"Новости Электротехники №3(21)"Нормативные требования к электроустановкам зданий (обзор документов)

< Предыдущая ] [ Следующая >

Журнал №3(21) 2003

Нормативные требования к электроустановкам зданий (обзор документов)

Владимир Харечко, инженер, Юрий Харечко, к.т.н., главный специалист ООО «РиА-Союз» В прошлых номерах журнала мы начали знакомить читателей с государственными стандартами, входящими в комплекс ГОСТ Р 50571 «Электроустановки зданий» (см. № 6 (18) 2002–1 (19) 2003 (с. 80–81), № 2 (20) 2003 (с. 82–85).

ГОСТ Р 50571.16

ГОСТ Р 50571.16-99 (МЭК 60364-6-61-86) «Электроустановки зданий. Часть 6. Испытания. Глава 61. Приемо-сдаточные испытания». Указанный стандарт разработан на основе стандарта МЭК 60364-6-61 1986 г. с изменениями 1993 г. и 1997 г. и введен в действие с 1 июля 1999 г.
Стандарт устанавливает требования к объему, порядку и методам проведения приемо-сдаточных проверок, измерений и испытаний, которые выполняются в электроустановках зданий с целью подтверждения их электробезопасности.

ГОСТ Р 50571.17

ГОСТ Р 50571.17-2000 (МЭК 60364-4-482-82) «Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Глава 48. Выбор мер защиты в зависимости от внешних условий. Раздел 482. Защита от пожара». Стандарт разработан на основе стандарта МЭК 60364-4-482 1982 г. и введен в действие с 1 июля 2001 г.
В ГОСТ Р 50571.17 установлены общие требования по обеспечению мер защиты от пожара в электроустановках зданий и сооружений в зависимости от следующих факторов:

от условий экстренной эвакуации людей из зданий и сооружений в аварийных ситуациях;
от характеристик и свойств обрабатываемых или складируемых материалов в помещениях зданий и сооружений;
от применяемых строительных конструкций и материалов, из которых построены здания и сооружения;
от способности конструкций зданий и сооружений к распространению огня.

ГОСТ Р 50571.18

ГОСТ Р 50571.18-2000 (МЭК 60364-4-442-93) «Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Глава 44. Защита от перенапряжений. Раздел 442. Защита электроустановок до 1 кВ от перенапряжений, вызванных замыканиями на землю в электроустановках выше 1 кВ». Рассматриваемый стандарт разработан на основе стандарта МЭК 60364-4-442 1993 г. с изменениями 1995 г. и введен в действие с 1 января 2002 г.
ГОСТ Р 50571.18, как указано в разделе 1, устанавливает требования по обеспечению защиты электроустановок напряжением до 1 кВ от перенапряжений, которые могут возникнуть в них при замыканиях на землю токоведущих частей электроустановок напряжением выше 1 кВ. В стандарте изложены требования, предъявляемые к заземляющим устройствам трансформаторных подстанций (ТП) при типах заземления системы TN, TT и IT. Приведены общие положения по ограничению критического напряжения в электрооборудовании с номинальным напряжением до 1 кВ ТП в системах TN, TT и IT. Даны указания по учету при проектировании электроустановок зданий критических напряжений, возникающих при обрыве нулевого рабочего проводника в трехфазных системах TN и TT, а также в случае замыкания на землю одного из проводников трехфазной системы IT.
В таблице 44А ГОСТ Р 50571.18 установлены следующие значения критического напряжения на электрооборудовании электроустановки до 1 кВ при замыкании на землю токоведущей части электроустановки напряжением более 1 кВ (в зависимости от времени срабатывания защиты от замыкания на землю).

Допустимое критическое напряжение на оборудовании электроустановки до 1 кВ, В	Время отключения, с
Uo + 250	Свыше 5
Uo + 1200	До 5

В подразделе 442.4 стандарта указано: «U_o – фазное напряжение между проводами и нейтралью электроустановки до 1 кВ». В отличие от своего оригинала – стандарта МЭК 60364-4-442, в ГОСТ Р 50571.18 имеется раздел 3, в котором даны определения 41 термина с целью, как указано во введении к стандарту, исключения разночтений в их толковании. Однако определения многих терминов содержат ошибки, которые не только не упорядочивают терминологию и не упрощают понимание терминов, а, наоборот, усугубляют и без того запутанную ситуацию в национальной терминологии, которая применяется в нормативных документах, устанавливающих требования к электроустановкам зданий. «Усовершенствованная» в стандарте терминология не позволяет понять и, следовательно, выполнить его нормативные требования, ставит под сомнение выполнение требований других нормативных документов.
Многочисленные ошибки в терминологии начинаются с наименования рассматриваемого стандарта. В названии стандарта на английском языке говорится о защите низковольтных электроустановок (low-voltage installations) от перенапряжений, вызванных повреждениями в высоковольтных системах (high-voltage systems). Низковольтная электроустановка в соответствии с требованиями стандартов МЭК может иметь электрические цепи переменного тока с напряжением до 1000 В и постоянного тока с напряжением до 1500 В включительно. Поэтому замена оригинального термина «низковольтная электроустановка» термином «электроустановка до 1 кВ» не является эквивалентной. Замена термина «высоковольтная система», который используется в стандарте МЭК 60364-4-442, термином «электроустановка выше 1 кВ» тоже не является равноценной. Следует также иметь в виду, что понятие «система» не является тождественным понятию «электроустановка». В состав системы могут входить несколько электроустановок, например, трансформаторная подстанция 10/0,4 кВ и линия электропередачи напряжением 10 кВ.
Исходные термины «электроустановка до 1 кВ» и «электроустановка выше 1 кВ¹» определены в стандарте таким образом, что электроустановка, имеющая напряжение 1 кВ, одновременно является и электроустановкой до 1 кВ, и электроустановкой выше 1 кВ.
Определение термина «проводник» – «часть, предназначенная для проведения электрического тока определенного значения» следует дополнить словом «проводящая» (перед словом «часть»), так как проводник по своей сути является частным случаем именно проводящей части, а не какой-либо другой части здания, например, кирпичной стены.
В определении термина «заземляющее устройство» – «совокупность заземлителя и заземляющих проводников» – отсутствует упоминание о главной заземляющей шине. В соответствии с требованиями стандартов МЭК, она является неотъемлемой частью заземляющего устройства электроустановки здания и предназначена для присоединения к заземляющему устройству защитных проводников электроустановки здания и проводников системы уравнивания потенциалов.
Термин «нулевой рабочий проводник (N-проводник)», определенный в стандарте как «проводник в электроустановке до 1 кВ, предназначенный для питания однофазных электроприемников и соединенный с заземленной нейтралью трансформатора на подстанции», можно применять только для однофазных электроустановок (электрических цепей). Хотя имеется большое число трехфазных электроприемников, для нормального функционирования которых необходим нулевой рабочий проводник. Помимо электроприемников, в электроустановках зданий может применяться однофазное и трехфазное электрооборудование, такое как, например, разделительные трансформаторы, первичные обмотки которых подключаются и к фазным, и к нулевым рабочим проводникам.
В стандартах МЭК для обозначения рассматриваемого проводника применяется другой термин – «нейтральный проводник» (neutral conductor). Поэтому для исключения уже возникшей путаницы в национальной терминологии, о которой будет сказано ниже, во всех вновь разрабатываемых и уже действующих нормативных документах следует использовать термин «нейтральный проводник» взамен термина «нулевой рабочий проводник»². Замена одного термина другим исключит в дальнейшем возникновение ошибок в терминологии и в основанных на ней нормативных требованиях, а также позволит еще более приблизить национальную терминологию к терминологии стандартов МЭК.
Определение термина «защитный проводник³ (РЕ-проводник): проводник в электроустановке до 1 кВ, предназначенный для целей безопасности и соединяющий открытые проводящие части у потребителя с заземляющим устройством» содержит неопределенное ключевое слово «потребитель». Вместо него здесь следует использовать термины «электроустановка» или «электрооборудование». Кроме того, следует иметь в виду то, что защитный проводник не всегда соединяет открытые проводящие части с заземляющим устройством. Поэтому из определения рассматриваемого термина следует исключить упоминание о соединении открытых проводящих частей с заземляющим устройством.
Термин «совмещенный нулевой рабочий и защитный проводники» необходимо дать в единственном числе и в следующем виде:
«совмещенный нулевой защитный и рабочий проводник»⁴.
Поскольку этот проводник, во-первых, выполняет функции защитного проводника, а уже во-вторых – функции нулевого рабочего проводника. Об этом свидетельствует его краткое обозначение – «PEN», которое слагается из двух обозначений проводников «PE» и «N».
В ГОСТ Р 50571.18 определены также следующие термины:

«нейтральная проводящая часть (нейтральный проводник): Часть электроустановки, способная проводить электрический ток, потенциал которой в нормальном эксплуатационном режиме равен или близок к нулю, например, корпус трансформатора, шкаф распредустройства, кожух пускателя, проводник системы уравнивания потенциалов, PEN-проводник и т. п.»;
«система заземления (заземляющая система): Совокупность заземляющих устройств подстанции, открытых проводящих частей потребителя и нейтрального проводника в электроустановке до 1 кВ»;
«тип системы заземления: Показатель, характеризующий отношение к земле нейтрали трансформатора на подстанции и открытых проводящих частей у потребителя, а также устройство нейтрального проводника.

Обозначение типов систем заземленияпо ГОСТ 30331.2/ ГОСТ Р 50571.2.

Различают TN-, TT- и IT-системы, две первых из которых имеют заземленную нейтраль на трансформаторной подстанции, а третья – изолированную.TN-система по устройству нейтрального проводника в свою очередь делится на TN-S-, TN-C и TN-C-S-системы».
В определении последнего термина использован новый термин «земля (относительная, эталонная): Проводящая электрический ток и находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя часть земной коры, электрический потенциал которой принимают равным нулю».
Новый термин «нейтральная проводящая часть» не используется в стандартах МЭК. Появление этого термина можно рассматривать как не совсем удачную попытку замены термина «нетоковедущая часть»5, который был использован в ГОСТ Р 50571.1 для определения термина «открытая проводящая часть».
Термин «нейтральная проводящая часть» рассматривается в ГОСТ Р 50571.18 как эквивалент другого термина «нейтральный проводник», который широко используется в стандартах МЭК для обозначения проводника, соединенного с нейтральной точкой системы (источника питания) и предназначенного для передачи электроэнергии. Нейтральный проводник классифицируется в стандартах МЭК как токоведущая часть, которая предназначена для работы под напряжением в нормальном режиме электроустановки здания. PEN-проводник, как правило, не относится к токоведущим частям. И тем более не относятся к токоведущим частям открытые проводящие части, примеры которых представлены в процитированном определении термина «нейтральная проводящая часть».

¹ В стандартах МЭК используются термины «низковольтная электроустановка» и «высоковольтная электроустановка», которыми следует заменить термины «электроустановка до 1 кВ» и «электроустановка выше 1 кВ», до сих пор применяемые в национальной нормативной документации.
²В п. 1.7.35 ПУЭ седьмого издания рассматриваемый термин имеет наименование «нулевой рабочий (нейтральный) проводник».
³В национальной нормативной документации применяется также термин «нулевой защитный проводник», аналога которому в стандартах МЭК нет.
Поэтому в национальной терминологии также целесообразно использовать один термин – «защитный проводник».
⁴В конечном итоге рассматриваемый проводник должен быть назван совмещенным защитным и нейтральным проводником – т.е. так, как он поименован в стандартах МЭК.
⁵ Термин «нетоковедущая часть» не имеет своего аналога в стандартах МЭК.
В национальной нормативной документации вместо термина «нейтральный проводник» до сих пор используется термин «нулевой рабочий проводник», который не является эквивалентом PEN-проводника и тем более открытых проводящих частей. В требованиях, изложенных в п. 442.4.3 ГОСТ Р 50571.18, установлена тождественность между так называемым «нейтральным проводником» (нейтральной проводящей частью) и нулевым рабочим проводником. И как следствие этого – эквивалентность между нулевым рабочим проводником, с одной стороны, и PEN-проводником, а также открытыми проводящими частями, с другой. Подобное отождествление двух принципиально различающихся между собой проводящих частей – грубая ошибка, которая может быть объяснена неправильным применением исходного термина «нейтральный проводник» и введением в стандарты комплекса ГОСТ Р 50571 надуманного термина «нейтральная проводящая часть».
Иллюстрацией искажения сути нормативных требований, вызванных неправильным применением терминов, могут служить требования подраздела 442.6 ГОСТ Р 50571.18. Речь идет о критических напряжениях при обрыве нейтрального проводника в трехфазных системах TN и TT. При типах заземления системы TN-C и TN-C-S обрыв PEN-проводника воздушной или кабельной линии электропередачи, который в стандарте назван нейтральным проводником, действительно сопровождается увеличением фазного напряжения. В системах TN-S и ТТ аналогичное увеличение фазного напряжения в электроустановке здания произойдет при обрыве нулевого рабочего проводника линии электропередачи, который по определению стандарта не является эквивалентом нейтрального проводника. Обрыв защитного проводника линии электропередачи в трехфазной системе TN-S не сопровождается увеличением фазного напряжения, хотя термин «нейтральный проводник» определен в стандарте в смысле, эквивалентном понятию «защитный проводник».
Кроме того, из определений терминов «система заземления» и «тип системы заземления» следует, что нейтральный проводник является также эквивалентом защитных проводников, т. к. характеристикой «тип заземления системы» устанавливаются общие требования к устройству защитных проводников в низковольтных распределительных сетях и в подключенных к ним электроустановках зданий. Эквивалентность нейтрального и нулевого рабочего проводников, установленная в требованиях п. 442.4.3 стандарта, также влечет за собой эквивалентность нулевого рабочего и защитных проводников.
Наименования термина «тип системы заземления»1 и нового термина «система заземления» следует рассматривать как неудачный их перевод с английского языка. Определения терминов имеют плохую редакцию, из-за которой нельзя осмыслить их суть. Например, непонятно, что означают фразы «совокупность заземляющих устройств подстанции, открытых проводящих частей потребителя и нейтрального проводника в электроустановке до 1 кВ», «отношение к земле нейтрали трансформатора на подстанции и открытых проводящих частей у потребителя». Неясно, о каком потребителе говорится в обоих определениях. Речь должна идти об открытых проводящих частях электроустановки или электрооборудования. Без дополнительного толкования процитированных определений нельзя понять суть данных терминов.

ГОСТ Р 50571.19

ГОСТ Р 50571.19-2000 (МЭК 60364-4-443-95) «Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Глава 44. Защита от перенапряжений. Раздел 443. Защита электроустановок от грозовых и коммутационных перенапряжений». Данный стандарт разработан на основе стандарта МЭК 60364-4-443 1995 г. и введен в действие с 1 января 2002 г.
В ГОСТ Р 50571.19 приведены общие требования по обеспечению защиты электроустановок зданий от грозовых и коммутационных перенапряжений. Стандарт устанавливает классификацию по четырем категориям импульсных выдерживаемых напряжений (категории I, II, III, IV). Изоляция электрооборудования должна выдерживать периодически возникающее импульсное перенапряжение, если оно не превышает величину импульсного выдерживаемого напряжения той категории, которой оно соответствует. Электрооборудование классифицируется в стандарте по специальной характеристике – «оборудование импульсного сопротивления Х» («оборудование импульсных перенапряжений Х») по четырем категориям:

категория I – специальное электрооборудование, используемое в электроустановках зданий;
категория II – переносное и передвижное электрооборудование, которое подключается к электрическим цепям электроустановки здания с помощью штепсельных розеток или аналогичных соединителей, например, бытовые электроприборы, электроинструмент и др.;
категория III – электрооборудование, которое составляет часть электроустановки здания с повышенной доступностью, например, распределительные устройства, выключатели, штепсельные розетки, кабели, стационарные электроприемники и др.;
категория IV – электрооборудование, которое предназначено для использования вблизи электроустановки здания перед ее главным распределительным щитом, например, счетчики электроэнергии, вводные аппараты защиты от сверхтока, устройства для управления перенапряжением и др.

Представленная классификация весьма расплывчата. Остается только догадываться, какое конкретно электрооборудование, применяемое в электроустановках зданий, относится к той или иной категории. К какой категории следует относить, например, телевизор, компьютер и другую аналогичную технику? Какое электрооборудование размещается вблизи электроустановки здания и где оно размещается?
При выборе электрооборудования его номинальное импульсное выдерживаемое напряжение должно быть не ниже значений, приведенных в таблице 44В стандарта.

Таблица 44В

Номинальное напряжение, В		Импульсное испытательное напряжение, кВ
Трехфазные системы	Однофазные системы со средней точкой	Оборудование, установленное до распределительного щита (импульсное сопротивление категории IV)	Оборудование, установленное внутри зданий (импульсное сопротивление категории III)	Переносные инструменты (импульсное сопротивление сопротивление категории II)	Защитные устройства - (импульсное категории I)
–	120-240	4,0	2,5	1,5	0,8
230/400² 277/480	–	6,0	4,0	2,5	1,5
400/690	–	8,0	6,0	4,0	2,5
1 000	–	Значения напряжений выбирают инженеры-системотехники

В стандарте также изложены краткие требования к применению устройств защиты от перенапряжений.

ПРИМЕЧАНИЯ
¹В п. 413.1.1.2 ГОСТ Р 50571.3 рассматриваемая характеристика имеет правильное наименование – «тип заземления системы».
²В таблице 44В ГОСТ Р 50571.19 ошибочно указано 230/240 В, хотя номинальное напряжение трехфазной системы равно 230/400 В.