Заземление низковольтной аппаратуры

Системы заземления.

В настоящее время в нашей стране активно ведется работа по повышению уровня электробезопасности в электроустановках жилых и общественных зданий.

Важнейшим аспектом этой работы является усовершенствование и упорядочивание требований нормативных документов, особенно в области стандартизации устройства электроустановок.

С целью расширения области применения электрооборудования класса защиты I по электробезопасности и с учетом решения «О развитии нормативной базы для безопасного применения электрооборудования класса защиты I по электробезопасности в электроустановках зданий», утвержденного Госстроем России, Госстандартом России и Минтопэнерго России от 09.08.93, Департамент электроэнергетики и Главгосэнергонадзор Минтопэнерго России приняли решение о внесении изменений в гл. 7.1 Правил устройства электроустановок (ПУЭ, 6-е изд., 1986 г.) «Электрооборудование жилых и общественных зданий».

В п. 2 этого решения указывалось:

«Ввести дополнительный абзац в п. 7.1.33:

В жилых и общественных зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых щитков до штепсельных розеток, должны выполняться трехпроводными (фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный проводники). Питание стационарных однофазных электроприемников следует выполнять трехпроводными линиями. При этом нулевой рабочий и нулевой защитный проводники не следует подключать на щитке под один контактный зажим».

Таким образом, был сделан первый шаг по пути внедрения в России в электроустановках жилых и общественных зданий системы заземления TN-C-S.

В ПУЭ 7-го издания требования к выполнению групповых сетей сформулированы следующим образом (п.п. 7.1.13, 7.1.36, 7.1.45):

п. 7.1.13. Питание электроприемников должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S.

п. 7.1.36. Во всех зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых, этажных и квартирных щитков до светильников общего освещения, штепсельных розеток и стационарных электроприемников, должны выполняться трехпроводными (фазный — L, нулевой рабочий — N и нулевой защитный — РЕ-проводники).

Не допускается объединение нулевых рабочих и нулевых защитных проводников различных групповых линий.

Нулевой рабочий и нулевой защитный проводники не допускается подключать под общий контактный зажим.

Сечения проводников должны отвечать требованиям п. 7.1.45.

п. 7.1.45. Выбор сечения проводников следует проводить согласно требованиям соответствующих глав ПУЭ.

Однофазные двух- и трехпроводные линии, а также трехфазные четырех- и пятипроводные линии при питании однофазных нагрузок, должны иметь сечение нулевых рабочих N-проводников, равное сечению фазных проводников.

Трехфазные четырех- и пятипроводные линии при питании трехфазных симметричных нагрузок должны иметь сечение нулевых рабочих N-проводников, равное сечению фазных проводников, если фазные проводники имеют сечение до 16 мм2 по меди и 25 мм2 по алюминию, а при больших сечениях — не менее 50 % сечения фазных проводников, но не менее 16 мм2 по меди и 25 мм2 по алюминию.

Сечение РЕN-проводников должно быть не менее сечения N- проводников и не менее 10 мм2 по меди и 16 мм2 по алюминию независимо от сечения фазных проводников.

Сечение РЕ-проводников должно равняться сечению фазных при сечении последних до 16 мм2, 16 мм2 при сечении фазных проводников от 16 до 35 мм2 и 50 % сечения фазных проводников при бoльших сечениях.

Сечение РЕ-проводников, не входящих в состав кабеля, должно быть не менее 2,5 мм2 — при наличии механической защиты и 4 мм2 — при ее отсутствии.

В январе 1995 г. был введен в действие первый из комплекса стандартов ГОСТ Р 50571 «Электроустановки зданий», разработанный на основе стандартов Международной электротехнической комиссии. Данный комплекс стандартов содержит требования по проектированию, монтажу, наладке и испытанию электроустановок, выбору электрооборудования.

Система заземления является общей характеристикой питающей электрической сети и электроустановки здания.

Классификация систем заземления представлена в п. 312.2 ГОСТ Р 50571.2-94.

В главе 1.7 ПУЭ 7-го издания (2002г.) дана классификация электроустановок в отношении применяемых систем заземления, соответствующая вышеуказанному стандарту.

Пункт 1.7.3. Для электроустановок напряжением до 1 кВ приняты следующие обозначения:


    система TN — система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников;

сист е м а TN-С — система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении;

система ТN-S — система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении;

система TN-С-S — система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания;

система IT — система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части заземлены;

система TТ — система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.

Вышеперечисленные системы для сетей переменного тока представлены на рис. 3.1 — 3.6.

Рис. 3.1. Система TN-C переменного тока

1 — заземлитель нейтрали (средней точки) источника питания; 2 — открытые проводящие части.
Нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике.

Рис. 3.2. Система TN-S переменного тока

1 — заземлитель нейтрали источника переменного тока; 2 — открытые проводящие части.
Нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены.

Рис. 3.3. Система TN-С-S переменного тока

1 — заземлитель нейтрали источника переменного тока; 2 — открытые проводящие части.
Нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике в части системы.

Рис. 3.4. Система IT переменного тока

1 — сопротивление заземления нейтрали источника питания (если имеется); 2 — заземлитель; 3 — открытые проводящие части; 4 — заземляющее устройство.
Открытые проводящие части электроустановки заземлены. Нейтраль источника изолирована от земли или заземлена через большое сопротивление.

Рис. 3.5. Система ТT переменного тока. Вариант 1

1 — заземлитель нейтрали источника переменного тока; 2 — открытые проводящие части; 3 — заземлитель открытых проводящих частей.
Открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземления, электрически независимого от заземлителя нейтрали.

Рис. 3.6. Система ТT переменного тока. Вариант 2

1 — заземлитель нейтрали источника переменного тока; 2 — открытые проводящие части; 3 — заземлитель открытых проводящих частей.
Открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземления, электрически независимого от заземлителя нейтрали.

Условные обозначения систем расшифровываются следующим образом.

Первая буква — состояние нейтрали источника относительно земли:


    Т — заземленная нейтраль;
    I — изолированная нейтраль.
    Вторая буква — состояние открытых проводящих частей относительно земли:
    Т — открытые проводящие части заземлены независимо от отношения к земле нейтрали источника питания или какой-либо точки питающей сети;
    N — открытые проводящие части присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания.
    Последующие (после буквы N) буквы — совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:
    S — нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделены;
    С — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (РЕN-проводник).

Приняты следующие графические обозначения проводников:


    N — — нулевой рабочий (нейтральный) проводник;
    PE — — защитный проводник (заземляющий проводник, нулевой защитный проводник, защитный проводник системы уравнивания потенциалов);
    PEN — — совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводники.

Международная электротехническая комиссия — МЭК в течение многих лет довольно успешно ведет работу по унификации национальных электротехнических правил. Стандарты МЭК признаны практически во всех странах Европы и частично в США, Канаде, Японии. Одним из важных достижений этой унификации является разработка единой системы электрозащитных мероприятий, в частности, системы защитного заземления — TN-S, TN-C,TN-C-S, TT и IT.

Ранее во всем мире — от Америки до Австралии применялась система защиты, основанная на соединении нетоковедущих проводящих частей (корпусов) оборудования с землей и заземленной нейтралью источника. Традиционно эта система называлась «зануление» в России, «Nullung» в Германии и Австрии, PME (protective multiple earthing) в Англии, MEN (multiple earthed neutral) в Австралии и т.д.

Защитное ее действие основано на принципе достижения за счет многократного заземления и соединения нетоковедущих частей с нейтралью источника «нулевого» потенциала на корпусе, т.е. равного потенциалу земли. Зануление, несмотря на ряд недостатков, долгие годы служило и продолжает служить основным электрозащитным средством в миллионах электроустановок во всем мире и, безусловно, спасло многие и многие человеческие жизни.

Технический прогресс, модернизация электрооборудования, бурное развитие электротехнической промышленности, в частности, появление современных автоматических выключателей со свойствами ограничения тока короткого замыкания, чувствительных и надежных устройств защитного отключения и др. продиктовали новые требования по обеспечению электробезопасности при эксплуатации электроустановок промышленного, социально-бытового, специального назначения. МЭК разработала вышеупомянутую систему электрозащитных мероприятий и вместо старого доброго «зануления» появился комплекс мероприятий под названием «защита с помощью автоматического отключения источника питания». При этом зануление, до сих пор действующее в огромном количестве электроустановок, не исчезло, оно осталось, но в рамках новых правил его следует рассматривать лишь как применяемую в определенных случаях составную часть данного комплекса.

Системы ТN-S и ТN-С-S широко применяются в европейских странах — Германии, Австрии, Франции и др. В системе ТN-S все открытые проводящие части электроустановки здания соединены отдельным нулевым защитным проводником РЕ непосредственно с заземляющим устройством источника питания.

При монтаже электроустановок правила предписывают применять для защитного проводника (РЕ) провод в желто-зеленой полосатой изоляции.

В системе ТN-С-S во вводно-распределительном устройстве электроустановки совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводник РЕN разделен на нулевой защитный РЕ и нулевой рабочий N проводники.

Нулевой защитный проводник PE соединен со всеми открытыми проводящими частями и может быть многократно заземлен, в то время как нулевой рабочий проводник N не должен иметь соединения с землей.

Наиболее перспективной для нашей страны является система ТN-С-S, позволяющая в комплексе с широким внедрением УЗО обеспечить высокий уровень электробезопасности в электроустановках без их коренной реконструкции.

В электроустановках с системами заземления ТN-S и ТN-С-S электробезопасность потребителя обеспечивается не собственно системами, а устройствами защитного отключения (УЗО), действующими более эффективно в комплексе с этими системами заземления и системой уравнивания потенциалов.

Собственно сами системы заземления — без УЗО, не обеспечивают необходимой безопасности.

Например, при пробое изоляции на корпус электроприбора или какого-либо аппарата, при отсутствии УЗО отключение этого потребителя от сети осуществляется устройствами защиты от сверхтоков — автоматическими выключателями или плавкими вставками.

Быстродействие устройств защиты от сверхтоков, во-первых, уступает быстродействию УЗО, а, во-вторых, зависит от многих факторов — кратности тока короткого замыкания, которая в свою очередь определяется сопротивлением фазных и нулевых проводников, переходным сопротивлением в месте повреждения изоляции, длиной линий, точностью калибровки автоматических выключателей и др.

Наличие на объекте металлических корпусов, арматуры и пр., соединенных с РЕ-проводником, повышает опасность электропоражения, поскольку в этом случае вероятность образования цепи: «токоведущий проводник — тело человека — земля» гораздо выше. Только УЗО способно защитить человека от поражения при прямом прикосновении.

Внедрение систем ТN-S и ТN-С-S в европейских странах, к опыту которых мы вынуждены постоянно обращаться, поскольку там рассматриваемые проблемы решались на два десятилетия раньше, также проходило с большими трудностями. Например, в литературе описан случай, когда электромонтер при подключении одного объекта ошибочно подключил фазу на защитный проводник, что повлекло за собой смертельное поражение нескольких человек.

В плане обеспечения условий электробезопасности при эксплуатации электроустановки серьезной альтернативой вышерассмотренным системам заземления является сравнительно новое, но все более широко применяемое эффективное электрозащитное средство — двойная изоляция.

Достижения химической промышленности в области производства пластиков и керамик, имеющих великолепные механические и электроизоляционные характеристики, позволили значительно расширить ассортимент электробезопасных электроприборов и электроинструментов в исполнении «двойная изоляция», при применении которых тип системы заземления в плане обеспечения условий электробезопасности не имеет принципиального значения.

Изделия в исполнении «двойная изоляция» маркируются знаком .

Заземление: теория и практика

В данной статье будут рассмотрены следующие вопросы:

  • Для чего нужно заземление (защитное зануление)
  • Требования Правил устройства электроустановок (ПУЭ) к заземлению (защитному занулению)
  • Способы реализации заземления (защитного зануления).

Итак, для чего же заземление все-таки нужно? Компьютер без него вполне работоспособен и, как правило, с успехом выполняет возложенные на него пользователем задачи. В общем и целом все так. Но… есть ряд небольших нюансов.

Помехи

В большинстве блоков питания компьютеров на входе стоит элементарный фильтр, состоящий из двух конденсаторов, задача которого сводится к тому, чтобы не пропустить высокочастотную составляющую. Фильтр может быть и более продвинутым, включающим в себя катушки индуктивности (зависит от «серьезности» производителя БП), но, в большинстве случаев, это фильтр, показанный на рисунке. В результате, в зависимости от емкости конденсаторов, мы получаем на корпусе компьютера потенциал порядка 100 В относительно фазного (L) и нулевого (N) провода. Иначе говоря, при определенных условиях при прикосновении к корпусу компьютера можно получить удар электрическим током. Впрочем, в помещениях, где разводка сети выполнена по трехфазной схеме, ситуация гораздо хуже: разность потенциалов между корпусами компьютеров, сидящих на разных фазах, пойдет уже на сотни вольт. В результате, при объединении компьютеров, к примеру, в сеть, практически гарантированно получаем повреждение аппаратного обеспечения.

Кстати, те господа, которые применяют сетевые фильтры (ZIS, APC и т. д.) при отсутствии заземления (защитного зануления), в свете вышесказанного на самом деле используют просто удлинители за $20 и выше.

Защита от электромагнитного излучения

В смысле того излучения, которое оказывает вредное влияние на организм человека. Фирмы-производители постоянно борются за снижение электромагнитного излучения. Приходится им бороться — постоянно ужесточаются стандарты и требования. В общем, частоты растут, а уровень излучения должен снижаться. Так вот, все эти мероприятия практически сводятся к нулю в результате неправильного подключения аппаратуры.

Подведем итог. Заземление нужно, чтобы:

  • Уменьшить электромагнитное излучение высокой частоты
  • Уменьшить выброс помех в электрическую сеть
  • Уменьшить влияние внешних помех на аппаратуру
  • Обеспечить нормальную работу аппаратуры в составе сети
  • Исключить поражение человека емкостным током

Теперь попробуем разобраться, какие требования предъявляются к электрической сети в общем, и к заземлению в частности.

Основным документом в данном вопросе, безусловно, являются «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ). Все монтажные работы и, впоследствии, приемо-сдаточные испытания базируются на требованиях ПУЭ. Здесь стоит отметить один, на мой взгляд, любопытный факт. Дело в том, что те или иные требования к электроустановкам определяются в первую очередь исходя из категории помещения с точки зрения электробезопасности. Согласно ПУЭ существует три категории помещений:

  1. Без повышенной опасности
  2. С повышенной опасностью
  3. Особо опасные

Согласно этой классификации квартиры попадают в категорию помещений с повышенной опасностью. Но при этом, в ПУЭ до 1999 года они относятся к так называемым жилым помещениям где, оказывается, нет необходимости в заземлении (занулении). И только в седьмом издании ПУЭ (утверждено 06.10.1999) эта позиция была пересмотрена. Более того: были введены требования, которые уже давно применяются в, скажем так, передовых странах.

Ниже будут приведены некоторые пункты правил, касающиеся заземления, но вначале хотелось бы остановиться на некоторых понятиях.

Электрические сети делятся на сети с изолированной и глухозаземленной нейтралью. В наше стране для питания жилых помещений, как правило, используются сети с глухозаземленной нейтралью (заземлена средняя точка генератора), поэтому корректнее говорить не «заземление», а «защитное зануление» (РЕ).Фазное напряжение Напряжение между фазным (L) и рабочим нулевым (N) проводниками. Для сети 380/220 В — 220 В.Линейное напряжение Напряжение между двумя фазными (L) проводниками. Для сети 380/220 В — 380 В.Рабочий ноль (N) Проводник, обеспечивающий вместе с фазным проводником питание потребителя.УЗО — устройство защитного отключенияПринцип работы устройства основан на правиле Кирхгофа (сумма токов равна нулю). Устройство отслеживает токи утечки, возникающие при прикосновении человека к токоведущему проводу, повреждении изоляции и т. п. Наиболее распространены УЗО с током отсечки 10 мА, 30 мА и 300 мА. При этом в жилых и общественных помещениях, как правило, применяются УЗО с током отсечки 30 мА. Основная задача УЗО — защита человека от поражения электрическим током и от возникновения пожара.

Выдержки из ПУЭ

При питании однофазных потребителей зданий от многофазной распределительной сети допускается для разных групп однофазных потребителей иметь общие N и PE проводники (пятипроводная сеть), проложенные непосредственно от ВРУ 1 , объединение N и PE проводников (четырехпроводная сеть с PEN) не допускается.

При питании однофазных потребителей от многофазной питающей сети ответвлениями от воздушных линий, когда PEN проводник воздушной линии является общим для групп однофазных потребителей, питающихся от разных фаз, рекомендуется предусматривать защитное отключение потребителей при превышении напряжения выше допустимого, возникающего из-за несимметрии нагрузки при обрыве PEN проводника. Отключение должно производиться при вводе в здание, например воздействием на независимый расцепитель вводного автоматического выключателя посредством реле максимального напряжения, при этом должны отключаться как фазный (L), так и нулевой рабочий (N) проводники.

При выборе аппаратов и приборов, устанавливаемых на вводе, предпочтение, при прочих равных условиях, должно отдаваться аппаратам и приборам, сохраняющим работоспособность при превышении напряжения выше допустимого, возникающего из-за несимметрии нагрузки при обрыве PEN или N проводника, при этом их коммутационные и другие рабочие характеристики могут не выполняться.

Во всех случаях в цепях PE и PEN проводников запрещается иметь коммутирующие контактные и бесконтактные элементы.

Допускаются соединения, которые могут быть разобраны при помощи инструмента, а также специально предназначенные для этих целей соединители.

В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами².

В жилых зданиях сечения медных проводников должны соответствовать расчетным значениям, но быть не менее указанных в таблице:

Заземление низковольтной аппаратуры

В ходе семинара были рассмотрены следующие вопросы:

· Фирма ERICO. История, основные направления деятельности и перспективы развития.

· Заземление. Современные требования международных стандартов. Технические решения и материалы для организации заземляющих устройств.

· Термитная сварка. Процесс и преимущества экзотермического соединения в системах заземления, выравнивания потенциалов и катодной защиты трубопроводов.

· Молниезащита. Методы проектирования традиционной системы, активной системы и системы S3000 (оригинальной разработки фирмы ERICO). Применение программы ERICO LPSD для расчета молнизащиты.

· Монтажная система CADDY. Прокладка и монтаж инженерных систем в промышленных и офисных объектах.

· Ветрогенераторы. Особенности заземления, выравнивания потенциалов и молниезащиты. Опыт применения продукции фирмы ERICO для обеспечения безопасной эксплуатации ветрогенераторов.

· Производство. Знакомство с производством, испытательной лабораторией и логистикой.

Терминология: Заземление защитное

Защитное заземление представляет собой преднамеренное соединение корпусов электрооборудования с заземляющим устройством.

Действие защитного заземления в трехпроводной электросети основано на том, что если при помощи провода соединить с землей металлический корпус электрооборудования, оказавшийся под напряжением вследствие пробоя изоляции на цепь фазы электросети, то электрический ток будет отводиться в землю. В случае прикосновения к такому корпусу тело человека окажется присоединенным параллельно малому сопротивлению защитного заземления и не будет подвержено действию тока, опасного для человеческого организма.

В вышеприведённых объяснениях с корпусом ассоциируется не только оболочка устройства, но и любая низковольтная цепь, которая не изолирована достаточной изоляцией от обслуживающего персонала, и поэтому может оказаться электроопасной в случае пробоя фазы на корпус.

Из принципа действия защитного заземления следует, что при соединении приборов:

Цепь защитного заземления всегда следует подключать первой, а отключать последней.

В приборах и компьютерах с питанием от сети

220 В 50 Гц часто присутствует цепь защитного заземления на контактах сетевой евровилки. В частности, корпус стационарного системного блока компьютера всегда соединён с заземляющим контактом евровилки. В любых приборах, оснащённых импульсным источником питания (а таких современных приборов подавляющее большинство), к цепи защитного заземления подключены два конденсатора сетевого фильтра источника питания (ёмкостью несколько нФ): между цепями фазы и заземлением, а также между нейтралью и заземлением. Роль этих конденсаторов сетевого фильтра крайне положительна (подавление ВЧ-помех в электросети), если заземление прибора штатно подключено. Однако следует понимать, что роль конденсаторов сетевого фильтра неоднозначна, если цепь заземления такого прибора не подключена, поскольку конденсаторы создают переменный заряд 50 Гц на корпусе прибора и потенциал напряжения, равный половине фазы сети, то есть

110 В относительно земли, или

190 В относительно другого незаземлённого прибора, если он подключён к другой фазе сети

220 В! Если для человека заряд конденсаторов сетевых фильтров не представляет угрозы для жизни (при их исправности), то при подсоединении прибора к другим объектам с неизвестным потенциалом разряд сетевых фильтров через сигнальные цепи, не имеющие гальваничесекой изоляции, может вызвать неисправность аппаратуры. Например, типичной причиной такой неисправности является касание заземлённым проводом сигнальной цепи USB незаземлённого компьютера: при таком касании весь заряд сетевых фильтров прикладывается к низковольтному порту USB, что может вызвать неисправность. Таким образом, в любых приборах с сетевым источником питания при наличии в приборе входов/выходов (интерфейсов) без гальванической изоляции цепь защитного заземления прибора берёт на себя также функции сигнального заземления, выравнивающего потенциалы общих проводов сигнальных цепей (если сигнальное заземление не сделано явно, отдельной цепью).

Было бы ошибкой считать, что цепь защитного заземления используется только лишь для защиты обслуживающего персонала в ситуации пробоя фазы питающей сети на корпус. В электронных приборах даже в пластиковых корпусах цепь защитного заземления нередко используется для фильтров и ограничительных схем для защиты электроники со стороны цепей питания, исполнительных силовых цепей, а также со стороны дальних проводных интерфейсов. Например, цепь защитного заземления может явиться общим проводом для защитных ограничительных схем от искровых разрядов на основе разрядников, варисторов, сапрессоров.

Если цепь заземления в приборе предусмотрена, это означает, что данный прибор, скорее всего, прошёл весь цикл испытаний только с подключенной цепью заземления.

Итак, можно сформулировать несложное правило:

Если защитное заземление прибора предусмотрено в его конструкции, то защитное заземление всегда следует подключать.

При решении задач системной интеграции, особенно разнородного оборудования, при питании этого оборудования от одной и той же сети, важнейшую роль в обеспечении электромагнитной совместимости этого оборудования выполняет цепь защитного заземления, относительно которой, должны работать сетевые фильтры этого оборудования, уменьшающие скорости нарастания токов и напряжений в сети питания. Такая роль цепи заземления препятствует взаимовлиянию оборудования через общую сеть питания, резко уменьшает электромагнитные поля высокой частоты от протяженной сети питания, которые могут негативно влиять на измерительные приборы и здоровье обслуживающего персонала.

Даже, если в распоряжении системного интегратора имеются сетевые розетки без цепи заземления, то дотянуть цепь заземления от металлического корпуса ближайшего электрощитка не является сколько-нибудь сложной задачей (в подавляющем большинстве случаев) – это несравнимо с пользой от задействование цепи заземления по назначению (исходя из вышесказанного). Надеемся, что данная статья поспособствует преодолению “разрухи” (и в голове тоже) там, где раньше обходились без заземления, когда объективно это было необходимо!

ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ВЫРАВНИВАНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ АППАРАТУРЫ ВОЛП НА ОБЪЕКТАХ ПРОВОДНОЙ СВЯЗИ

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ ОТРАСЛИ

МИНСВЯЗИ РОССИИ
Москва

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН АНО «НТЦ связи ЦНИИС-РТК» ВНЕСЕН ОАО «Ростелеком»

2 УТВЕРЖДЕН Минсвязи России

3 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ информационным письмом от 31.07. 2000г. № 4757

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий руководящий документ не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Минсвязи России

Содержание

Приложение А Отечественные, международные и европейские нормативные документы, положенные в основу РД «Заземление и выравнивание потенциалов аппаратуры ВОЛП на объектах проводной связи»

Приложение Б Анализ вероятных вариантов совмещения на практике аппаратуры систем передачи, рассчитанной разработчиком на подключение к трехфазным четырехпроводным, трехфазным пятипроводным и однофазным трехпроводным системам токоведущих проводников электрической сети переменного тока

Приложение В Техника заземления бронепокровов ОК на существующих НРП-0 фирмы Siemens, предложенная ТЦМС-5 ОАО «Ростелеком»

12 Вводы коммуникаций в объекты связи

12.1 Ввод оптических кабелей связи

12.1.1 Ввод ОК в здания обслуживаемых объектов связи производится через помещение ввода кабелей (кабельную шахту). Каналы вводного блока должны быть герметично заделаны как со стороны помещения ввода кабелей, так и со стороны станционного колодца (коллектора), с целью предотвращения возможности проникновения через них воды и газа в здание.

1 — стойка аппаратуры ЦСП; 5 — магистраль электропитания постоянным 2 — стойка аппаратуры ВОЛП; током; 3 – главный щиток заземления; 6 — источник электропитания постоянным током; 4 — защитное заземляющее устройство; 7 — этажный щиток заземления.

Рисунок 8 — Рекомендуемая схема заземления системы электропитания постоянным током аппаратуры ВОЛП в стоечном ряду для реконструируемых и действующих объектов

2 — стойка аппаратуры ВОЛП; 6 — источник электропитания постоянным током; 3 — главный щиток заземления; 7 — этажный щиток заземления. 4 — защитное заземляющее устройство; 5 — магистраль электропитания постоянным током;

Рисунок 9 — Схема заземления системы электропитания постоянным током аппаратуры ВОЛП для проектируемых и реконструируемых объектов

12.1.2 В помещении ввода кабелей металлические бронепокровы линейной стороны ОК подключаются медным проводом сечением не менее 4 мм 2 к кабельному щитку заземления, расположенному а помещении ввода кабелей. Подключение, для обеспечения контроля состояния изолирующих шланговых покровов ОК, должно быть выполнено с возможностью временного электрического отключения бронепокровов ОК от кабельного щитка заземления.

C этой целью на щитке заземления предусмотрены съемные перемычки или же на проводе заземления на участке «бронепокров ОК — кабельный щиток заземления» должна быть , предусмотрена установка щитка контрольно-измерительного пункта (КИП). Конкретный вариант подключения бронепокровов ОК к кабельному щитку заземления определяется проектом.

12.1.3 Прокладка ОК на участке от помещения ввода кабелей до оптического вводно-кабельного устройства выполняется по одному из вариантов, определяемых проектом:

— линейный ОК в помещении ввода кабелей соединяется (через муфту или влагозащитный вводно-кабельный шкаф) с прокладываемым непосредственно до оптического вводно-кабельного устройства станционным кабелем без металлических конструктивных элементов, имеющим оболочку из не поддерживающего горение полимерного материала согласно рисунку 10;

— линейный ОК прокладывается непосредственно до вводно-кабельного устройства без выполнения перехода его на станционный кабель. При этом ОК помещается в: трубу из не поддерживающего горения материала (стальную, поливинилхлоридную или в металлорукав), или же на наружную оболочку ОК наносится соответствующее дополнительное покрытие (например, выполняется обмотка поливинилхлоридной лентой). В этом случае на , металлических бронепокровах ОК (при наличии таковых) внутри помещения ввода кабелей, в непосредственной близости от вводного канала, должен быть выполнен кольцевой разрыв на длине 100. 150 мм 2 согласно рисунку 11. В ЛАП при наличии в нем КПВП бронепокров станционной части ОК подключается к КПВП. Если КПВП в ЛАП отсутствует, бронепокров станционной части ОК подключается к клемме защитного заземления.

12.1.4 Ввод ОК в контейнер НРП-0 производится через вводные патроны корпуса подземной части контейнера согласно рисунку 12.

Во вводном патроне производится разделка металлических бронепокровов ОК и (Подключение к ним защитных проводников с медной жилой сечением не менее 4 мм 2 , при этом должны быть обеспечены:

— герметизация ввода во вводной патрон как ОК, так и защитного проводника;

1 — смотровое устройство кабельной канализации;

2 — канал кабельной канализации;

3 — узел герметизации кабельного канала;

4 — оптический кабель;

5 — помещение ввода кабелей в здание объекта связи;

6 — металлический бронепокров оптического кабеля;

7 — станционный оптический кабель с не поддерживающей горение оболочкой;

8 — соединительная муфта или влагозащитный вводный шкаф;

9 — защитный проводник сечением ≥ 4 мм 2 ;

11 — кабельный щиток заземления, содержащий съемные перемычки для возможности отключения бронепокровов от заземления.

Рисунок 10 — Схема ввода оптического кабеля в здание обслуживаемого объекта связи

1 — смотровое устройство (колодец) кабельной канализации;

2 — канал кабельной канализации;

3 — узел герметизации кабельного канала;

4 — оптический кабель;

5 — помещение ввода кабелей в здание объекта связи;

6 — металлический бронепокров оптического кабеля;

7 — участок снятия металлических бронепокровов с оптического кабеля (L- 100. 150мм);

8 — защитное негорючее покрытие оптического кабеля на участке прокладки внутри объекта;

9 — защитный проводник сечением ≥ 4 мм 2 ;

10 — заземляющий проводник;

11 — кабельный щиток заземления;

12 — механическое усиление участка кабеля в месте разрыва бронепокровов (например, путем установки пластмассового корпуса муфты проходной конструкции).

1 — оптический кабель;

2 — защитный проводник бронепокровов (провод КИП);

3 — герметизация с кожухом вводного патрона;

4 — кожух вводного патрона;

5 — заливка полиуретановым или эпоксидным компаундом;

6 — уплотнительная прокладка;

7 — вводной патрон;

8 — герметизация оптического кабеля по внутренней оболочке с вводным патроном;

9 — вводно-кабельное устройство;

10 — контейнер НРП-О (подземная часть);

11 — металлический бронепокров оптического кабеля.

Рисунок 12 — Схема ввода оптического кабеля в подземный контейнер необслуживаемого регенерационного пункта

— электрическая изоляция металлических бронепокровов ОК от вводного патрона;

— механическое соединение бронепокровов ОК с вводным патроном;

— исключение электрического ввода бронепокровов ОК (ввода защитного проводника) в корпус подземной части НРП-О

Ввод ОК в корпус подземной части контейнера НРП-О выполняется по внутренней оболочке кабеля (с герметизацией ее относительно вводного патрубка корпуса), ОК внутри подземной части контейнера НРП-О подключается к оптической вводно-кабельной стойке. Способ монтажа ОК с вводным патроном, а также с вводным патрубком подземной части контейнера НРП-О определяется инструкцией по монтажу предприятия-изготовителя , контейнера НРП-О

12.1.5 Защитный проводник, соединенный с бронепокровами ОК во вводном патроне, — вводится в наземную часть контейнера НРП-О (надстройку) и подключается к главному щитку заземления контейнера НРП-О. Для обеспечения возможности контроля состояния полиэтиленовой оболочки ОК должна быть предусмотрена возможность электрического отключения указанного проводника, главного щитка заземления (установка съемных; перемычек или щитка КИП).

12.1.6 Следует избегать ввода защитного проводника бронепокрова ОК во внутренний объем подземной части контейнера НРП-О.

Если конструкция ввода не соответствует схеме, приведенной на рисунке 12, рекомендуется заземление бронепокровов ОК осуществлять по технологии, представленной в приложении В.

12.2 Ввод защитных проводников

12.2.1 Для контейнера НРП-О ввод защитного заземляющего устройства производится Г наземную часть контейнера НРП-О (надстройку), заземляющим проводником длиной не более 15 м и сечением не менее 16 мм 2 через приямок, с концевой заделкой заземляющего устройства главным щитком заземления согласно рисунку 13.

К главному щитку заземления подключаются:

— корпус подземной части контейнера НРП-О;

— корпус наземной части контейнера НРП-О (надстройка);

— защитный проводник, вводимый в подземную часть контейнера НРП-О;

— нулевые защитные проводники (при использовании трехфазной пятипроводной или однофазной трехпроводной систем токоведущих проводников питающих электрических сиcтем переменного тока;

1 — оптические кабели;

2 — защитные проводники бронепокровов оптических кабелей;

3 — главный щиток заземления;

4 — наземная часть контейнера НРП-О;

5 — заземляющий проводник;

6 — защитный проводник наземной части контейнера НРП-О;

7 — защитный проводник аппаратуры ВОЛП;

8 — защитное заземляющее устройство;

9 — шпилька внутри корпуса подземной части для подключения защитного проводника;

10 — защитный проводник, используемый для подключения стоек аппаратуры к шпильке поз.«9»;

11 — защитный проводник корпуса подземной части контейнера НРП-О;

12 — подземная часть контейнера НРП-О.

Рисунок 13 — Схема подключения защитных проводников к главному щитку заземления в наземной части контейнера НРП-О

— защитные проводники электрооборудования, размещаемого в наземной части контейнера НРП-0;

— металлические бронепокровы ОК.

Сечение медных проводников для заземления бронепокровов ОК должно быть не менее 4 мм 2 , для заземления остальных элементов НРП-0 — не менее 16 мм 2 .

12.2.2 Для действующих обслуживаемых объектов, расположенных в черте городской застройки и не имеющих кольцевого контура заземляющего устройства, в случае, если расстояние от точки ввода ОК в помещение ввода кабелей до главного щитка заземления (по периметру здания) меньше 60 м, бронепокровы ОК подключаются к главному щитку заземления потенциаловыравнивающим проводником, согласно рисунку 14.

В качестве такого потенциаловыравнивающего проводника используется изолиро-ванный медный многопроволочный провод сечением 50 мм 2 , который прокладывается вдоль стен цокольного этажа здания с внутренней стороны и периодически, примерно через каждые 5 м, крепится к стене.

12.2.3 Для действующих объектов, расположенных в черте городской застройки и не имеющих кольцевого контура заземляющего устройства, в случае, если расстояние от точки ввода ОК в помещение ввода кабелей до главного щитка заземления (по периметру здания) превышает 60 м, бронепокровы ОК заземляются на дополнительное заземляющее устройство, устраиваемое вблизи помещения ввода кабелей.

Норма сопротивления дополнительного заземляющего устройства определяется как для линейно-защитного заземляющего устройства согласно ГОСТ 464. Проверка дополнительного и защитного заземляющих устройств проводится одновременно.

12.2.4 Для действующих объектов, расположенных за чертой городских застроек (не имеющих кольцевого контура защитного заземляющего устройства), вблизи которых 1 вероятен прямой грозовой разряд в ОК, бронепокров последнего заземляется на дополнительное заземляющее устройство, сооружаемое вблизи помещения ввода кабелей заземляющий проводник должен иметь сечение не менее 4 мм 2 по меди.

Норма сопротивления дополнительного заземляющего устройства определяется как для линейно-защитного заземляющего устройства согласно ГОСТ 464. Проверка дополнительного и защитного заземляющих устройств здания объекта производится повременно.

12.2.5 Для реконструируемых объектов, не имеющих кольцевого контура защитного заземляющего устройства (в случае невозможности устройства последнего), бронепокровы включаются в систему защиты от заноса высокого потенциала кольцевым потенциаловыравнивающим проводником цокольного этажа согласно рисунку 15 (показан

Примечание — Длина a-b-с потенциаловыравнивающего проводника не должна превышать 60 м и выполняется многопроволочным изолированным проводом сечением 50 мм 2 по меди

Рисунок 14 — Схема заземления бронепокровов ОК на главный щиток заземлений для действующих объектов, не имеющих кольцевого контура заземляющего устройства

Примечание — Длина а-b-с потенциаловыравнивающего проводника превышает 60 м. Длина заземляющего проводника d-e ≤ 15 м. Длина проводника f-g ограничивается размерами помещения ввода кабеля. Пунктирной линией показан КПВП, устраиваемый в цокольном этаже реконструируемых зданий, не имеющих кольцевого контура защитного заземляющего устройства

Рисунок 15 — Схема заземления бронепокровов ОК на специально обустраиваемое дополнительное заземляющее устройство ОК для действующих объектов, не имеющих кольцевого контура заземляющего устройства

пунктиром). В этом случае в проекте реконструкции объекта предусматривается строительство дополнительного заземляющего устройства вблизи помещения ввода кабелей технического здания. Заземляющий проводник должен иметь сечение не менее 4 мм 2 по меди.

Норма сопротивления дополнительного заземляющего устройства определяется как для линейно-защитного заземляющего устройства согласно ГОСТ 464.

12.2.6 Для проектируемых объектов бронепокровы ОК заземляются на кольцевой контур защитного заземляющего устройства с учетом положений 12.1.1. 12.1.3 настоящего РД.

Главный щиток заземления контура защитного заземляющего устройства размещается непосредственно в помещении объекта связи, в которое выполнен ввод заземляющего проводника.

В случае, если проектом предусмотрено использование фундамента в качестве защитного заземляющего устройства как естественного заземлителя, бронепокровы ОК подключаются к арматуре фундамента через кабельный щиток, проводником сечением не менее 4 мм 2 по меди.

13 Заземление систем токоведущих проводников сети электропитания аппаратуры ВОЛП переменным током на объектах связи

13.1 В целях снижения уровней кондуктивных помех, образующихся в результате работы трехфазной электрической сети и воздействующих на аппаратуру ВОЛП по нулевому рабочему проводнику (N), в технических зданиях проектируемых и реконструируемых объектов следует применять пятипроводную систему токоведущих проводников — (TN-S).

Для однофазной сети электропитания следует применять трехпроводную систему проводников

Обе системы образуются на основе традиционных систем — четырехпроводной трехфазной и двухпроводной однофазной, путем добавления нулевого защитного проводника (РЕ).

13.2 Применение нулевого защитного проводника (РЕ) улучшает защиту персонала объекта связи и выравнивает потенциалы корпусов аппаратуры ВОЛП, поскольку по проводнику (РЕ) (в отличие от проводника (N)) не протекает ток, обусловленный всегда существующим неравенством фазных нагрузок трехфазной электропитающей сети.

Для реконструируемых и проектируемых объектов связи рекомендуются следующие типы систем заземления электрических сетей: TN-S согласно рисунку 16 и TN-C согласно рисунку 17. Используемые буквенные обозначения имеют следующий смысл.

Рисунок 16 — система TN-S заземления электропитающей сети переменного тока для аппаратуры ВОЛП

Рисунок 17 — Система TN-C заземления электропитающей сети переменного тока для аппаратуры ВОЛП

Т — непосредственное присоединение одной точки токоведущих частей источника питания к земле;

N — непосредственная связь открытых проводящих частей с точкой заземления источника питания (обычно заземлена нейтраль).

Вторая буква названия:

S — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников обеспечиваются раздельными проводниками;

С — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников объединены в одном проводнике (PEN-проводник).

13.3 Для проектируемых объектов на вводной панели распределения сети переменного тока клеммы N и РЕ изолируются друг от друга (рисунок 18). В этом случае организуется система заземления трехфазной пятипроводной системы токоведуших проводников по схеме TN-S. Проводники (N) и (РЕ) объединяются на защитном заземляющем устройстве отдельно стоящей ТПС.

13.4 Для реконструируемых объектов допускается система заземления трехфазной пятипроводной системы токоведущих проводников по схеме TN-C. В этом случае совмещенный нулевой И рабочий проводник (PEN) подключается на вводной панели распределения сети переменного тока к клемме (РЕ) в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50571.3. При этом клеммы N и РЕ перемыкаются (рисунок 19).

13.5 Система заземления TN-S наиболее предпочтительна (согласно положениям Рекомендаций К.27 [4]), но требует наибольших затрат при реконструкции системы электропитания, поскольку для этого необходима прокладка силового кабеля такой конструкции, которая позволяет реализовать заземление пятипроводной системы электропитания объекта по пятипроводной схеме.

13.6 В случае вынужденной замены силового кабеля от трансформаторной подстанции рекомендуется переход на пятипроводную систему заземления пятипроводной системы токоведущих проводников объекта.

13.7 Требования к нулевому защитному проводнику (РЕ), а также требования электро- безопасности эксплуатации сетей типа TN предъявляются в соответствии с ГОСТ Р 50571.3, или соответствующими отраслевыми документами, если таковые существуют.

13.8 В случаях, когда, начиная с какой-либо точки установки, нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены, запрещается объединять эти проводники или перепутывать их за этой точкой по ходу распределения электроэнергии (пояснения в приложении Б).

1 — вертикальный потенциаловыравнивающий проводник;

2 — кольцевой потенциаловыравнивающий проводник цокольного этажа;

3 — защитное заземляющее устройство;

4 — главный щиток заземления;

5 — щит электропитания.

Рисунок 18 — Вариант коммутации на главном щите электропитания объекта связи для получения системы TN-S заземления трехфазной электропроводной системы токоведущих проводников

1 — вертикальный потенциаловыравнивающий проводник;

2 — кольцевой потенциаловыравнивающий проводник цокольного этажа;

3 — защитное заземляющее устройство;

4 — главный щиток заземления;

5 — щит электропитания.

Рисунок 19 — Вариант коммутации на главном щите электропитания объекта связи для получения систем TN-C заземления трехфазной электропроводной системы токоведущих проводников

13.9 Для проектируемых объектов не допускается в одном техническом здании совмещать четырехпроводную и пятипроводную системы электропитания переменным током, согласно приложению Б.

13.10 Для действующих объектов допускается на период до начала реконструкции объекта совмещение четырехпроводной и пятипроводной систем электропитания, однако следует иметь в виду, что в этом случае полного эффекта от пятипроводной системы не будет.

14 Включение аппаратурных комплексов ВОЛИ в основную систему выравнивания потенциалов здания объекта связи

14.1 Каждый аппаратурный комплекс ВОЛП или труппа аппаратурных комплексов должны быть охвачены собственными системами выравнивания потенциалов, которые образуются множеством соединений корпусов стоек и блоков при помощи дополнительных потенциаловыравнивающих проводников.

14.2 Каждый аппаратурный комплекс или группа аппаратурных комплексов могут быть включены в основную систему выравнивания потенциалов здания объекта связи по смешанной или изолированной системам.

Принцип построения смешанной и изолированной систем включения проиллюстрирована рисунком 20. Электрические схемы, реализующие смешанную (на примере аппаратуры ЦСП по кабелям с металлическими парами) и изолированную (на примере аппаратуры ВОЛП) системы включения аппаратурных комплексов, в ОСВП, приведены на рисунке 21.

14.3 Изолированные системы предпочтительны на действующих объектах, на которых вероятен высокий уровень низкочастотных электромагнитных помех, поскольку не устроены ОСВП и пятипроводная система проводников электропитания. При этом изолированные системы требуют постоянного внимания обслуживающего персонала к сохранению изолированности от других аппаратурных комплексов и основной системы выравнивания потенциалов (изолированность понимается в смысле, определенном в 3.26). В этой связи, а также следуя условию гармонизации руководства с Европейским стандартом ETS 300 253 [5], на проектируемых и реконструируемых объектах связи рекомендуется, как правило, смешанная собственная система выравнивания потенциалов аппаратурных комплексов, а также смешанная система включения последних в ОСВП.

14.4 Смешанные системы могут быть столь же эффективны, как изолированные, при условии, что аппаратурные комплексы ВОЛП включаются в полностью выстроенную на объекте ОСВП, что обязательно для проектируемых и реконструируемых объектов.

Рисунок 20 — Система включения аппаратурного комплекса в основную систему выравнивания потенциалов технического здания объекта связи

Рисунок 21 — Электрические схемы, реализующие смешанную и источник питания изолированную системы включения аппаратурных комплексов в ОСВП (на примере аппаратуры ЦСП по кабелям с металлическими парами и аппаратуры ВОЛП соответственно)

Похожие статьи:

  • Демонтаж провода вл Модуль 7. Монтаж и демонтаж проводов и грозозащитных тросов воздушных линий электропередачи Транскрипт 1 Модуль 7. Монтаж и демонтаж проводов и грозозащитных тросов воздушных линий электропередачи 7.1. Монтаж проводов и грозозащитных […]
  • Пуэ узо компьютер ПУЭ. Раздел 7. Электрооборудование специальных установок. Глава 7.1. Электроустановки жилых, общественных, административных и бытовых зданий Защитные меры безопасности 7.1.67. Заземление и защитные меры безопасности электроустановок […]
  • Сколько стоит провода для проводки Сколько стоит провести проводку в одной комнате Выберите надежных мастеров без посредников и сэкономьте до 40%! Заполните заявку Получите предложения с ценами от мастеров Выберите исполнителей по цене и отзывам Узнать цены […]
  • Электрические провода 2х25 Провод СИП-4 2х25 Информация о товаре Гарантия и доставка Жила — алюминиевая, много проволочная, круглая, уплотненная (отдельная несущая жила в конструкции отсутствует) Изоляция — термопластичный светостабилизированный ПВД Назначение […]
  • Выключатели легранд как подключить провода Выключатели Legrand Valena Выключатели Legrand Valena — элегантное прикосновение к свету! Выключатели Legrand Valena выпускаются в двух цветовых исполнениях: белые (RAL9003) и цвета слоновой кости RAL (1013). Лицевые панели, клавиши и […]
  • Сп кабели и провода Сп кабели и провода 1. Расшифровка. C – свинцовая оболочка П - Броня из стальной оцинкованной проволоки 2. Элементы конструкции кабеля. 1. Токопроводящая жила — медная однопроволочная жила ”ож” (класс 1) - медная многопроволочная (класс […]
Смотрите так же:  Как называются провода на сабвуфер