 |
В предыдущих номерах журнала (N 1(25), 2(26)-2004 г.) мы начали публиковать комментарии к введенной в действие с 01.01.2003 главе 1.7. «Заземление и защитные меры электробезопасности» ПУЭ 7-го издания и официальные ответы на вопросы, наиболее часто возникающие по поводу нововведений. Продолжаем публикацию материала.
Заземление и защитные меры электробезопасности
Пояснения и комментарии к требованиям главы 1.7 ПУЭ седьмого издания
Людмила Казанцева,
ведущий специалист ОАО «НИИПроектэлектромонтаж»,
г. Москва
|
Виктор Шатров, сотрудник
Госэнергонадзора Минэнерго России,
г. Москва
|
|
 |
ПУЭ, п. 1.7.73
Сверхнизкое (малое) напряжение (СНН) в электроустановках напряжением до 1 кВ может быть применено для защиты от поражения электрическим током при прямом и/или косвенном прикосновении в сочетании с защитным электрическим разделением цепей или в сочетании с автоматическим отключением питания.
При значении СНН выше 25 В переменного или 60 В постоянного тока должна быть выполнена защита от прямого прикосновения при помощи ограждений или оболочек или изоляции, соответствующей испытательному напряжению 500 В переменного тока в течение 1 мин.
Вопрос 1. В каких случаях должно быть применено сверхнизкое (малое) напряжение (СНН)?
Ответ. Сверхнизкое (малое) напряжение (СНН) целесообразно применять в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, в которых обеспечение электробезопасности при помощи автоматического отключения питания может оказаться недостаточно эффективным, например, подсветка бассейнов, питание цепей переносных светильников.
Вопрос 2. В каких случаях следует применять СНН в сочетании с защитным электрическим разделением цепей и в каких – с автоматическим отключением питания?
Ответ. Само по себе сверхнизкое напряжение (СНН) может обеспечить защиту только при повреждении изоляции цепей этого напряжения, но не может защитить от поражения электрическим током при повреждении изоляции в других цепях. Поэтому для защиты при замыкании питающей цепи на корпус источника сверхнизкого напряжения и/или пробое изоляции между его первичной и вторичной обмотками дополнительно к сверхнизкому напряжению применяется автоматическое отключение питания (присоединение к нейтрали источника питания в системе TN или заземление в системе IT корпуса и одного из выводов вторичной обмотки) либо защитное электрическое разделение цепей.
При этом следует иметь в виду, что в случае сочетания с защитным автоматическим отключением питания происходит вынос потенциала на корпус источника сверхнизкого напряжения на время срабатывания защитного аппарата цепи, питающей источник СНН, что может потребовать выполнения дополнительного уравнивания потенциалов либо применения УЗО, если не выполняются условия таблиц 1.7.1 и 1.7.2. Поэтому предпочтительным является применение сверхнизкого напряжения в сочетании с защитным электрическим разделением цепей.
Вопрос 3. Почему требуется питание от безопасного разделительного трансформатора также в случае сочетания с автоматическим отключением питания, когда один из выводов вторичной обмотки занулен, т.е. присоединен к системе уравнивания потенциалов и изоляция цепи сверхнизкого напряжения от земли практически отсутствует?
Ответ. Использование безопасного разделительного трансформатора в качестве источника в обоих случаях применения СНН принято для понижения вероятности аварии (замыкания) в самом источнике.
ПУЭ, п. 1.7.78
При выполнении автоматического отключения питания в электроустановках до 1 кВ все открытые проводящие части должны быть присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания, если применена система ТN, и заземлены, если применены системы IТ или ТТ. При этом характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников должны быть согласованы таким образом, чтобы обеспечивалось нормированное время отключения поврежденной цепи защитно-коммутационным аппаратом в соответствии с номинальным фазным напряжением питающей сети.
В электроустановках, в которых в качестве защитной меры применено автоматическое отключение питания, должно быть выполнено уравнивание потенциалов.
Для автоматического отключения питания могут быть применены защитно-коммутационные аппараты, реагирующие на сверхток или на дифференциальный ток.
Вопрос 1. Можно ли применять УЗО в качестве единственного защитно-коммутационного аппарата при выполнении автоматического отключения питания наравне с аппаратами защиты от сверхтока?
Ответ. Применение УЗО без защиты от сверхтоков в качестве единственного защитно-коммутационного аппарата в системе ТN недопустимо.
Возможно его использование в качестве защитно-коммутационного аппарата при условии, что оно рассчитано на ликвидацию всех видов повреждений в защищаемой цепи, имеет достаточную отключающую способность и обеспечивает селективность действия.
Предпочтительным является использование УЗО, представляющего собой единый аппарат с автоматическим выключателем.
В противном случае защита от сверхтоков должна быть обеспечена устройством защиты от сверхтока (автоматическим выключателем или предохранителем), установленным выше УЗО по ходу распределения электроэнергии. Если номинальный ток УЗО менее номинального тока автоматического выключателя, должна быть выполнена проверка термической стойкости УЗО.
Вопрос 2. Какая система уравнивания потенциалов имеется в виду: основная или дополнительная?
Ответ. В данном параграфе имеется в виду уравнивание потенциалов как мера защиты. Основная система уравнивания потенциалов должна выполняться всегда. Система дополнительного уравнивания потенциалов выполняется в случаях, предусмотренных п. 7.1.88, а также в других случаях, которые устанавливаются при проектировании, если значения времени отключения, указанные в табл.1.7.1 и 1.7.2, не могут быть обеспечены.
Поскольку при воздействии электрического тока на тело человека электробезопасность зависит от сочетания напряжения прикосновения и продолжительности его воздействия, в случае, когда значение тока однофазного короткого замыкания недостаточно для быстрого (нормированного табл.1.7.1 и 1.7.2) срабатывания защитного аппарата, ожидаемое значение напряжения прикосновения должно быть понижено до безопасных значений. Значения напряжения прикосновения не должны превышать 50 В в помещениях без повышенной опасности и 25 В (если не требуются более низкие значения) – в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках. Проверку ожидаемого напряжения прикосновения следует выполнять по условию:
R Ј Uпр / Ia,
где R – сопротивление цепи между одновременно доступными прикосновению открытыми проводящими частями и сторонними проводящими частями (максимальное значение R равно сопротивлению проводника уравнивания потенциалов, соединяющего данные проводящие части);
Ia – ток уставки защитного аппарата (для аппарата защиты от сверхтока – ток, обеспечивающий срабатывание за время не более 5 с, для УЗО – номинальный дифференциальный ток IDn);
Uпр – допустимое для данного помещения значение напряжения прикосновения (cм. также ГОСТ Р 50571.3-94, п. 413.1.6).
ПУЭ, п. 1.7.79
В системе ТN время автоматического отключения питания не должно превышать значений, указанных в табл. 1.7.1.
Значения времени отключения, приведенные в табл. 1.7.1, считаются достаточными для обеспечения электробезопасности, в том числе в групповых цепях, питающих передвижные и переносные электроприемники и ручной электроинструмент класса 1.
В цепях, питающих, распределительные, групповые, этажные и другие подобные им щиты и щитки, время отключения не должно превышать 5 сек.
Допускаются значения времени отключения более указанных в табл. 1.7.1, но не более 5 сек., в цепях, питающих только стационарные электроприемники от распределительных щитов или щитков, если выполнено одно из следующих условий:
- полное сопротивление защитного проводника между главной заземляющей шиной и распределительным щитом или щитком не превышает значение, определяемое выражением:
Uпр • Zц/U0, Ом ,
где Zц, Ом – полное сопротивление цепи «фаза-нуль»,
U0, В – номинальное фазное напряжение цепи.
Uпр, В – напряжение на участке защитного проводника между главной заземляющей шиной и распределительным щитом или щитком, значения которого не должны превышать указанных в 1.7.53;
- к шине РЕ распределительного щита или щитка присоединена дополнительная система уравнивания потенциалов, охватывающая те же сторонние проводящие части, что и основная система уравнивания потенциалов.
Допускается применение устройств защитного отключения (УЗО), реагирующих на дифференциальный ток.
Вопрос 1. Часто время отключения, равное 0,4 с, не может быть обеспечено при защите цепей автоматическими выключателями. Как следует поступать в таких случаях?
Ответ. В тех случаях, когда обеспечиваются значения времени срабатывания, нормированные в табл. 1.7.1 и 1.7.2, – 0,4 с для розеточной сети и 5 с для стационарных электроприемников, щитов и щитков, а на вводе в электроустановку здания выполнена основная система уравнивания потенциалов, следует считать, что электробезопасность в электроустановке обеспечивается без выполнения каких-либо дополнительных мер защиты.
Если аппарат защиты от сверхтока не обеспечивает нормированное время отключения, необходимо выполнить дополнительную систему уравнивания потенциалов, которая в течение времени срабатывания защитного аппарата при расчетном токе однофазного короткого замыкания должна обеспечить значение напряжения прикосновения между доступными одновременному прикосновению проводящими частями не более 50 В в помещениях без повышенной опасности и не более 25 В в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках. Это условие обеспечивается при выполнении требования параграфа 413.1.6 ГОСТ Р 50571.3-94:
R Ј 50 (25)/Ia,
где R – сопротивление между одновременно доступными прикосновению проводящими частями, соединенными при помощи проводника дополнительного уравнивания потенциалов, Ом;
Ia – ток уставки защитного устройства: для устройств, срабатывающих от дифференциального тока – IDn ; для устройств защиты от сверхтока – ток А, обеспечивающий срабатывание за время не более 5 с;
50 и 25 – значения напряжения прикосновения, В, между соответствующими проводящими частями в помещениях без повышенной опасности и с повышенной опасностью соответственно.
В качестве альтернативного дополнительному уравниванию потенциалов решения допускается применение УЗО. При необходимости дополнительное уравнивание потенциалов и УЗО могут быть применены одновременно.
Вопрос 2. Какие электроприемники следует относить к стационарным электроприемникам в жилых и общественных зданиях?
Ответ. Термин «стационарные электроприемники» ПУЭ не определен.
К стационарным электроприемникам следует относить электроприемники, которые в процессе их эксплуатации, т.е. находясь под напряжением, не могут находиться в руках человека, не могут перемещаться и питаются электроэнергией по постоянной схеме от стационарной электрической сети.
Применительно к требованиям п. 1.7.79 в жилых и общественных зданиях к стационарным электроприемникам, для которых время отключения может быть принято до 5 с, могут быть отнесены электродвигатели общей вентиляции зданий и помещений, насосы, электронагреватели общих отопительных систем и т.п. В промышленных установках к стационарным электроприемникам относится всё стационарно установленное оборудование.
В жилых зданиях для электробытовых приборов, питающихся от групповой розеточной сети, включая холодильники, электроплиты, гидромассажные установки и нагреватели в ванных комнатах и т.п., а также для оборудования общественных зданий, к которому могут прикасаться люди, не относящиеся к квалифицированному персоналу, например, прилавки магазинов, стиральные машины общественных прачечных и т.п., должно быть обеспечено время защитного автоматического отключения питания, соответствующее табл. 1.7.1 и 1.7.2. Если значения времени отключения, указанные в этих таблицах, не могут быть выполнены, должна быть выполнена система дополнительного уравнивания потенциалов либо применено УЗО, либо эти две дополнительные меры защиты могут быть выполнены одновременно.
Выбор дополнительных мер защиты и необходимость их выполнения определяются при проектировании.
Вопрос 3. Необходимо ли обеспечивать время автоматического отключения питания, нормированное данным параграфом, для линий, отходящих от РУ 0,4 кВ трансформаторных подстанций?
Ответ. Требования п. 1.7.79 определяются условиями электробезопасности в зданиях и наружных электроустановках при одновременном прикосновении человека к двум или более проводящим частям, которые могут оказаться под опасной для человека разностью потенциалов при повреждении изоляции в электроустановке. Эти требования распространяются на обеспечение безопасности в тех местах, где возможно замыкание фазных проводников линии на доступные прикосновению открытые или сторонние проводящие части, т.е. в начале и в конце линии. Если время отключения линии, соответствующее п. 1.7.79, обеспечить невозможно, должно быть выполнено уравнивание потенциалов, обеспечивающее безопасные значения напряжения прикосновения, при помощи:
- выполнения основной (главная заземляющая шина ВРУ или ГРЩ) и дополнительной систем уравнивания потенциалов в электроустановке здания, питающейся от подстанции;
- выполнения системы уравнивания потенциалов в помещении подстанции 6-10/0,4 кВ.
Если при этом значения напряжения прикосновения в помещениях в начале и в конце рассматриваемой линии не превышают 25 В (для помещений с повышенной опасностью), предельное значение времени отключения линии определяется термической стойкостью кабеля (проводов) линии.
Вопрос 4. Для чего необходимо выполнение условий 1) или 2) для щитов и щитков?
Ответ. Выполнение условий 1) или 2) необходимо в том случае, когда от щита или щитка питаются одновременно и стационарные электроприемники, допускающие отключение до 5 с, и розеточные цепи, для которых должны выполняться требования табл. 1.7.1 (1.7.2). При соблюдении одного из этих условий в случае замыкания в цепи, допускающей время отключения до 5 с, потенциал, который в течение этого времени будет вынесен с шины РЕ в розеточную сеть, не превысит 50 В.
Вопрос 5. Какие требования предъявляются при измерении времени защитного автоматического отключения питания?
Ответ. Само по себе время защитного автоматического отключения питания не измеряется. Время отключения каждого защитного аппарата определяется значением тока однофазного короткого замыкания в поврежденной цепи и характеристиками защитного аппарата. Если это время превышает 0,4 си/или 5 с соответственно, необходимо выполнение дополнительных мер защиты – установка УЗО или выполнение системы дополнительного уравнивания потенциалов.
Таблица 1.7.1.
Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы ТN |
| Номинальное фазное напряжение U0, В | Время отключения, с |
| 127 | 0,8 |
| 220 | 0,4 |
| 380 | 0,2 |
| Более 380 | 0,1 |
Таблица 1.7.2
Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы IT
|
| Номинальное линейное напряжение U0, В | Время отключения, с |
| 220 | 0,8 |
| 380 | 0,4 |
| 660 | 0,2 |
| Более 660 | 0,1 |
| 
|
