1. Введение

ГОСТ Р 50571.4.44-2019 (МЭК 60364-4-44:2007) ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ НИЗКОВОЛЬТНЫЕ. Часть 4.44. ЗАЩИТА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ. ЗАЩИТА ОТ РЕЗКИХ ОТКЛОНЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 60364-4-44:2007 «Электроустановки низковольтные. Часть 4-44. Защита для обеспечения безопасности. Защита от резких отклонений напряжения и электромагнитных возмущений» (IEC 60364-4-44:2007 «Low-voltage electrical installations — Part 4-44, Ed. 2.1: Protection for safety — Protection against voltage disturbances and electromagnetic disturbances», MOD), включая изменения Amd1 (2015), Amd2 (2018), путем изменения отдельных фраз, слов, ссылок, которые выделены в тексте курсивом.

Внесение указанных отклонений обусловлено целесообразностью использования ссылочных национальных и действующих в этом качестве межгосударственных стандартов вместо ссылочных международных стандартов.

Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных и национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведено в дополнительном приложении ДА

5 Взамен ГОСТ Р 50571-4-44-2011 (МЭК 60364-4-44:2007)

Часть 4.44 комплекса стандартов ГОСТ Р 50571 распространяется на защиту электроустановок и на меры защиты от резких отклонений напряжения и электромагнитных возмущений.

Требования изложены в четырех разделах в следующем порядке:

раздел 442. Защита низковольтных электроустановок от временных перенапряжений, вызванных замыканиями на землю в высоковольтных системах и повреждениями в низковольтных системах;

раздел 443. Защита от кратковременных атмосферных перенапряжений или коммутационных перенапряжений;

раздел 444. Меры защиты от электромагнитных воздействий;

раздел 445. Защита от понижения напряжения.

440.1 Область применения

Настоящий стандарт предназначен для обеспечения требований безопасности в электроустановках при возникновении резких отклонений напряжения и электромагнитных возмущений по различным указанным причинам.

Настоящий стандарт не распространяется на системы распределения электроэнергии потребителям и на системы для производства и передачи электроэнергии для таких систем (см. ГОСТ 30331.1-2013, раздел 1), несмотря на то, что перенапряжения и электромагнитные возмущения могут передаваться в электроустановки или между электроустановками через такие системы.

440.2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты.

ГОСТ 29322 (МЭК 60038:2009) Напряжения стандартные

ГОСТ 30331.1-2013 (МЭК 60364-1:2005) Электроустановки низковольтные. Часть 1. Основные положения, оценка общих характеристик, термины и определения

ГОСТ 30804.6.1 (МЭК 61000-6-1:2005) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электромагнитным помехам технических средств, применяемых в жилых, коммерческих зонах и производственных зонах с малым энергопотреблением. Требования и методы испытаний

ГОСТ 30804.6.2 (МЭК 61000-6-2:2005) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электромагнитным помехам технических средств, применяемых в промышленных зонах. Требования и методы испытаний

ГОСТ 30804.6.3 (МЭК 61000-6-3:2006) Совместимость технических средств электромагнитная. Электромагнитные помехи от технических средств, применяемых в жилых, коммерческих зонах и производственных зонах с малым энергопотреблением. Нормы и методы испытаний

ГОСТ 30804.6.4 (МЭК 61000-6-4:2006) Совместимость технических средств электромагнитная. Электромагнитные помехи от технических средств, применяемых в промышленных зонах. Нормы и методы испытаний

ГОСТ IEC 60950-1 (МЭК 60950-1:2013) Оборудование информационных технологий. Требования безопасности. Часть 1. Общие требования

ГОСТ IEC 61558-2-6 (МЭК 61558-2-6:2009) Безопасность силовых трансформаторов, источников питания, электрических реакторов и аналогичных изделий. Часть 2-6. Дополнительные требования и методы испытаний безопасных разделительных трансформаторов и источников питания с безопасными разделительными трансформаторами

ГОСТ IEC 61643-11-2013 (МЭК 61643-11:2011) Устройства защиты от перенапряжений низковольтные. Часть 11. Устройства защиты от перенапряжений, подсоединенные к низковольтным системам распределения электроэнергии. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 50571.3 (МЭК 60364-4-41:2005) Электроустановки низковольтные. Часть 4-41. Требования для обеспечения безопасности. Защита от поражения электрическим током

ГОСТ Р 50571.5.51 (МЭК 60364-5-51:2005) Электроустановки низковольтные. Часть 5-51. Выбор и монтаж электрооборудования. Общие требования

ГОСТ Р 50571.5.52 (МЭК 60364-5-52:2009) Электроустановки низковольтные. Часть 5-52. Выбор и монтаж электрооборудования. Электропроводки

ГОСТ Р 50571.5.53-2013 (МЭК 60364-5-53:2002) Электроустановки низковольтные. Часть 5-53. Выбор и монтаж электрооборудования. Отделение, коммутация и управление

ГОСТ Р 50571.5.54-2011 (МЭК 60364-5-54:2002) Электроустановки низковольтные. Часть 5-54. Выбор и монтаж электрооборудования. Заземляющие устройства, защитные проводники и проводники уравнивания потенциалов

ГОСТ Р 51317.2.5 (МЭК 61000-2-5:1995) Совместимость технических средств электромагнитная. Электромагнитная обстановка. Классификация электромагнитных помех в местах размещения технических средств

ГОСТ Р 51317.4.5 (МЭК 61000-4-5:1995) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к микросекундным импульсным помехам большой энергии. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 54130 (МЭК 60050-604:1987) Качество электрической энергии. Термины и определения

ГОСТ Р МЭК 60050-195-2005 (МЭК 60050-195:1998) Заземление и защита от поражения электрическим током. Термины и определения

ГОСТ Р МЭК 60050-826-2009 (МЭК 60050-826:2004) Установки электрические. Термины и определения

ГОСТ Р МЭК 60664.1 (МЭК 60664-1:2007) Координация изоляции для оборудования в низковольтных системах. Часть 1. Принципы, требования и испытания

ГОСТ Р МЭК 62305-1 (МЭК 62305-1:2010) Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 1. Общие принципы

ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010 (МЭК 62305-2:2010) Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 2. Оценка риска

ГОСТ Р МЭК 62305-4 (МЭК 62305-4:2010) Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

441 (Свободный)

442 Защита низковольтных электроустановок от временных перенапряжений, вызванных замыканиями на землю в высоковольтных системах и повреждениями в низковольтных системах

442.1 Область применения

Настоящий раздел содержит требования к безопасности низковольтных электроустановок в случаях:

— замыкания на землю в высоковольтной системе трансформаторной подстанции, питающей низковольтную установку;

— обрыва нейтрального проводника N низковольтной системы;

— короткого замыкания между линейным проводником и нейтральным проводником N;

— случайного заземления линейного проводника в низковольтной системе IT.

Требования к заземляющим устройствам трансформаторных подстанций приведены в нормативном документе * .

442.1.1 Общие требования

Поскольку требования раздела 442 распространяются на замыкания на землю высоковольтных цепей подстанций ВН/НН, он содержит правила проектирования и монтажа подстанций. Необходимо иметь следующую информацию, относящуюся к высоковольтной системе:

— особенности заземления системы;

— максимальный уровень тока замыкания на землю;

— значение активного сопротивления заземляющего устройства.

В нижеследующих подпунктах в соответствии с 442.1 рассмотрены четыре случая, являющиеся причиной наиболее тяжелых временных перенапряжений, определенные в ГОСТ Р 54130:

— замыкание на землю в высоковольтной системе (системах) (см. 442.2);

— обрыв нейтрального проводника N в низковольтной системе (см. 442.3);

— случайное заземление в низковольтной системе IT (см. 442.4);

— короткое замыкание в низковольтной подстанции (см. 442.5).

442.1.2 Обозначения

В разделе 442 используются следующие обозначения (см. рисунок 44.А1):

I_Е — часть тока замыкания на землю в высоковольтной системе, которая протекает по заземляющему устройству подстанции;

R_E — активное сопротивление заземляющего устройства трансформаторной подстанции;

R_A — активное сопротивление заземляющего устройства открытых проводящих частей оборудования низковольтной установки;

R_B — активное сопротивление заземляющего устройства нейтрали низковольтной системы с электрически независимыми заземляющими устройствами трансформаторной подстанции и нейтрали низковольтной системы;

U₀ — в системах TN и ТТ: номинальное среднеквадратичное напряжение переменного тока линейного проводника относительно земли; в системах IT: напряжение переменного тока между линейным проводником и нейтральным проводником N или средним проводником соответственно;

U_f — напряжение повреждения промышленной частоты, возникающее в низковольтной системе между открытыми проводящими частями и землей во время повреждения;

U₁ — критическое перенапряжение промышленной частоты между линейным проводником и открытыми проводящими частями низковольтного оборудования трансформаторной подстанции во время повреждения;

U₂ — критическое перенапряжение промышленной частоты между линейным проводником и открытыми проводящими частями низковольтного оборудования низковольтной установки во время повреждения.

Примечание — Критическое перенапряжение промышленной частоты (U₁ и U₂) — это напряжение, которое возникает на изоляции низковольтного оборудования и на устройствах защиты от перенапряжений, присоединенных к низковольтным системам.

Следующие обозначения используются дополнительно для систем IT, в которых открытые проводящие части оборудования в низковольтных установках присоединены к заземляющему устройству, независимому от заземляющего устройства трансформаторной подстанции:

I_h — ток повреждения, протекающий по заземляющему устройству открытых проводящих частей оборудования низковольтной установки в течение периода, когда имеются повреждение на высокой стороне и первое повреждение в низковольтной установке (см. таблицу 44.А1);

I_d — ток повреждения в соответствии с 411.6.2, протекающий по заземляющему устройству открытых проводящих частей низковольтной установки во время первого повреждения в низковольтной системе (см. таблицу 44.А1);

Z — полное сопротивление (например, полное сопротивление устройства контроля изоляции (УКИ), полное сопротивление искусственной нейтрали) между низковольтной системой и заземляющим устройством.

Примечание — Заземляющее устройство можно считать электрически независимым от другого заземляющего устройства, если превышение потенциала относительно земли на одном заземляющем устройстве не вызывает недопустимое превышение потенциала относительно земли на другом заземляющем устройстве (см. нормативный документ * ).

442.2 Перенапряжения в низковольтных системах при замыкании на землю на высоком напряжении

В случае замыкания на землю на стороне высокого напряжения подстанции на низковольтную электроустановку могут воздействовать следующие виды перенапряжений:

— напряжение повреждения промышленной частоты (U_f);

— критические напряжения промышленной частоты (U₁ и U₂).

Соответствующие методы расчета перенапряжений различных видов приведены в таблице 44.А1.

Примечание — Таблица 44.А1 распространяется только на системы IT с нейтралью. Для систем IT без нейтрали формула должна быть уточнена соответственно.

Рисунок 44.A1 — Характерная упрощенная схема возможных способов заземления подстанции и низковольтной установки и перенапряжений, возникающих в случае повреждений

Если высоковольтные и низковольтные заземляющие устройства находятся вблизи друг друга, существуют два способа их практического использования:

— соединение всех высоковольтных (R_E) и низковольтных (R_B) заземляющих устройств между собой;

— отделение высоковольтных (R_E) и низковольтных (R_B) заземляющих устройств друг от друга.

Наиболее широко применяемым способом является взаимное соединение. Если низковольтная система полностью расположена на территории высоковольтного заземляющего устройства, высоковольтные и низковольтные заземляющие устройства должны быть соединены между собой (см. нормативный документ * ).

Примечание — Особенности различных типов заземления системы (TN, ТТ, IT) приведены в ГОСТ 30331.1.

Таблица 44.А1 — Критические напряжения промышленной частоты и напряжения повреждения промышленной частоты в низковольтных установках

1 Требования для U₁ и U₂ получены на основании критериев, принимаемых при проектировании для изоляции низковольтного оборудования с учетом временных перенапряжений промышленной частоты (см. также таблицу 44.А2).

2 В системе, нейтраль которой присоединена к заземляющему устройству трансформаторной подстанции, такие временные перенапряжения могут возникать также на изоляции, не находящейся в заземленной оболочке, если оборудование расположено вне здания.

3 В системах ТТ и TN выражения «соединены» и «отделены друг от друга» относятся к электрическому соединению между R_E и R_B. Для системы IT эти выражения относятся к электрическому соединению между R_E и Z и соединению между R_E и R_А.

442.2.1 Значение и продолжительность напряжения промышленной частоты при повреждении

Значение напряжения при повреждении U_f, определенное по таблице 44.А1, которое возникает в низковольтной установке между открытыми проводящими частями и землей, не должно превышать значения U_f для соответствующей продолжительности повреждения, приведенного на кривой рисунка 44.А2.

Обычно PEN-проводник низковольтной системы присоединен к земле более чем в одной точке. В этом случае общее активное сопротивление уменьшается. Для таких многократно заземленных PEN-проводников U_f может быть определено как:

Рисунок 44.A2 — Допустимое напряжение повреждения в низковольтной системе при замыкании на землю в высоковольтной системе

Примечание — Кривая, показанная на рисунке 44.А2, взята из нормативного документа * . На основании вероятностных и статистических данных эта кривая отображает низкий уровень риска для простого наихудшего случая, когда нейтральный проводник N заземлен только на заземляющем устройстве трансформаторной подстанции. Пояснения для других ситуаций приведены в нормативном документе * .

442.2.2 Значение и продолжительность перенапряжений промышленной частоты

Значение и продолжительность перенапряжения промышленной частоты (U₁ и U₂) низковольтного оборудования в низковольтной установке при замыкании на землю в высоковольтной системе, рассчитанные в соответствии с таблицей 44.А1, не должны превышать значения, приведенные в таблице 44.А2.

Таблица 44.А2 — Допустимые перенапряжения промышленной частоты

Продолжительность замыкания на землю в высоковольтной системе t

Допустимое критическое напряжение промышленной частоты на оборудовании в низковольтных установках U

В системах без нейтрального проводника N значение U₀ следует принимать равным линейному напряжению.

1 Первая строка таблицы относится к высоковольтным системам с большим временем отключения, например, к системам с изолированной нейтралью или к высоковольтным системам, заземленным через резонансное сопротивление. Вторая строка относится к высоковольтным системам с малым временем отключения, например к высоковольтным системам, заземленным через малое полное сопротивление. Совместно обе эти строки являются расчетным критерием для изоляции низковольтного оборудования в отношении временных перенапряжений промышленной частоты (см. ГОСТ Р МЭК 60664.1).

2 В системе, нейтраль которой присоединена к заземляющему устройству трансформаторной подстанции, такое временное перенапряжение промышленной частоты возможно также на изоляции, не находящейся в заземленной оболочке, для оборудования, расположенного вне зданий.

442.2.3 Требования к расчету предельных значений

Допустимое критическое напряжение промышленной частоты не должно превышать значение, приведенное в таблице 44.А2.

Допустимое напряжение повреждения промышленной частоты не должно превышать значение, приведенное на рисунке 44.А2.

Для установок, питающихся от низковольтной электрической сети общего назначения, требования 442.2.1 и 442.2.2 являются выполненными.

Для выполнения вышеуказанных требований необходима координация между оператором высоковольтной системы и застройщиком низковольтной системы. Обеспечение соответствия этим требованиям относится главным образом к ответственности застройщика/владельца/оператора подстанции, который должен также обеспечивать соответствие требованиям нормативного документа * . Следовательно, расчет U₁, U₂ и U_f для застройщика низковольтной системы, как правило, не требуется.

Возможными мерами для выполнения вышеуказанных требований являются, например:

— разделение высоковольтного и низковольтного заземляющих устройств;

— изменение типа заземления низковольтной системы;

— уменьшение сопротивления заземления R_E.

442.3 Перенапряжения промышленной частоты при обрыве нейтрального проводника N в системах TN и ТТ

Следует учитывать, что в случае обрыва нейтрального проводника N в многофазной системе основная, двойная и усиленная изоляции, а также компоненты, рассчитанные на напряжение между линейным и нейтральным N проводниками, могут временно подвергаться воздействию линейного напряжения, которое может достигать значения .

442.4 Перенапряжения промышленной частоты при замыкании на землю в системе IT с нейтральным проводником N

Следует учитывать, что при случайном замыкании на землю линейного проводника в системе IT изоляция и компоненты, рассчитанные на напряжение между линейным и нейтральным N проводниками, могут временно подвергаться воздействию линейного напряжения, которое может достигать значения .

442.5 Перенапряжения промышленной частоты при коротком замыкании между линейным проводником и нейтральным проводником N

Следует учитывать, что при возникновении короткого замыкания в низковольтной установке между линейным проводником и нейтральным проводником N напряжение между другими линейными проводниками и нейтральным проводником N может достигать значения 1,45·U₀ на время до 5 с.

443 Защита от кратковременных атмосферных перенапряжений или коммутационных перенапряжений

443.1 Общие требования

Настоящий раздел устанавливает требования к защите электрических установок кратковременных перенапряжений атмосферного происхождения, передаваемых питающей системой распределения электроэнергии, включая прямые удары в питающую систему, и от коммутационных перенапряжений. Настоящий раздел не устанавливает требования к защите от кратковременных перенапряжений, вызванных прямыми ударами молнии в сооружение или вблизи него.

Примечание — Для снижения ущерба при защите от кратковременных перенапряжений, вызванных прямыми ударами молнии в сооружение или вблизи от него, см. ГОСТ Р МЭК 62305-2.

Обычно коммутационные перенапряжения имеют меньшую амплитуду, чем кратковременные перенапряжения атмосферного происхождения, поэтому требования к защите от перенапряжений атмосферного происхождения обеспечивает также защиту от коммутационных перенапряжений.

Если отсутствует защита от перенапряжений, вызванных возмущениями атмосферного происхождения, защита от коммутационных перенапряжений может оказаться необходимой.

Примечание — Коммутационные перенапряжения могут быть более продолжительными и содержать больше энергии, чем кратковременные перенапряжения атмосферного происхождения, см. 443.4.

Характеристики кратковременных перенапряжений атмосферного происхождения зависят от таких факторов, как:

— способ выполнения питающей системы распределения электроэнергии (линия, проложенная в земле, или воздушная линия);

— возможное наличие, по крайней мере, одного устройства защиты от импульсных перенапряжений, расположенного выше ввода в электроустановку по ходу распределения электроэнергии;

— уровень напряжения питающей системы.

Настоящий раздел не распространяется на перенапряжения, передаваемые по системам передачи информации.

Примечание — В случае перенапряжений переходных процессов атмосферного происхождения различия для заземленных и незаземленных систем отсутствуют.

Защита от кратковременных перенапряжений обеспечивается установкой устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

Выбор и установка УЗИП должны соответствовать разделу 534 ГОСТ Р 50571.5.53-2013.

Если установка УЗИП необходима на силовых питающих линиях, рекомендуется также дополнительно устанавливать УЗИП на других, например телекоммуникационных, линиях.

На требования к защите от кратковременных перенапряжений, передаваемых системами передачи информации, раздел 443 не распространяется, см. нормативный документ * .

Раздел 443 не распространяется на установки, на которые воздействуют последствия перенапряжений:

a) сооружения с риском взрывоопасности;

b) сооружения, где нанесение ущерба может затрагивать также окружающую среду (например, химические и радиоактивные эмиссии).

443.2 Свободный

443.3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

443.3.1 городская окружающая среда (urban environment): Местность с высокой плотностью застройки или плотно населенные районы с высотными зданиями.

Примечание — Примером городской окружающей среды является центральная часть города.

443.3.2 пригородная окружающая среда (suburban environment): Местность со средней плотностью застройки.

Примечание — Примером пригородной окружающей среды являются пригородные районы.

443.3.3 сельская окружающая среда (rural environment): Местность с низкой плотностью застройки.

Примечание — Примером сельской окружающей среды являются село, деревня, поселок.

443.3.4 устройство защиты от импульсных перенапряжений, УЗИП (surge protective device, SPD): Устройство, которое содержит, по крайней мере, один нелинейный компонент и которое предназначено для ограничения импульсных напряжений и отведения импульсных токов.

[Источник: ГОСТ IEC 61643-11-2013, 3.1.1]

443.3.5 расчетный уровень риска, CRL (calculated risk level, CRL): Расчетное значение риска, используемое для оценки необходимости защиты от кратковременных перенапряжений.

Примечание — Это примечание относится только к изданию на французском языке.

443.3.6 номинальное импульсное напряжение U_W (rated impulse voltage): Значение выдерживаемого импульсного напряжения, заявленное изготовителем для оборудования или его части, характеризующее указанную стойкость его изоляции к кратковременным перенапряжениям.

[Источник: ГОСТ Р МЭК 60664.1-2012, 3.9.2, изменено — добавлено сокращенное обозначение]

443.4 Управление перенапряжением

Защита от кратковременных перенапряжений должна быть предусмотрена в случаях влияния последствий перенапряжения на:

a) жизнь людей, например, средства обеспечения безопасности, средства оказания медицинской помощи;

b) коммунальные услуги, культурное наследие, например, прекращение предоставления коммунальных услуг, IT-центры, музеи;

c) коммерческую или промышленную деятельность, например, гостиницы, банки, промышленные предприятия, коммерческие рынки, сельскохозяйственные предприятия.

Во всех других случаях для определения необходимости выполнения защиты от кратковременных перенапряжений должна быть выполнена оценка риска в соответствии с 443.5. Если оценка риска не выполнялась, защита от кратковременных перенапряжений должна быть предусмотрена.

Однако защита от кратковременных перенапряжений не требуется для одиночных жилых построек, для которых общая экономическая ценность электроустановки, подлежащей защите, не превышает пятикратную экономическую ценность УЗИП, устанавливаемых на вводе в электроустановку.

Примечание — Национальные комитеты могут изменить критерий исключения для одиночных жилых построек или не применять его.

Защита от коммутационных перенапряжений должна быть учтена в случае наличия оборудования с вероятностью коммутационных перенапряжений или отклонений напряжения, превышающих значения, соответствующие категории перенапряжения установки, например, когда установка питается от низковольтного генератора или когда установлены индуктивные или емкостные нагрузки (двигатели, трансформаторы, конденсаторные батареи и т.п.), накопительные блоки или высокоамперные нагрузки.

Примечание — В приложении В приведены указания по контролю перенапряжения в случае, когда УЗИП по практическим соображениям установлены на воздушной линии электропередачи.

Для низковольтной установки, питающейся от высоковольтной распределительной сети через отдельный трансформатор (например, промышленное применение), на высоковольтной стороне трансформатора должны быть дополнительно установлены средства защиты от перенапряжений, создаваемых молнией.

443.5 Метод оценки риска

Примечание — Для защиты сооружения и его электрических систем от воздействий молнии и от перенапряжений атмосферного происхождения см. нормативный документ * .

Расчетный уровень риска CRL используют для определения необходимости защиты от кратковременных перенапряжений атмосферного происхождения. CRL вычисляют по следующей формуле:

где f_env — коэффициент окружающей среды, рассчитываемый в соответствии с таблицей 443.1.

Таблица 443.1 — Расчет f_env

Сельская и пригородная окружающая среда

Городская окружающая среда

Значение коэффициента F должно быть принято равным 1 для всех установок. Однако национальные комитеты могут изменять значение коэффициента F от 1 до 3 для жилых сооружений.

N_g — плотность разрядов молнии на землю (разряд на км 2 в год), соответствующая местонахождению силовой линии и присоединенного к ней сооружения;

Примечание — В соответствии с ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010, раздел А.1, годовое число 25 грозовых дней эквивалентно 2,5 разрядам на км 2 в год. Это получено из формулы N_g=0,1·T_d, где T_d — число грозовых дней в году.

L_p — радиус оценки риска, рассчитываемый следующим образом:

где L_PAL — протяженность низковольтной воздушной линии, км;

L_PCL — протяженность низковольтного кабеля, проложенного в земле, км;

L_PAH — протяженность высоковольтной воздушной линии, км;

L_PCH — протяженность высоковольтного кабеля, проложенного в земле, км.

Общая протяженность (L_PAL + L_PCL + L_PAH + L_РСН) ограничивается одним километром или расстоянием от первого устройства защиты от перенапряжений, установленного в питающей сети, до ввода в электроустановку, что из них меньше.

Если протяженности распределительных сетей полностью или частично не известны, то L_PAL должно быть принято в качестве остающегося расстояния к каждой общей длине, равной 1 км.

Например, если известна только длина кабеля, проложенного в земле, (например, 100 м), то L_PAL должно быть принято равным 90 м. Пример установки, показывающий длины, которые должны быть приняты к рассмотрению, приведен на рисунке 443.1.

1 — ввод в электроустановку; 2 — трансформатор ВН/НН; 3 — устройство защиты от импульсных перенапряжений

Рисунок 443.1 — Пример электроустановки, показывающий длины, которые должны быть приняты к рассмотрению

Если CRL ≥ 1000, защита от кратковременных перенапряжений атмосферного происхождения не требуется.

Примечание — Примеры расчета CRL приведены в приложении А.

443.6 Классификация номинальных импульсных напряжений (категории перенапряжения)

443.6.1 Назначение классификации номинальных импульсных напряжений (категорий перенапряжения)

Пункт 443.6 содержит информацию о категориях перенапряжения оборудования.

Примечание — Категории перенапряжения определены в электроустановках в целях координации изоляции, и приведена соответствующая классификация оборудования с номинальными импульсными напряжениями (см. ГОСТ Р 50571.5.53-2013, таблица 534.1).

Номинальное импульсное напряжение используется для классификации оборудования, питающегося непосредственно от низковольтной электроустановки по категории перенапряжения.

Номинальные импульсные напряжения для оборудования, выбранного в соответствии с номинальным напряжением, приведены для определения различных уровней пригодности оборудования с учетом непрерывности обслуживания и приемлемого риска отказа.

Контроль внутренних перенапряжений, основанный только на стойкости оборудования к импульсным напряжениям в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60664.1, может оказаться недостаточным, поскольку:

— кратковременные перенапряжения, передаваемые питающей распределительной системой, далее по ходу распределения электроэнергии в большинстве электроустановок подавляются недостаточно. Координация изоляции во всей установке может быть достигнута при помощи защиты оборудования от кратковременных перенапряжений, соответствующей классифицированным номинальным значениям импульсных напряжений и понижающей риск отказа до допустимого уровня;

— электроустановках, получающих питание при помощи низковольтной системы, полностью проложенной в земле и не имеющей воздушных линий электропередачи, импульсные токи и частичные токи молнии распределяются по кабелям, проложенным в земле;

— оборудование часто присоединяется к двум различным системам питания, например, к линии силовой сети питания электроэнергией и к линии передачи информации. Практический опыт показывает, что большая часть ущерба, наносимого повреждениями из-за импульсных воздействий, относится к оборудованию такого типа.

Необходимо учитывать номинальное импульсное напряжение U_W (см. ГОСТ Р МЭК 60664.1) большей части чувствительного оборудования, подлежащего защите в системе или в случаях, когда потеря работоспособности оборудования является критической, уровень невосприимчивости оборудования (см. ГОСТ Р 51317.4.5).

443.6.2 Номинальные импульсные напряжения оборудования и категории перенапряжения

Должны быть учтены следующие пункты:

a) Оборудование с номинальным импульсным напряжением, соответствующим IV категории перенапряжения, пригодно для применения на вводе в электроустановку или вблизи него, например, выше главного распределительного щита. Оборудование IV категории обладает очень высокой стойкостью к импульсным напряжениям, обеспечивающей требуемый высокий уровень надежности, и должно иметь номинальное импульсное напряжение не менее значений, указанных в таблице 443.2.

Примечание — Примерами такого оборудования являются электрические измерительные приборы, устройства первичной защиты от сверхтока и устройства сглаживания пульсаций.

b) Оборудование с номинальным импульсным напряжением, соответствующим III категории перенапряжения, пригодно для применения в стационарных электроустановках ниже, включая главный распределительный щит, с высоким уровнем обеспечения непрерывности электропитания, и должно иметь номинальное импульсное напряжение не менее значений, указанных в таблице 443.2.

Примечание — Примерами такого оборудования являются распределительные щиты, автоматические выключатели, электропроводки (см. ГОСТ Р МЭК 60050-826-2009, 826-15-01), включая кабели, шины, соединительные коробки, выключатели, штепсельные розетки в стационарных установках, оборудование для применения в промышленных условиях и некоторое другое оборудование, например неподвижно установленные двигатели с постоянным подключением к стационарным установкам.

c) Оборудование с номинальным импульсным напряжением, соответствующим II категории перенапряжения, пригодно для подключения к стационарным установкам, обеспечивает нормальный уровень соответствия требованиям, обычно предъявляемым к электроприемникам, и должно иметь номинальное импульсное напряжение не менее значений, указанных в таблице 443.2.

Примечание — Примерами такого оборудования являются электробытовые приборы и аналогичные нагрузки.

d) Оборудование с номинальным импульсным напряжением, соответствующим I категории перенапряжения, пригодно для использования только в стационарных электроустановках, где УЗИП установлены вне оборудования для ограничения кратковременных перенапряжений до заданного уровня, и должно иметь номинальное импульсное напряжение не менее значений, указанных в таблице 443.2. Поэтому оборудование с номинальным импульсным напряжением, соответствующим I категории перенапряжения, не должно быть установлено на вводе в электроустановку или вблизи его.

Примечание — Примером такого оборудования является оборудование, содержащее электронные цепи, например компьютеры, бытовая электроника.

Таблица 443.2 — Требуемые номинальные импульсные напряжения оборудования U_W

Номинальное напряжение установки а , В

Фазное напряжение, полученное из номинальных напряжений переменного тока, или напряжение постоянного тока, не более, В

Требуемое номинальное выдерживаемое импульсное напряжение оборудования с , кВ

Категория перенапряжения IV (оборудование с очень высоким номинальным импульсным напряжением), например счетчики электроэнергии, системы телеконтроля

Категория перенапряжения III (оборудование с высоким номинальным импульсным напряжением), например распределительные щиты, электропроводки

Категория перенапряжения II (оборудование с нормальным номинальным импульсным напряжением), например бытовая техника, инструмент

Категория перенапряжения I (оборудование с пониженным номинальным импульсным напряжением), например чувствительное электронное оборудование

1500 постоянного тока

1500 постоянного тока

а В соответствии с ГОСТ 29322.

b В Канаде и США для напряжений относительно земли, превышающих 300 В, применяется номинальное импульсное напряжение, соответствующее следующему наибольшему напряжению этой графы.

с Это номинальное импульсное напряжение прикладывается между линейным проводником и защитным заземляющим проводником.

d В системах IT напряжением 220/240 В для срабатывания при замыканиях на землю и при однофазных замыканиях должен быть использован ряд 230/400 В.

444 Меры защиты от электромагнитных воздействий

444.1 Общие требования

Раздел 444 содержит основополагающие рекомендации по подавлению электромагнитных возмущений. Электромагнитное возмущение может расстроить или повредить системы информационных технологий, оборудование информационных технологий, а также оборудование с электронными компонентами или цепями. Токи, возникающие при грозовых разрядах, коммутационных операциях, коротких замыканиях, и другие электромагнитные явления могут приводить к возникновению перенапряжений и электромагнитных возмущений.

Такие воздействия являются наиболее тяжелыми:

— при наличии замкнутых металлических контуров большой площади; и

— при прокладке по общим трассам в здании электропроводок различных систем, например, для силового питания и для передачи информационных сигналов, предназначенных для оборудования информационных технологий.

Значение наведенного напряжения зависит от крутизны нарастания di/dt тока возмущения и от размеров контура.

Большие токи с высоким значением крутизны нарастания тока di/dt, протекающие по силовым кабелям, (например, пусковые токи двигателей лифтов или токи, регулируемые полупроводниковыми выпрямителями), могут наводить в кабелях систем информационных технологий перенапряжения, которые могут воздействовать на оборудование информационных технологий и аналогичное оборудование или повреждать его.

В помещениях медицинского назначения или вблизи них электрические или магнитные поля, связанные с электрическими установками, могут быть помехой в работе медицинского оборудования.

Настоящий раздел содержит информацию для специалистов в области строительства зданий и для специалистов по проектированию и монтажу электроустановок зданий, касающуюся некоторых решений, ограничивающих электромагнитные воздействия. Основное внимание уделено воздействиям, которые могут привести к возникновению помех.

444.2 (Свободный)

Примечание — Этот подраздел зарезервирован для последующего включения.

444.3 Термины и определения

Основные термины и определения приведены в ГОСТ 30331.1. В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

444.3.1 сеть уравнивания потенциалов * (bonding network, BN): Совокупность соединенных между собой проводящих конструкций, которая обеспечивает «электромагнитный экран» для электронных систем на частотах от постоянного тока до низкой радиочастоты.

Примечание — Термин «электромагнитный экран» означает любую конструкцию, используемую для отведения по другому каналу, блокирования или создания препятствия прохождению электромагнитной энергии. В общем случае сеть уравнивания потенциалов не требует присоединения к земле, однако сеть уравнивания потенциалов, рассматриваемая в настоящем стандарте, присоединена к земле.

444.3.2 кольцевой проводник уравнивания потенциалов ** (bonding ring conductor, BRC): Заземляющая шина, выполненная в виде замкнутого кольца.

Примечание — Обычно кольцевой проводник уравнивания потенциалов как часть сети уравнивания потенциалов имеет множественные соединения с общей сетью уравнивания потенциалов, что улучшает его эффективность.

444.3.3 совмещенная система уравнивания потенциалов, общая сеть уравнивания потенциалов (common equipotential bonding system, common bonding network, CBN): Система уравнивания потенциалов, обеспечивающая защитное уравнивание потенциалов и функциональное уравнивание потенциалов.

[ГОСТ Р МЭК 60050-195-2005, 195-02-25]

444.3.4 уравнивание потенциалов (equipotential bonding): Обеспечение электрических соединений между проводящими частями, предназначенных для достижения эквипотенциальности.

[ГОСТ Р МЭК 60050-195-2005,195-01-10]

444.3.5 сеть заземляющих электродов (earth-electrode network, ground-electrode network (US)): Часть заземляющего устройства, включающая в себя только заземляющие электроды и их взаимные соединения.

[ГОСТ Р МЭК 60050-195-2005,195-02-21]

444.3.6 система уравнивания потенциалов в виде сетки * (meshed bonding network, MESH-BN): Система уравнивания потенциалов, в которой все соответствующие опорные конструкции, стойки, шкафы, а также обратный провод силовой сети постоянного тока соединены между собой и с общей системой уравнивания потенциалов во множестве точек и могут образовывать форму сетки.

Примечание — Система уравнивания потенциалов в виде сетки усиливает эффективность общей системы уравнивания потенциалов.

444.3.7 шунтирующий проводник уравнивания потенциалов/параллельный заземляющий проводник (by-pass equipotential bonding conductor/parallel earthing conductor, PEC): Заземляющий проводник, присоединенный параллельно экранам кабелей, передающих сигналы и/или информацию, для ограничения тока, протекающего по экранам.

444.4 Подавление электромагнитных возмущений (EMI)

При проектировании и монтаже электрической установки следует применять указанные в настоящем разделе меры понижения электрических и электромагнитных воздействий на электрическое оборудование.

Следует применять только такое электрическое оборудование, которое отвечает требованиям соответствующих стандартов на электромагнитную совместимость (ЭМС) или требованиям к ЭМС соответствующих стандартов на продукцию.

444.4.1 Источники электромагнитных возмущений

Электрическое оборудование, чувствительное к электромагнитным воздействиям, не должно располагаться вблизи потенциальных источников электромагнитной эмиссии, таких как:

— коммутационные устройства для индуктивных нагрузок;

— силовые распределительные шинопроводы.

444.4.2 Меры подавления электромагнитных возмущений

Следующие меры уменьшают электромагнитные воздействия:

a) для улучшения электромагнитной совместимости электрического оборудования, чувствительного к электромагнитным возмущениям, относящимся к кондуктивным электромагнитным явлениям, рекомендуется применение устройств защиты от импульсных перенапряжений и/или применение фильтров;

b) металлические оболочки кабелей должны быть присоединены к общей системе уравнивания потенциалов;

c) устранение индуктивных контуров при помощи прокладки по общим трассам силовых, информационных и сигнальных цепей в электропроводках;

d) разделение силовых и сигнальных кабелей и выполнение пересечения ими друг друга, если это возможно практически, под прямым углом (см. 444.6.3);

e) применение кабелей с концентрическими проводниками для уменьшения токов, наведенных в защитном проводнике РЕ;

f) применение симметричных многожильных кабелей (например, экранированных кабелей с отдельными защитными проводниками РЕ) для электрических соединений между преобразователями и электродвигателями с частотно-регулируемыми приводами;

g) использование сигнальных и информационных кабелей, в соответствии с требованиями изготовителя к электромагнитной совместимости;

h) при наличии системы молниезащиты:

— силовые и сигнальные кабели должны быть отделены от токоотводов системы молниезащиты либо минимальным расстоянием, либо при помощи экранирования. Минимальное расстояние должно определяться при проектировании системы молниезащиты в соответствии с нормативным документом * ;

— металлические оболочки и броня силовых и сигнальных кабелей должны быть соединены между собой в соответствии с требованиями молниезащиты, приведенными в нормативном документе * и ГОСТ Р МЭК 62305-4;

i) при использовании экранированных сигнальных или информационных кабелей для передачи сигналов и информации должны быть приняты меры по ограничению протекания аварийных токов силовых систем по заземленным экранам и жилам сигнальных или информационных кабелей. В этом случае может потребоваться прокладка дополнительных проводников, таких как шунтирующий проводник уравнивания потенциалов для усиления экрана кабеля (см. рисунок 44.R1).

Рисунок 44.R1 — Шунтирующий проводник для усиления экрана в общей системе уравнивания потенциалов

Примечание — Прокладка проводника вблизи оболочки сигнального или информационного кабеля уменьшает площадь контура, связанного с оборудованием, соединенным с землей только защитным проводником. Эта мера существенно понижает уровень импульсных электромагнитных воздействий при грозовых разрядах.

j) если сигнальные или информационные кабели являются общими для нескольких зданий, питающихся от системы ТТ, должен быть применен шунтирующий проводник уравнивания потенциалов (см. рисунок 44.R2). Минимальное сечение медного шунтирующего проводника должно быть 16 мм 2 или эквивалентной проводимости для других металлов. Эквивалентную по проводимости площадь поперечного сечения следует определять в соответствии с 544.1 ГОСТ Р 50571.5.54-2011.

Рисунок 44.R2 — Пример замещающего или шунтирующего проводника уравнивания потенциалов в системе ТТ

1 Если заземленный экран используется в качестве проводника обратного тока сигнальной цепи, может быть применен сдвоенный коаксиальный кабель.

2 Если согласие о соответствии требованиям 413.1.2.1 (последний абзац) о присоединении к основной системе уравнивания потенциалов не может быть достигнуто, ответственность за исключение опасности, которая может возникнуть из-за неприсоединения таких кабелей к основной системе уравнивания потенциалов, возлагается на их владельца или оператора.

3 Ответственность за устранение проблем, вызванных разностью напряжений на поверхности земли в протяженных телекоммуникационных сетях общего назначения, возлагается на операторов телекоммуникационной сети, которые могут применить другие способы.

4 В Нидерландах параллельный шунтирующий проводник, соединяющий друг с другом заземляющие устройства нескольких электроустановок с системой ТТ, допустим только в том случае, если защита при повреждении в соответствии с 413.1.4 остается эффективной при выходе из строя одного любого УДТ.

k) полные сопротивления присоединений в системе уравнивания потенциалов должны быть по возможности минимальными, что обеспечивается следующим:

— за счет наикратчайшей длины присоединения,

— за счет формы поперечного сечения проводника, обеспечивающей низкое значение индуктивного сопротивления, и полного сопротивления на метр длины трассы, например плетеная косичка с отношением ширины к толщине пять к одному.

l) если заземляющая шина предназначена (в соответствии с 444.5.8) для улучшения системы уравнивания потенциалов установки, содержащей значительное количество оборудования информационных технологий в здании, она может быть выполнена в виде замкнутого кольца.

Примечание — Поэтому эту меру следует применять в зданиях телекоммуникационной индустрии.

444.4.3 Система TN

Примечание — В соответствии с подразделом 20.65 ГОСТ 30331.1-2013 система распределения электроэнергии, как правило, включает в себя электроустановку здания и низковольтную распределительную электрическую сеть, состоящую из понижающей трансформаторной подстанции и воздушной или кабельной линии электропередачи, к которой подключена электроустановка.

Для понижения электромагнитных воздействий следует выполнять требования следующих подпунктов.

444.4.3.1 В существующих зданиях, в которых содержится или может содержаться значительное количество оборудования информационных технологий, сохранять систему TN-C не рекомендуется.

Для вновь сооружаемых зданий, в которых содержится или может содержаться значительное количество оборудования информационных технологий, применять питание по системе TN-C не допускается.

Примечание — В любой электроустановке, соответствующей типу заземления системы TN-C, имеется вероятность протекания токов нагрузки или токов повреждения, ответвляющихся через систему уравнивания потенциалов, в металлические коммуникации и конструкции здания.

444.4.3.2 В электроустановках существующих зданий, питающихся от низковольтных распределительных электрических сетей общего назначения, в которых содержится или может содержаться значительное количество оборудования информационных технологий, должна применяться система TN-C-S. PEN-проводник должен быть разделен на защитный проводник РЕ и нейтральный проводник N на вводе в электроустановку (см. рисунок 44.R3A).

В электроустановках вновь сооружаемых зданий, в которых содержится или может содержаться значительное количество оборудования информационных технологий, для питания от низковольтных распределительных электрических сетей общего назначения начиная от питающего трансформатора (см. примечание к 444.4.3) должна применяться система TN-C-S. PEN-проводник должен быть разделен на защитный проводник РЕ и нейтральный проводник N на вводе в электроустановку (см. рисунок 44.R3A).

Примечание — Эффективность систем TN-S и TN-C-S может быть повышена применением мониторинговых устройств дифференциального тока RCM, соответствующих нормативному документу * .

444.4.3.3 В существующих зданиях, в которых низковольтная электроустановка полностью, включая трансформатор, обслуживается только потребителем и в которых содержится или может содержаться значительное количество оборудования информационных технологий, должна быть выполнена система TN-S (см. рисунок 44.R3B).

1) В нормальном рабочем режиме падение напряжения ΔU в защитном проводнике РЕ отсутствует.

2) Контуры ограниченной площади, создаваемые сигнальными или информационными кабелями.

Рисунок 44.R3A — Исключение токов нейтрального проводника N в конструкции, присоединенной к системе уравнивания потенциалов, посредством питания электроустановки от системы TN-C-S, в которой PEN-проводник распределительной электрической сети общего назначения разделен на защитный проводник РЕ и нейтральный проводник N на вводе в электроустановку

1) В нормальном рабочем режиме падение напряжения ΔU в защитном проводнике РЕ отсутствует.

2) Контуры ограниченной площади, создаваемые сигнальными или информационными кабелями.

Рисунок 44.R3B — Исключение токов нейтрального проводника N в конструкции, присоединенной к системе уравнивания потенциалов, посредством питания электроустановки от системы TN-S при питании от собственного трансформатора

444.4.3.4 Если электроустановка в существующем здании выполнена по типу системы TN-C-S (см. рисунок 44.R4), контуры, образуемые сигнальными или информационными кабелями, могут быть устранены:

— преобразованием всех частей электроустановки, выполненных по типу системы TN-C и показанных на рисунке 44.R4, на тип системы TN-S, как показано на рисунке 44.R3A, или

— если такая замена невозможна, исключением соединений сигнальными и информационными кабелями различных частей электроустановки, выполненных по типу системы TN-S.

1) Падение напряжения ΔU в PEN-проводнике в нормальном рабочем режиме.

2) Контур ограниченной площади, формируемый сигнальными или информационными кабелями.

3) Сторонние проводящие части.

Примечание — Ток, который в системе TN-S протекает только по нейтральному проводнику N, в системе TN-C-S протекает также по экранам или эталонным проводникам сигнальных кабелей, отрытым проводящим частям и сторонним проводящим частям, например металлоконструкциям здания.

Рисунок 44.R4 — Система TN-C-S внутри электроустановки существующего здания

444.4.4 Система ТТ

В системе ТТ, такой как показана на рисунке 44.R5, необходимо учитывать перенапряжения, которые могут существовать между частями, находящимися под напряжением, и открытыми проводящими частями в тех случаях, когда открытые проводящие части различных зданий присоединены к разным заземляющим устройствам.

1) Падение напряжения ΔU в PEN-проводнике в нормальном рабочем режиме.

2) Контур ограниченной площади, создаваемый сигнальными или информационными кабелями.

Рисунок 44.R5 — Система ТТ в электроустановке внутри здания

444.4.5 Система IT

В трехфазной системе IT (см. рисунок 44.R6) при единичном повреждении изоляции между линейным проводником и открытой проводящей частью напряжение между неповрежденным линейным проводником и открытой проводящей частью может достигать уровня линейного напряжения. Это условие следует учитывать.

Примечание — Электронное оборудование, питание которого осуществляется непосредственным подключением между линейным проводником и нейтральным проводником N, должно выдерживать такие перенапряжения между линейным проводником и открытыми проводящими частями (см. соответствующее требование ГОСТ IEC 60950-1 на оборудование информационных технологий).

1) Падение напряжения ΔU в PEN-проводнике в нормальном рабочем режиме.

2) Контуры ограниченной площади, создаваемые сигнальными или информационными кабелями.

Рисунок 44.R6 — Система IT в электроустановке внутри здания

444.4.6 Питание от нескольких источников

При питании от нескольких источников следует применять меры, указанные в 444.4.6.1 и 444.4.6.2.

Примечание — При применении многократного заземления нейтралей источников питания токи в нейтральных проводниках N могут протекать в обратном направлении к соответствующей нейтрали не только по нейтральному проводнику N, но также и по защитному проводнику РЕ, как показано на рисунке 44.R7A. По этой причине сумма частичных токов, протекающих в установке, уже не будет равна нулю, в связи с чем создается блуждающее электромагнитное поле, аналогичное образованному одножильным кабелем.

В случае применения одножильных кабелей, по которым протекает переменный ток, вокруг жилы кабеля образуется круговое электромагнитное поле, которое может воздействовать на электронное оборудование. Аналогичные поля создаются также токами гармоник, но эти поля затухают быстрее, чем те, которые создаются основными токами.

Рисунок 44.R7A — Система TN с несколькими источниками питания и с недопустимыми многократными соединениями между PEN-проводником и землей

444.4.6.1 Питание от нескольких источников в системе TN

В случае питания электроустановки в системе TN от нескольких источников нейтрали всех источников питания по соображениям электромагнитной совместимости должны быть соединены между собой изолированным проводником, присоединенным к земле в одной общей для всех источников точке, расположенной в центре между источниками (см. рисунок 44.R7B).

444.4.6.2 Питание от нескольких источников в системе ТТ

В случае питания электроустановки электроэнергией от нескольких источников в системе ТТ по соображениям электромагнитной совместимости рекомендуется, чтобы нейтрали всех источников питания были соединены между собой и присоединены к земле только в одной точке, расположенной в центре между источниками (см. рисунок 44.R8).

a) Не допускается непосредственное присоединение к земле ни одной нейтрали трансформатора или генератора.

b) Проводник, соединяющий нейтрали всех трансформаторов или всех генераторов, должен быть изолированным. Этот проводник выполняет функции PEN-проводника и может быть так и обозначен, однако он не должен присоединяться к электроприемникам, о чем должна быть выполнена предупреждающая надпись, прикрепленная к нему или установленная рядом с ним.

c) Должно быть выполнено только одно соединение между взаимно соединенными нейтралями источников питания и защитным проводником РЕ. Это соединение должно находиться внутри главного распределительного щита.

d) Может быть выполнено дополнительное заземление защитного проводника РЕ в электроустановке.

Рисунок 44.R7B — Система TN с несколькими источниками питания, нейтрали которых присоединены к земле в одной точке

a) Не допускается непосредственное присоединение к земле ни одной нейтрали трансформатора или генератора.

b) Проводник, соединяющий нейтрали всех трансформаторов или генераторов, должен быть изолированным. Этот проводник выполняет функции нейтрального проводника N и может быть так и обозначен, однако он не должен присоединяться к электроприемникам, о чем должна быть выполнена предупреждающая надпись, прикрепленная к нему или установленная рядом с ним.

c) Должно быть выполнено только одно соединение между взаимно соединенными нейтралями источников питания и защитным проводником РЕ. Это соединение должно находиться внутри главного распределительного щита.

Рисунок 44.R8 — Система ТТ с несколькими источниками питания, нейтрали которых присоединены к земле в одной точке

444.4.7 Переключение источников питания

В системах TN переключение питания с одного источника на другой источник питания должно выполняться при помощи коммутационного устройства, переключающего одновременно линейные проводники и нейтральный проводник N, если он имеется в электроустановке (см. рисунки 44.R9A, 44.R9B и 44.R9C).

Примечание — Такой метод предотвращает возникновение электромагнитных полей, создаваемых блуждающими токами в основной системе питания электроустановки. Сумма токов в одном кабеле должна быть равна нулю. Это гарантирует протекание нейтрального тока по нейтральному проводнику N только той цепи, которая включена. Токи 3-й гармоники (150 Гц) линейных проводников добавляются к току нейтрального проводника N с тем же самым углом сдвига фаз.

Рисунок 44.R9A — Альтернативный трехфазный источник питания с 4-полюсным выключателем

Примечание — Альтернативный трехфазный источник питания с несоответствующим трехполюсным переключателем приводит к протеканию нежелательных уравнительных токов, которые создают электромагнитные поля.

Рисунок 44.R9B — Протекание тока в нейтральном проводнике N при альтернативном трехфазном источнике питания с несоответствующим трехполюсным выключателем

Примечание — Заземление вторичной цепи источника бесперебойного питания (ИБП) не является обязательным. Если это заземление не выполняется, питание от ИБП будет осуществляться по типу системы IT, а от основного источника питания будет соответствовать типу заземления низковольтной питающей системы.

Рисунок 44.R9C — Однофазный альтернативный источник питания с 2-полюсным выключателем

444.4.8 Коммуникации, входящие в здание

Металлические трубопроводы (например, трубы водоснабжения, газоснабжения и центрального отопления), силовые и контрольные кабели предпочтительно должны входить в здание в одном и том же месте. Металлические трубы и металлическая броня кабелей должны быть присоединены к главной заземляющей шине при помощи проводников, имеющих минимальное полное сопротивление (см. рисунок 44.R10).

Примечание — Взаимное соединение коммуникаций разрешается только с согласия оператора внешних сетей.

ГЗШ — главная заземляющая шина; I — наведенный ток

Примечание — Предпочтительным является ввод в одном месте, т.к. при этом значение разности потенциалов между различными коммуникациями близко к нулю U ≈ 0 В.

Рисунок 44.R10 — Пример ввода бронированных кабелей и металлических труб в здание в одном месте

По соображениям электромагнитной совместимости замкнутые пустоты и ниши здания, в которых размещаются части электрической установки, должны быть зарезервированы исключительно для электрического и электронного оборудования (например, для устройства мониторинга, управления, защиты и соединительных устройств), для обслуживания которого должен быть обеспечен доступ.

444.4.9 Электроустановки в отдельных зданиях

Если разные здания имеют отдельные системы уравнивания потенциалов, для передачи сигналов и информационных данных могут быть использованы волоконно-оптические кабели, не имеющие металлических частей, либо другие непроводные системы, например высокочастотные разделительные трансформаторы, в соответствии с нормативным документом * , нормативным документом ** , ГОСТ IEC 61558-2-6, нормативным документом *** и ГОСТ IEC 60950-1.

1 Проблемы разности потенциалов на поверхности земли в протяженных телекоммуникационных сетях общего назначения возлагаются на операторов сети, которые могут применить другие способы.

2 В случае беспроводных систем передачи информации применение шунтирующего проводника не требуется.

444.4.10 Электроустановки внутри зданий

Если в электроустановках существующих зданий имеются проблемы, связанные с электромагнитными воздействиями, для улучшения условий могут быть применены следующие меры (см. рисунок 44.R11):

1) применение волоконно-оптических перемычек, не имеющих металлических частей, в цепях передачи сигналов или информации (см. 444.4.9);

2) использование оборудования класса II;

3) использование двухобмоточных трансформаторов в соответствии с нормативным документом * или нормативным документом ** , или ГОСТ IEC 61558-2-6, или нормативным документом *** . Вторичные цепи должны быть предпочтительно выполнены, как в системе TN-S, однако для специальных условий применения может быть принята система IT.

— точки присоединения защитных заземляющих и функциональных заземляющих проводников;

FE — функциональный заземляющий проводник (если необходим), применяемый и присоединяемый по указанию оператора;

УЗИП — устройство защиты от импульсных перенапряжений;

— обозначение защитного проводника РЕ;

— обозначение нейтрального проводника N;

— обозначение линейного проводника

Ввод кабелей и металлических трубопроводов в здание в одном месте

Совместная прокладка с соответствующим разделением и исключением замкнутых контуров

Соединительные перемычки кратчайшей длины для уравнивания потенциалов и использование заземленного проводника, параллельного кабелю

ГОСТ Р 51317.2.5 444.4.2

Экранированные сигнальные кабели и/или провода со скрученными парами

Исключение применения системы TN-C ниже точки ввода электропитания

Применение трансформаторов с разделенными обмотками

Локальные горизонтальные системы уравнивания потенциалов

Применение оборудования класса II

Рисунок 44.R11 — Примеры применяемых мер в существующем здании

444.4.11 Защитные устройства

Во избежание ложных срабатываний при высоких значениях токов переходных процессов следует выбирать защитные устройства с соответствующими функциональными характеристиками, например с выдержкой времени или фильтры.

444.4.12 Сигнальные кабели

В качестве сигнальных кабелей следует применять экранированные кабели и/или провода со скрученными парами.

444.5 Заземление и уравнивание потенциалов

444.5.1 Взаимное соединение заземляющих электродов

Для нескольких зданий концепция обособленных, специально предназначенных заземляющих электродов, присоединенных к проводнику сети уравнивания потенциалов, может оказаться несоответствующей, если электронное оборудование используется в системах связи и обмена информацией между различными зданиями, по следующим причинам:

— между такими обособленными заземляющими электродами существует взаимное влияние, которое может приводить к неконтролируемым повышениям напряжения на оборудовании;

— взаимосвязанное оборудование может иметь различное напряжение относительно земли;

— имеется опасность поражения электрическим током, особенно в случаях перенапряжений атмосферного происхождения.

Поэтому все защитные заземляющие и функциональные заземляющие проводники должны быть присоединены к одной и той же главной заземляющей шине. Более того, относящиеся к зданию заземляющие электроды разного назначения, например защитного, функционального заземления и заземления молниезащиты, должны быть соединены между собой (см. рисунок 44.R12).

Для нескольких зданий, если взаимное соединение заземляющих электродов практически невозможно или нецелесообразно по практическим соображениям, рекомендуется выполнять гальваническое разделение коммуникационных сетей различных зданий, например путем применения волоконно-оптических вставок (см. 444.4.10).

Рисунок 44.R12 — Взаимосоединенные заземляющие электроды

Защитные и функциональные проводники уравнивания потенциалов должны быть по отдельности присоединены к главной заземляющей шине таким образом, чтобы отсоединение любого одного проводника не нарушало надежности присоединения остальных проводников.

444.5.2 Соединение входящих сетей с заземляющими устройствами

Открытые проводящие части оборудования информационных технологий и электронного оборудования в здании должны быть соединены между собой при помощи защитных проводников РЕ.

Для жилых зданий, где электронное оборудование обычно используется в ограниченном объеме, приемлема радиальная сеть защитных проводников РЕ (см. рисунок 44.R13).

В общественных, производственных и аналогичных зданиях с множественным применением электроники для обеспечения требований электромагнитной совместимости оборудования различных типов более эффективной является общая система уравнивания потенциалов (см. рисунок 44.R15).

444.5.3 Различные схемы соединения проводников уравнивания потенциалов и защитных заземляющих проводников

В зависимости от значимости и чувствительности оборудования могут быть использованы четыре основные схемы, приведенные в нижеследующих пунктах.

444.5.3.1 Присоединение защитных проводников РЕ к кольцевому проводнику уравнивания потенциалов

Система уравнивания потенциалов с использованием кольцевого проводника уравнивания потенциалов показана на рисунке 44.R16 на верхнем этаже здания. Кольцевой проводник предпочтительно должен быть медным, неизолированным или изолированным и должен быть доступен в любом месте, что может быть обеспечено, например, применением кабельных лотков, металлических труб (см. нормативный документ * ), прокладки по открытой поверхности или кабельных коробов. К кольцевому проводнику уравнивания потенциалов могут быть присоединены все защитные заземляющие и функциональные заземляющие проводники.

444.5.3.2 Радиальная схема присоединения защитных проводников РЕ

Эта схема применима для небольших установок, соответствующих жилым помещениям и небольшим коммерческим зданиям, и в общем случае — для оборудования, не имеющего взаимных соединений, выполненных сигнальными кабелями для передачи информации (см. рисунок 44.R13).

— заземляющий проводник;

— защитный проводник РЕ

Рисунок 44.R13 — Пример радиального соединения защитных проводников РЕ

444.5.3.3 Радиальное соединение нескольких систем уравнивания потенциалов, выполненных в виде сетки

Такое соединение применимо для небольших установок с небольшими отдельными группами взаимосвязанного коммуникационного оборудования и способствует локальному распределению токов, обусловленных электромагнитными помехами (см. рисунок 44.R14).

— защитные и функциональные заземляющие проводники;

— функциональные проводники уравнивания потенциалов. Длина этих проводников должна быть кратчайшей, насколько возможно (например

Рисунок 44.R14 — Пример радиального соединения нескольких систем уравнивания потенциалов, выполненных в виде сетки

444.5.3.4 Совмещенная сетчато-радиальная система

Этот тип соединений применяется в установках с высокой плотностью коммуникационного оборудования и с особо ответственными условиями его применения (см. рисунок 44.R15).

Система уравнивания потенциалов, выполненная в виде сетки, усиливается существующими металлоконструкциями здания и дополняется проводниками, формирующими квадратные ячейки.

Размер ячеек зависит от принятого уровня защиты от молнии, уровня стойкости оборудования установки к электромагнитным воздействиям и от частот, используемых для передачи информации.

Размер ячеек должен быть согласован с размерами защищаемой установки, но не должен превышать 2 х 2 м в местах установки оборудования, чувствительного к электромагнитным помехам.

Эта схема пригодна как для локальных сетей (например, учрежденческих АТС с входящей и исходящей связью), так и для централизованных систем обработки информации.

В необходимых случаях при наличии специальных требований на отдельных участках общей сети размеры ячеек могут быть уменьшены.

Размеры сетки должны охватывать всю площадь, на которой расположено оборудование; размер ячейки выражается площадью квадрата, ограниченного проводниками, формирующими сеть с квадратными ячейками.

Рисунок 44.R15 — Пример совмещенной сетчато-радиальной системы уравнивания потенциалов

444.5.4 Сети уравнивания потенциалов в многоэтажных зданиях

В многоэтажных зданиях рекомендуется выполнять систему уравнивания потенциалов на каждом этаже; пример системы уравнивания потенциалов для общего применения см. на рисунке 44.R16. Каждый этаж является примером одного из типов сети уравнивания потенциалов. Системы уравнивания потенциалов различных этажей должны быть соединены между собой проводниками не менее чем дважды.

444.5.5 Функциональный заземляющий проводник

Для правильной работы некоторого электронного оборудования требуется наличие эталонного напряжения, значение которого близко к потенциалу земли; это эталонное напряжение обеспечивается функциональным заземляющим проводником.

Функциональными заземляющими проводниками могут быть металлические полосы, плоские плетеные косички и кабели с концентрическим расположением жил.

Для оборудования, работающего на высоких частотах, предпочтительными являются металлические полосы или плоские косички, длина присоединения которых должна быть наикратчайшей.

Для функциональных заземляющих проводников не предусмотрен специальный цвет, однако не должна использоваться комбинация желтого и зеленого цветов, установленная для защитных заземляющих проводников. Рекомендуется использовать один и тот же цвет для обозначения функциональных заземляющих проводников на каждом конце в пределах всей установки.

Для оборудования, работающего на низких частотах, сечения проводников, указанные в 544.1.1 ГОСТ Р 50571.5.54-2011, считаются достаточными независимо от профиля сечения проводника (см. 444.4.2, b) и k)).

Рисунок 44.R16 — Пример сетей уравнивания потенциалов в многоэтажном здании без молниезащиты

444.5.6 Коммерческие или производственные здания с большим объемом оборудования информационных технологий

Следующие дополнительные требования предназначены для уменьшения воздействия электромагнитных возмущений на работу оборудования информационных технологий.

В условиях сильных электромагнитных воздействий рекомендуется применение совмещенной сетчато-радиальной системы уравнивания потенциалов в соответствии с 444.5.3.3.

444.5.6.1 Размеры и установка кольцевых проводников уравнивания потенциалов

Для уравнивания потенциалов, предусмотренного проектом в виде кольцевой шины уравнивания потенциалов, должны быть приняты следующие минимальные значения поперечного сечения проводников:

— плоская медь сечением: 30 х 2 мм;

— круглая медь диаметром: 8 мм.

Неизолированные проводники должны быть защищены от коррозии в местах их крепления и проходов через стены.

444.5.6.2 Части, подлежащие присоединению к сети уравнивания потенциалов

К сети уравнивания потенциалов должны быть присоединены следующие части:

— проводящие экраны, проводящие оболочки или броня кабелей, передающих информационные данные, и оборудования информационных технологий;

— защитные заземляющие проводники антенных систем;

— защитные заземляющие проводники заземленных полюсов цепей постоянного тока, питающих оборудование информационных технологий;

— функциональные заземляющие проводники.

444.5.7 Заземляющие устройства и уравнивание потенциалов установок информационных технологий функционального назначения

444.5.7.1 Заземляющая шина

Если для функциональных целей требуется заземляющая шина, длина главной заземляющей шины (ГЗШ) здания может быть увеличена присоединением к ней этой заземляющей шины. Это обеспечивает присоединение оборудования информационных технологий к главной заземляющей шине здания кратчайшим путем в любой точке здания. Если заземляющая шина устанавливается для улучшения условий уравнивания потенциалов большого количества информационного оборудования в здании, она может быть выполнена в виде кольца (см. рисунок 44.R16).

1 Заземляющая шина может быть неизолированной или изолированной.

2 Заземляющая шина должна быть установлена таким образом, чтобы доступ к ней обеспечивался по всей ее длине, например, по поверхности кабельного короба. В местах креплений и в местах прохода через стены может потребоваться защита проводников от коррозии.

444.5.7.2 Площадь поперечного сечения заземляющей шины

Эффективность функциональной заземляющей шины зависит от трассы ее прокладки и от полного сопротивления используемого проводника. Для установок, присоединенных к источнику питания с допустимой нагрузкой 200 А на фазу или более, площадь поперечного сечения функциональной заземляющей шины должна быть не менее 50 мм 2 по меди, а размеры и форма сечения должны соответствовать указаниям 444.4.2, k).

Примечание — Это требование действительно для частот до 10 МГц.

Если заземляющая шина используется как часть пути обратного постоянного тока, площадь ее поперечного сечения должна быть выбрана по значению ожидаемого обратного постоянного тока. Максимальное расчетное падение напряжения постоянного тока вдоль каждой заземляющей шины, предназначенной для использования в качестве проводника обратного тока в распределительной цепи постоянного тока, должно быть менее 1 В.

444.6 Разделение цепей

444.6.1 Общие требования

Силовые питающие кабели (или провода) и кабели информационных и коммуникационных технологий, проложенные в одной системе электропроводки или по одной трассе, следует выполнять в соответствии с требованиями 444.6.

Примечание — Системы электропроводок включают в себя также системы кабельных коробов и силовые распределительные системы.

Электробезопасность и электромагнитная совместимость могут предъявлять различные требования к электрическому разделению и электрическому отделению. Электробезопасность всегда является приоритетной.

444.6.2 Требования к проектированию

Применяются следующие требования, если не применяются требования 444.6.3.

Если технические условия и/или условия предназначенного применения кабелей информационных и коммуникационных технологий отсутствуют, расстояние, отделяющее кабели информационных и коммуникационных технологий от силовых кабелей, должно быть не менее 200 мм по воздуху при условии, что:

— общий ток в низковольтном кабеле или в пучке низковольтных кабелей не должен превышать 600 А,

— оборудование, работа которого обеспечивается проводкой, предназначено для работы с кабелями информационных и коммуникационных технологий, которые подключены или должны быть подключены, и

— кабели информационных и коммуникационных технологий являются сбалансированными кабелями, имеющими стойкость к электромагнитным воздействиям категории 5 и выше в соответствии с нормативным документом * или коаксиальными кабелями, имеющими электромагнитную стойкость к электромагнитным воздействиям в соответствии с нормативным документом ** .

Во всех других случаях применяются требования и рекомендации нормативного документа * , 7.9.2.

Разделяющее расстояние 200 мм может быть уменьшено в соответствии с таблицей 444.1.

Если используются экранированные силовые кабели, разделительное расстояние может быть уменьшено в соответствии с указаниями изготовителя силовых экранированных кабелей при условии, что экран заземлен на обоих концах.

Силовые кабели, которые обеспечивают также осуществление информационных и коммуникационных технологий, не считаются кабелями информационных технологий.

Таблица 444.1 — Обобщенные минимальные разделительные расстояния для случаев, когда указания и/или предназначение применения кабелей информационных и коммуникационных технологий отсутствуют

Поддерживающие конструкции для силовых кабелей

Разделение без электромагнитного барьера

Открытая металлическая перегородка А

Перфорированная металлическая перегородка В

Сплошная металлическая перегородка С

Применяется для поддерживающих конструкций экранированного исполнения (DC-100 MHz), эквивалентного стальному сварному лотку (корзине) с ячейкой 50 x 100 мм. Такое экранирование обеспечивается стальным лотком даже, если толщина стенки составляет менее 1 мм и/или площадь равномерно распределенных перфорированных отверстий составляют более 20 %.

Применяется для поддерживающих конструкций экранированного исполнения (DC-100 MHz), эквивалентных стальному лотку с толщиной стенки не менее 1 мм и не более 20 % перфорированных отверстий. Считается, что экраны и броня силовых кабелей оказывают такое же воздействие, как перфорированные металлические изделия для прокладки кабелей, если они и не являются таким же эквивалентом сплошных металлических лотков.

Применяется к изделиям для прокладки экранированного исполнения (DC-100 MHz), эквивалентным стальным трубам с толщиной стенки не менее 1,5 мм.

Минимальное расстояние между кабелями информационных и коммуникационных технологий и силовыми кабелями должно включать в себя допуск для движения кабелей между точками крепления или другими удерживающими устройствами (см. рисунок 44.R17).

Рисунок 44.R17 — Пример расстояния разделения кабелей

Требование к минимальному разделению обеспечивается в трех измерениях. Однако, если требуется пересечение кабелей информационных и коммуникационных технологий и силовых питающих кабелей и требуемое минимальное разделение не может быть обеспечено, то угол их пересечения должен быть равным приблизительно 90° с каждой стороны пересечения на расстоянии не менее требуемого разделения.

444.6.3 Условия для нулевого разделения

Не требуется разделение между кабелями информационных и коммуникационных технологий и силовыми питающими кабелями (за исключением тех, которые требуются национальными или региональными правилами или ГОСТ Р 50571.5.52) при условии, что проводки информационных и коммуникационных технологий представляют собой специфическое(ие) применение(я), обеспечивающее(ие) релаксацию кабелей при нулевом разделении.

Не требуется разделение между кабелями информационных и коммуникационных технологий, если выполнены все следующие условия:

— кабели информационных и коммуникационных технологий соответствуют МЭК 61156 (все части) для категории 5 и выше или являются коаксиальными кабелями, имеющими исполнение по электромагнитной совместимости в соответствии с МЭК 61196-7,

— классификация по условиям окружающей среды пространства, содержащего кабели информационных и коммуникационных технологий, соответствует электромагнитной классификации Е1 нормативного документа * (или нормативного документа ** ), и

— проводники силового питания, включающие в себя цепь, или находятся в общей оболочке и проводят общий ток не более 100 А, или скручены, сбандажированы или связаны в пучок и проводят общую мощность не более 10 кВА.

444.7 Системы электропроводок

444.7.1 Общие требования

Системы для электропроводок имеются в наличии в металлическом и неметаллическом исполнении. Металлические системы для электропроводок обеспечивают различные степени усиленной защиты по условиям электромагнитной совместимости при условии, что они установлены в соответствии с 444.7.3.

444.7.2 Указания по проектированию

Выбор материала и вида системы электропроводок зависит от следующих условий:

a) силы воздействия электромагнитного поля вдоль трассы (близость источников электромагнитных проводных и излучаемых возмущений);

b) допустимого уровня проводных и излучаемых эмиссий;

c) типа прокладываемых кабелей (экранированные, скрученные, волоконно-оптические);

d) уровня стойкости к электромагнитным воздействиям оборудования, подключаемого к системе кабелей передачи информации;

e) других ограничительных условий окружающей среды (химических, механических, климатических, пожарных и др.);

f) любых последующих расширений информационной кабельной сети.

Неметаллические системы электропроводок пригодны для случаев:

— электромагнитных сред с постоянно низким уровнем возмущений;

— кабельной системы с низким уровнем эмиссии;

В случае металлических компонентов опорной системы для кабелей характеристическое полное сопротивление системы электропроводки в большей степени зависит от профиля конструкции (плоскость, U-образная конструкция, труба и др.), чем от площади ее поперечного сечения. Наилучшими являются замкнутые профили, т.к. они уменьшают сцепление общего вида.

Используемое пространство внутри кабельного лотка должно допускать возможность последующей дополнительной прокладки некоторого заданного количества кабелей. Высота кабельного пучка должна быть ниже боковой стенки лотка, как показано на рисунке 44.R19. Свойства лотка с точки зрения электромагнитной совместимости улучшаются при применении крышек, устанавливаемых внахлест.

Для лотков U-образной формы наибольшее ослабление магнитного поля происходит в двух углах лотка, поэтому предпочтительным является применение глубоких лотков (см. рисунок 44.R19).

Примечание — Глубина лотка должна не менее чем в два раза превышать размер диаметра наибольшего из прокладываемых кабелей.

Рисунок 44.R19 — Прокладка кабелей в металлических кабельных лотках

444.7.3 Указания по монтажу

444.7.3.1 Металлические или композитные системы электропроводок, разработанные специально в целях электромагнитной совместимости

Металлические или композитные системы электропроводок, разработанные специально в целях электромагнитной совместимости, всегда должны быть присоединены к системе местного уравнивания потенциалов на обоих концах. При больших длинах, например более 50 м, рекомендуется выполнять дополнительные присоединения к системе уравнивания потенциалов. Все проводники присоединений должны иметь наиболее возможную минимальную длину. Если система электропроводки состоит из нескольких элементов, должны быть приняты меры, гарантирующие непрерывность электрической цепи при помощи надежных соединений смежных элементов. Предпочтительно элементы должны быть сварены друг с другом полностью по всему периметру. Применение заклепочных, болтовых, винтовых соединений допускается, если контактные поверхности являются хорошими проводниками, т.е. не имеют окраски и изоляционных покрытий, надежно защищены от коррозии и гарантируют надежный электрический контакт.

Профиль металлических секций должен сохраняться по всей длине. Все присоединения должны иметь низкое полное сопротивление. Соединение двух частей системы электропроводки при помощи короткого одиночного проводника приведет к возникновению высокого местного полного сопротивления и ухудшению вследствие этого свойств системы по обеспечению электромагнитной совместимости (см. рисунок 44.R20).

Рисунок 44.R20 — Непрерывность системы, состоящей из металлических элементов

На частотах от нескольких МГц и выше сетчатая полоска длиной 10 см между двумя частями системы электропроводки понижает экранирующий эффект более чем в 10 раз.

При выполнении изменений или расширения очень важно, чтобы работа выполнялась под тщательным наблюдением, гарантирующим ее соответствие рекомендациям по электромагнитной совместимости, например, чтобы металлический отрезок трубы не был заменен пластмассовым.

Металлические конструктивные элементы зданий могут успешно служить целям электромагнитной совместимости. Стальные балки L-, Н-, U- или Т-образного профилей часто представляют собой непрерывные заземленные конструкции с мощным поперечным сечением, с большой площадью поверхности и с множественными промежуточными соединениями с землей. Прокладка кабелей по таким балкам является предпочтительной. Предпочтительна прокладка внутри углов, а не по внешней поверхности (см. рисунок 44.R21).

Рисунок 44.R21 — Расположение кабелей внутри элементов металлических конструкций

Крышки металлических лотков должны соответствовать тем же требованиям, что и лотки. Предпочтительны крышки с большим числом креплений к секции. Если это невозможно, крышки должны быть присоединены к секции как минимум на обоих концах короткими проводниками длиной менее 10 см, например плетеными или сетчатыми полосками.

Если металлическая или композитная система электропроводки, разработанная специально для целей электромагнитной совместимости, разделяется для прохода через стену, например, через огнепреградительный барьер, две металлические секции должны быть соединены между собой перемычками с малым сопротивлением, например плетеными или сетчатыми полосками.

Рисунок 44.R22 — Соединение металлических секций

444.7.3.2 Неметаллические системы электропроводки

Если оборудование, присоединенное неэкранированными кабелями, не подвергается воздействию низкочастотных возмущений, защитные свойства неметаллической системы электропроводки улучшаются прокладкой внутри нее одиночного проводника, используемого в качестве шунтирующего проводника уравнивания потенциалов. Этот проводник должен быть надежно присоединен к системе заземления, к которой присоединено оборудование на обоих концах проводника, например, посредством присоединения к металлической оболочке шкафа.

Шунтирующий проводник уравнивания потенциалов должен выбираться по условиям стойкости к наибольшим возмущениям общего вида и токам, ответвляющимся при повреждении.

445 Защита от понижения напряжения

445.1 Общие требования

445.1.1 Если понижение напряжения или потеря напряжения и его последующее восстановление могут повлечь за собой опасные ситуации для людей или имущества, должны быть предусмотрены соответствующие меры предосторожности. Меры предосторожности должны быть также предусмотрены, если в результате понижения напряжения могут быть повреждены части установки или электрооборудования.

Устройство защиты от понижения напряжения не требуется, если повреждение установки или электрооборудования относится к допустимым рискам и при этом отсутствует опасность для людей.

445.1.2 Если защищаемое оборудование допускает краткий перерыв электроснабжения, не создающий опасности, срабатывание устройства защиты от понижения напряжения может быть выполнено с выдержкой времени.

445.1.3 При применении контакторов запаздывание при их размыкании и замыкании не должно препятствовать мгновенному отключению защищаемого оборудования средствами управления или устройствами защиты.

445.1.4 Характеристики устройств защиты от понижения напряжения должны соответствовать пусковым характеристикам применяемого оборудования и условиям его применения.

445.1.5 Если повторное включение защитного устройства может вызвать опасную ситуацию, повторное включение не должно быть автоматическим.

Приложение А
(справочное)

Примеры расчета уровня риска CRL для выбора УЗИП

А.1 Пример 1. Здание в сельской окружающей среде

Плотность разрядов в землю N_g = 1.

Коэффициент окружающей среды f_env = 85.

где L_PAL — протяженность низковольтной воздушной линии электропередачи, L_PAL = 0,4 км;

L_PAH — протяженность высоковольтной воздушной линии электропередачи, L_РАН = 0,6 км;

L_PCL — протяженность низковольтной линии электропередачи, проложенной в земле, L_PCL = 0 км;

L_PCH — протяженность высоковольтной линии электропередачи, проложенной в земле, L_PCH = 0 км.

В данном случае защита при помощи УЗИП должна быть установлена, поскольку CRL составляет менее 1000 м.

А.2 Пример 2. Здание в сельской окружающей среде, получающее высоковольтное питание

Плотность разрядов в землю N_g = 0,4.

Коэффициент окружающей среды f_env = 85.

где L_PAL — протяженность низковольтной воздушной линии электропередачи, L_PAL = 0 км;

L_РАН — протяженность высоковольтной воздушной линии электропередачи, L_РАН = 0 км;

L_PCL — протяженность низковольтной линии электропередачи, проложенной в земле, L_PCL = 0 км;

L_PCH — протяженность высоковольтной линии электропередачи, проложенной в земле, L_PCH = 1 км.

В данном случае установка УЗИП не является обязательной, поскольку CRL равен или более 1000 м.

А.3 Пример 3. Здание в городской окружающей среде, получающее питание по воздушным линиям электропередачи

Плотность разрядов в землю N_g = 1.

Коэффициент окружающей среды f_env = 850.

где L_PAL — протяженность низковольтной воздушной линии электропередачи, L_PAL = 0,4 км;

L_РАН — протяженность высоковольтной воздушной линии электропередачи, L_РАН = 0,6 км;

L_PCL — протяженность низковольтной линии электропередачи, проложенной в земле, L_PCL = 0 км;

L_PCH — протяженность высоковольтной линии электропередачи, проложенной в земле, L_PCH = 0 км.

В данном случае защита при помощи УЗИП должна быть установлена, поскольку CRL составляет менее 1000 м.

А.4 Пример 4. Здание в городской окружающей среде, получающее питание по кабельным линиям, проложенным в земле

Плотность разрядов в землю N_g = 0,5.

Коэффициент окружающей среды f_env = 850.

где L_PAL — протяженность низковольтной воздушной линии электропередачи, L_PAL = 0 км;

L_РАН — протяженность высоковольтной воздушной линии электропередачи, L_PAH = 0 км;

L_PCL — протяженность низковольтной линии электропередачи, проложенной в земле, L_PCL = 1 км;

L_PCH — протяженность высоковольтной линии электропередачи, проложенной в земле, L_PCH = 0 км.

В данном случае защита при помощи УЗИП не является обязательной, поскольку CRL равен или более 1000 м.

Приложение В
(справочное)

Указания по защите от перенапряжений устройствами защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), установленными на воздушных линиях электропередачи

Если питание электроустановки осуществляется по воздушной линии электропередачи или она содержит воздушную линию электропередачи и требуется установка УЗИП в соответствии с 443.4, необходимый уровень защиты от перенапряжений может быть осуществлен установкой устройств защиты от импульсных перенапряжений либо непосредственно в электроустановке, вблизи ввода в электроустановку, либо, с согласия оператора сети, на воздушных линиях электропередачи распределительной сети.

Например, могут быть применены следующие меры:

a) в случае воздушной распределительной сети защита от перенапряжений устанавливается в точках соединений сети и, главным образом, в конце каждой воздушной линии электропередачи, имеющей длину более 0,5 км. Устройства защиты от импульсных перенапряжений должны быть установлены вдоль воздушных линий электропередачи на каждом участке длиной 0,5 км. Однако расстояние между устройствами защиты от импульсных перенапряжений ни в коем случае не должно превышать 1 км;

b) если распределительная сеть выполнена частично как воздушная сеть и частично как сеть, проложенная в земле, защита от перенапряжений на воздушных линиях электропередачи в соответствии с перечислением а) должна применяться в каждой точке перехода от воздушной линии к кабельной линии, проложенной в земле;

c) в распределительной сети, питающей электрические установки, соответствующие типам заземления системы TN, в которых применена мера защиты «автоматическое отключение питания», защитные заземляющие проводники устройств защиты от импульсных перенапряжений, соединенных с линейными проводниками, присоединяются к PEN-проводнику или к защитному проводнику РЕ;

d) в распределительной сети, питающей электрические установки, соответствующие типу заземления системы ТТ, в которых применена мера защиты «автоматическое отключение питания», устройства защиты от импульсных перенапряжений должны быть предусмотрены для линейных проводников и для нейтрального проводника N. В месте, где нейтральный проводник N распределительной сети эффективно заземлен, установка устройства защиты от импульсных перенапряжений для нейтрального проводника N не требуется.

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных и национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте

1. Введение

Данное пособие распространяется на установки оборудования информационных технологий в зданиях и имеет целью ознакомление специалистов, связанных с проблемами защитного и функционального заземления и уравнивания потенциалов такого оборудования, с состоянием вопроса на европейском и мировом уровне и с техническими требованиями, предусмотренными европейскими и международными нормативными документами для обеспечения безопасной и надежной работы оборудования в условиях внешних электромагнитных воздействий, которые могут приводить к сбоям в работе и повреждению частей оборудования.

При выполнении работы использован ряд действующих европейских стандартов [ 10 — 12 ] и ГОСТ Р 50571 [ 4 — 7 ], касающихся рассматриваемой проблемы, а также проект дополнения к действующему стандарту МЭК I EC 60364-4-44 [ 13 ] , на основании которого выполнен ГОСТ Р 50571.20 [ 6 ].

Последний документ МЭК не является окончательным и будет подвергаться изменениям, однако, авторы Пособия посчитали полезным использовать его в данной работе ввиду его актуальности, а также для своевременного ознакомления заинтересованных в проблеме специалистов с кругом вопросов, которые необходимо рассматривать при проектировании и монтаже систем заземления и уравнивания потенциалов в установках информационного оборудования. После официального издания документа МЭК в данную работу будут внесены соответствующие изменения.

Данная работа не распространяется на здания, в которых могут находиться мощные источники электромагнитных воздействий, оборудование производства, передачи и приема напряжения выше 1 кВ переменного тока, а также не учитывает специальные требования телекоммуникационных центров.

2. Общие сведения

К оборудованию обработки информации отнесены все виды электрического и электронного оборудования, включая конторское (бизнес-оборудование), со всеми периферийными устройствами и другими относящимися устройствами, питание которого может осуществляться от питающей сети с номинальным напряжением не выше 600 В, как общего назначения, например, городских или промышленных трансформаторных подстанций, так и от аккумуляторных установок, а также оборудование, подключаемое непосредственно к телекоммуникационной сети или к телекоммуникационным линиям передачи.

Примерами такого оборудования могут быть:

— оборудование обработки и передачи информации, телекоммуникационное оборудование, а также установки сигнализации, использующие землю в качестве обратного провода, как во внутренних сетях зданий, так и во внешних присоединениях к установкам зданий;

— источники и сети постоянного тока, питающие оборудование информационных технологий в зданиях;

— частные (местные, локальные) телефонные станции, имеющие выход в сеть общего пользования;

— локальные (местные) телекоммуникационные сети;

— системы пожарной и охранной сигнализации;

— системы управления обслуживанием зданий, например, цифровые системы;

— АСУ ТП и другие системы с компьютерным управлением.

Для обозначения такого оборудования в работе далее используются термины информационное оборудование (оборудование информационных технологий, оборудование обработки информации), а для обозначения цепей и подключаемых к нему кабелей и проводов — термины информационные цепи, кабели, провода.

В работе также используются термины:

опорный потенциал для обозначения стабильного нулевого потенциала, необходимого для устойчивости рабочего сигнала, т.е. для надежной работы оборудования;

плоскость опорного потенциала системы, идеальным воплощением которой с точки зрения уравнивания потенциалов является жесткая проводящая поверхность, но реализуемая на практике в виде горизонтальной или вертикальной сетки с ячейками, размер которых определяется диапазоном воздействующих на информационное оборудование частот.

Термины функциональное заземление, система функционального уравнивания потенциалов, проводник, шина, магистраль и др. функционального заземления и уравнивания потенциалов применяются в данной работе применительно к заземлению и уравниванию потенциалов только в цепях рабочего сигнала и необходимых по условиям нормальной работы оборудования, например, при использовании земли в качестве обратного провода в установках электросвязи.

Эти термины не определены жестко какими-либо российскими нормативными документами и приняты в рамках настоящей работы в соответствии с идеологией международных стандартов либо для краткости и удобства пользования либо потому, что авторы работы посчитали их наиболее понятными для соответствующих условий применения.

Электромагнитные поля, возникающие по различным причинам, могут приводить к нарушениям работы систем обработки информации, а также к повреждению оборудования таких систем. Токи молнии, коммутационные токи, токи коротких замыканий и другие электромагнитные явления могут приводить к перенапряжениям и возникновению помех.

Большие токи с большой крутизной изменения, протекающие по силовым кабелям, например, пусковые токи лифтов или токи, управляемые выпрямителями, могут индуцировать в информационных кабелях перенапряжения, которые, в свою очередь, могут приводить к возникновению помех или повреждению чувствительного электрооборудования.

В помещениях медицинских учреждений или рядом с ними электрические и магнитные поля могут оказывать нежелательные воздействия на электромедицинское оборудование.

Эти явления характерны для условий, в которых:

— имеются замкнутые металлические контуры («петли») большой площади, образующиеся при объединении строительных металлоконструкций, металлических трубопроводов, например, водо-, газо- и теплоснабжения, магистралей кондиционирования воздуха и др. в систему уравнивания потенциалов;

— электропроводки различных систем (различного назначения) проложены по разным (отдельным) трассам, например, проводники силовых цепей и проводники компьютерных устройств сигнализации в здании;

— цепи входят в здание или выходят из него.

Значение наведенного (индуцированного) потенциала зависит от крутизны изменения (di/dt) тока помехи и от размера «петли».

В нормальном режиме работы по проводникам системы уравнивания потенциалов не должны протекать токи нагрузки существенных значений.

Защитные и заземляющие проводники и проводники уравнивания потенциалов должны иметь достаточно высокую проводимость в соответствии с требованиями ПУЭ для обеспечения защиты от поражения людей электрическим током и понижения опасности возгораний и повреждения оборудования и электропроводок в нормальном и аварийном режимах работы электроустановок и в результате воздействия токов и напряжений, наведенных молнией.

Для обеспечения стабильности и надежности опорного потенциала особое внимание должно быть уделено правильному выполнению уравнивания потенциалов как собственно информационного оборудования, так и в электрической распределительной сети.

При выполнении системы уравнивания потенциалов в зданиях, в которых установлено информационное оборудование, и для которых требуется выполнение молниезащиты, требования молниезащиты и требования электробезопасности должны рассматриваться совместно и быть скоординированы с учетом условий электромагнитной совместимости.

Следует избегать использования земли в качестве обратного провода, однако, если такое решение принято, полное сопротивление сети заземления должно быть минимальным.

Для снижения влияния возникающих помех может потребоваться выполнение дополнительных мер, например, установка частотных фильтров или блокирующих катушек (дросселей).

В сложных системах, состоящих из большого количества взаимосвязанного оборудования, устойчивость опорного потенциала следует обеспечивать при помощи плоскости опорного потенциала системы, к которой для исключения функциональных нарушений или повреждений оборудования подключается, как минимум, операционный блок или системный блок. Плоскость опорного потенциала должна обеспечить достаточно низкий импеданс в цепях подключения фильтров, оборудования шкафов, экранов кабелей в пределах всего диапазона частот, воздействию которых может подвергаться оборудование, и может быть выполнена в виде металлического листа или эквипотенциальной сетки с соответствующими размерами ячеек. Частотный диапазон должен включать частоты переходных режимов, таких, как коммутационные, короткие замыкания, грозовые разряды. Поддержание уровня потенциала при помощи плоскости опорного потенциала не означает обязательного ее использования в цепи обратного тока.

Меры по улучшению условий электромагнитной совместимости, например, выполнение уравнивания потенциалов, могут быть использованы также для защиты от статического электричества.

Для улучшения условий электромагнитной совместимости в электроустановках зданий, в которых установлено информационное оборудование, должна быть принята система TN-S.

Рассмотренные в разделах 3 — 5 Пособия технические решения по заземлению и уравниванию потенциалов информационного оборудования, устанавливаемого в зданиях, должны обеспечивать:

— защиту людей от поражения электрическим током;

— надежную стабилизацию уровня опорного потенциала в пределах всей установки информационного оборудования;

— удовлетворительный уровень электромагнитной совместимости информационной установки в целом для исключения или понижения помех, вызывающих сбои в работе информационного оборудования.

Выбор мер, ограничивающих электромагнитные воздействия, должен производиться на стадии проектирования совместно разработчиками архитектурно-строительной и электрической частей проекта.

Применяемое электрооборудование должно отвечать требованиям соответствующих стандартов к электромагнитной совместимости.

Требования к оборудованию, учитывающие особые условия его работы (если такие имеются), должны быть согласованы покупателем оборудования и его поставщиком при заключении контракта на поставку оборудования.

3. Источники электромагнитных воздействий и меры по их снижению

Электрическое и электронное оборудование, чувствительное к электромагнитным воздействиям, не следует располагать вблизи потенциальных источников таких воздействий, к которым, например, относятся:

— устройства коммутации индуктивных нагрузок;

— флюоресцентные источники света;

— частотные преобразователи и регуляторы;

— силовые магистральные и распределительные шинопроводы и др.

Для снижения влияния электромагнитных и электрических полей на электрооборудование при проектировании и выполнении строительно-монтажных работ следует выполнять одну или несколько мер, указанных ниже:

— металлические оболочки и экраны кабелей и металлические оболочки оборудования должны быть присоединены к общей системе уравнивания потенциалов;

— при выполнении электропроводок проводники силовых и информационных цепей следует прокладывать по общим трассам для исключения образования индуктивных контуров (петель);

— информационные и силовые кабели должны быть отделены друг от друга в соответствии с п. 5.1;

— в местах пересечений кабели должны прокладываться под прямым углом;

— при необходимости следует предусматривать установку устройств подавления импульсных перенапряжений и/или фильтров:

— если здание имеет систему молниезащиты,

— силовые и контрольные кабели должны прокладываться на расстоянии не менее 2 м от токоотводов или быть защищены при помощи защитных экранов;

— металлические трубы, короба, лотки и т.п., а также металлические оболочки силовых и контрольных кабелей должны быть присоединены к системе уравнивания потенциалов в соответствии с требованиями к устройству молниезащиты;

— в тех случаях, когда экранированные информационные кабели являются общими для нескольких зданий, электроустановки которых питаются от системы ТТ, параллельно этим кабелям должен быть проложен проводник уравнивания потенциалов (см. рис. 2). Сечение этого проводника должно быть не менее 16 мм 2 по меди или быть эквивалентного по проводимости сечения из других материалов и соответствовать п. 1.7.137 ПУЭ седьмого издания;

— значения сопротивления (импеданса) цепей уравнивания потенциалов должны быть минимальными. Для этого проводники присоединений к системе уравнивания потенциалов должны иметь кратчайшие длины и специальную форму поперечного сечения. Так, например, отношение ширины к толщине плетеной медной перемычки должно быть не менее пятикратного;

— при наличии в здании большого количества информационного оборудования и необходимости выполнения функционального заземления рекомендуется для уравнивания потенциалов такого оборудования выполнять шину в виде замкнутого кольца.

1. Если заземленная оболочка используется в качестве обратного провода в цепях сигнализации, рекомендуется применение коаксиального кабеля.

2. В случае, если не удается достигнуть согласованное решение по выполнению требований п. 1.7.82 ПУЭ седьмого издания к выполнению основной системы уравнивания потенциалов, ответственность за возможные последствия опасности поражения электрическим током людей или повреждения оборудования вследствие перенапряжений, возникающих из-за того, что телекоммуникационные кабели не присоединены к системе уравнивания потенциалов, полностью ложится на владельца этих кабелей или эксплуатирующую их организацию.

3. Проблемы, связанные с неравномерным распределением потенциалов в земле в разветвленных телекоммуникационных сетях, также относятся к ответственности организации, которая эксплуатирует эти сети и может принимать другие решения.

3.1. Система TN

В электроустановках зданий, в которых размещено или может быть размещено большое количество информационного оборудования, не следует применять систему TN-C. В таких электроустановках должна быть применена система TN -S:

— начиная от вводного устройства электроустановки здания, если электроустановка получает питание от коммунальной сети низкого напряжения (см. рис. 3 А);

— начиная от зажимов трансформатора, если электроустановка получает питание от трансформаторной подстанции, встроенной в это же здание и обслуживаемой пользователем электроустановки здания (см. рис. 3 В).

При установке информационного оборудования в существующем здании, распределение электроэнергии в котором выполнено по системе TN-C-S (см. рис. 4), должна быть предотвращена возможность образования замкнутых контуров («петель») информационными кабелями. Для этого могут быть использованы следующие меры:

— преобразование участка TN-C сети здания, показанного на рис. 4, в TN -S, как показано на рис. 3 А;

— если это невозможно — устранение показанных на рис. 4 взаимных связей «2)», образуемых информационными кабелями между различными частями сети TN-S, например, при помощи волоконно-оптических вставок.

3.2. Система ТТ

В системе ТТ необходимо учитывать возможность возникновения перенапряжений между токоведущими частями и открытыми проводящими частями, если открытые проводящие части различных зданий присоединены к различным заземлителям, не связанным между собой проводником.

3.3. Система IT

В системе IT необходимо учитывать возможность повышения напряжения между фазными проводниками и открытыми проводящими частями до значения линейного напряжения при первом замыкании на землю.

Поэтому в цепях, питающих информационное оборудование, включенное на фазное напряжение между фазным и нулевым рабочим (нейтральным) проводником, для которого ГОСТ Р МЭК 60950-2002 не предусмотрена возможность таких повышений напряжения между токоведущими проводниками и открытыми проводящими частями, необходимо предусматривать соответствующую защиту от перенапряжений.

3.4. Питание от нескольких источников

При питании от нескольких источников в системе TN нейтрали этих источников по условию электромагнитной совместимости должны быть заземлены в одной и той же точке, равноудаленной от всех источников (см. рис. 7).

При питании от нескольких источников в системе ТТ нейтрали источников по условию электромагнитной совместимости рекомендуется соединить между собой и заземлить только в одной точке, равноудаленной от всех источников (см. рис. 8).

3.5. Ввод в здание

Ввод в здание металлических труб, например, водо- и газоснабжения, отопления, а также кабелей рекомендуется выполнять в одном и том же месте. Все эти коммуникации должны быть присоединены к главной заземляющей шине при помощи проводников уравнивания потенциалов кратчайшей длины с малым сопротивлением (см. рис. 9 ).

3.6. Установка оборудования в различных зданиях

Если в различных зданиях, связанных между собой общей информационной системой, выполнены не связанные друг с другом системы уравнивания потенциалов, в информационных цепях должны применяться волоконно-оптические кабели в неметаллических оболочках и не имеющие металлических частей, или другие непроводящие системы передачи, например, микроволновые системы или разделительные сигнальные трансформаторы.

Решение проблем, возникающих в протяженных и разветвленных информационных сетях из-за разности потенциалов удаленных друг от друга участков земли, относится к ответственности организации-оператора этой сети, которая может применять другие способы обеспечения электромагнитной совместимости.

3.7. Переключение источников питания

В системе TN коммутационные устройства переключения питания с одного источника на другой (например, с рабочего на резервный) должны одновременно переключать фазные проводники и нулевой рабочий (нейтральный), если такой имеется, проводник (см. рис. 10 А, 10 В и 10 С). Разрыв нулевого рабочего проводника при переключении предотвращает образование электромагнитных полей блуждающими токами основной питающей сети электроустановки. Сумма токов в одном кабеле должна быть равна нулю. Это гарантирует протекание тока в нулевом рабочем проводнике только той цепи, которая включена в работу. При этом следует иметь в виду, что к нулевому рабочему току добавляется ток 3-й гармоники фазного проводника (150 Гц) с тем же угловым сдвигом фаз.

3.8. Установка оборудования в существующих зданиях

Если информационное оборудование устанавливается в существующем здании, в котором имеющееся оборудование может оказывать нежелательное электромагнитное воздействие на вновь устанавливаемое информационное оборудование, для уменьшения этого воздействия рекомендуется выполнение следующих мер (см. рис. 11 А):

— применение оборудования класса II (с двойной или усиленной изоляцией);

— применение разделительных трансформаторов. Цепи, питающиеся от вторичных обмоток трансформаторов, рекомендуется выполнять по системе TN -S, однако, в особых случаях может быть применена система IT ;

— применение в информационных цепях волоконно-оптических вставок, не имеющих металлических элементов.

Примечание: Применение рекомендаций п.п. 1 и 2 может быть ограничено по условию предельной (граничной) частоты или в связи с возможностью непрямых ударов молнии.

3.9 Размещение оборудования

Электрическое и электронное оборудование мониторинга, регулирования параметров, контроля, защиты и др. для улучшения условий электромагнитной совместимости должно размещаться в закрытых нишах строительных конструкций здания или в специальных помещениях.

Устройства присоединения входящих в здание и выходящих из него силовых и информационных цепей должны быть расположены в одном месте или в непосредственной близости друг от друга.

Не допускается устанавливать в одном шкафу, на одном стеллаже, каркасе или на одной стойке электрическое и информационное оборудование, а также монтажные, отсеки (ящики) с электрическими и информационными проводами и гнезда (блоки зажимов) для их подключения.

Не допускается прокладывать информационные провода и кабели внутри шкафов и по поверхности щитов силового электрооборудования.

3.10 Аппараты защиты

Применяемые защитные аппараты должны иметь соответствующую выдержку времени для исключения ложных отключений токами переходных режимов.

3.11 Кабели цепей сигнализации

В цепях сигнализации следует применять экранированные кабели или кабели с витыми парами.

4 Заземление и уравнивание потенциалов

4.1 Соединение заземлителей

Если для информационной установки здания требуется выполнение защитного и функционального заземления, а также заземления системы молниезащиты, не следует выполнять отдельные независимые заземлители, предназначенные для реализации каждой из этих задач, по следующим причинам:

— между такими заземлителями имеется связь, которая может приводить к неконтролируемым повышениям напряжения на оборудовании;

— части оборудования, доступные одновременному прикосновению, могут иметь различные потенциалы относительно земли;

— создается опасность поражения электрическим током, особенно при перенапряжениях атмосферного происхождения.

Поэтому все заземлители одного здания должны быть соединены между собой (рис. 12).

Проводники защитной и функциональной систем уравнивания потенциалов должны присоединяться к главной заземляющей шине (зажиму) индивидуально (раздельно) таким образом, чтобы отключение одного проводника не нарушало присоединений других проводников.

В тех случаях, когда электронное оборудование используется для связи и обмена информацией между несколькими зданиями, каждое из которых имеет свое заземляющее устройство, и при этом заземлители различных зданий не могут быть соединены между собой, например, из-за их большой удаленности друг от друга, следует выполнять гальваническое разделение цепей связи, например, при помощи волоконно-оптических вставок (см. также п. 3.8).

4.2 Уравнивание потенциалов

Схему соединений в сети уравнивания потенциалов, выполняемой для информационного оборудования, можно рассматривать на уровне всего здания (основная система уравнивания потенциалов), на уровне информационной установки в целом и на уровне групп совместно установленного информационного оборудования.

Для создания основной системы уравнивания потенциалов должны использоваться металлические элементы, имеющиеся в каждом здании, например, главная заземляющая шина, защитные (РЕ) проводники, металлические трубы водопровода и канализации, стальные строительные конструкции, стальная арматура железобетонных конструкций, которые дополняются проводниками и магистралями уравнивания потенциалов, кабельными конструкциями и др. для получения достаточно низкого сопротивления и высокой проводимости системы уравнивания потенциалов, обеспечивающих условия электробезопасности.

В каждом здании должна быть предусмотрена главная заземляющая шина (ГЗШ), расположенная на минимальном расстоянии от входа в здание силовых и информационных кабелей. В зависимости от сложности и объема оборудования информационной установки ГЗШ здания может быть выполнена в виде магистрали или кольцевой магистрали.

Экраны всех входящих в здание кабелей должны быть присоединены к главной заземляющей шине при помощи низкоомных, имеющих кратчайшую длину соединений.

Открытые проводящие части электрооборудования в здании соединяются между собой посредством защитных (в системах TN — нулевых защитных) (РЕ) проводников.

Для производственных зданий и таких общественных зданий как, например, банки, центры управления, в т.ч. технологическими процессами, и т.п., насыщенных информационным оборудованием, предназначенным для осуществления различных задач, лучшим решением является выполнение общей сети для уравнивания потенциалов, зануления и функционального заземления.

Систему уравнивания потенциалов для информационного оборудования в таких зданиях рекомендуется выполнять при помощи замкнутой кольцевой магистрали, представляющей собой голый или изолированный медный проводник, установленный открыто или защищенный, например, проложенный в коробе, таким образом, чтобы он был доступен для подключения к нему защитных и функциональных проводников уравнивания потенциалов в любом месте, и проложенный по внутреннему периметру здания или помещения, в котором установлено информационное оборудование. Такая кольцевая магистраль должна охватывать, по крайней мере, системный блок по его внешнему периметру.

При наличии мощных источников электромагнитных воздействий или особых требований к сохранности информации может потребоваться создание экранированных помещений, что является максимальной мерой при выполнении системы уравнивания потенциалов. Примеры выполнения систем уравнивания потенциалов в здании приведены на рис. 11 А — 11 Д и рис. 13 — 16.

Нулевые защитные проводники, заземляющий проводник защитного заземления и проводники защитного уравнивания потенциалов должны иметь цветовую маркировку в виде желто-зеленых полос.

В зависимости от степени важности информации, обрабатываемой электронным оборудованием, и от чувствительности этого оборудования к электромагнитным воздействиям могут быть применены три основные схемы сети уравнивания потенциалов.

В виде «звезды», как правило, выполняется основная система уравнивания потенциалов.

В чистом виде эта схема может быть применена в небольших зданиях, где количество электронного оборудования не велико: в жилых, общественных и т.п., в общем случае, для оборудования, не присоединенного к кабелям связи (см. рис. 13).

В пределах информационной системы, особенно в пределах оборудования системного блока, схема уравнивания потенциалов должна выполняться в виде сетки, формирующей уровень опорного потенциала и обеспечивающей высокую проводимость и низкое сопротивление в соответствии с требованиями электробезопасности, надежности опорного потенциала и электромагнитной совместимости.

Эта «сетка» должна включать в себя соединенные между собой шкафы, стеллажи, стойки, распределительные панели, кабельные конструкции, короба, трубы, экраны кабелей и т.п. и, если требуется, специально выполненную в полу под оборудованием или над ним выравнивающую сетку.

Контактные соединения всех указанных металлических частей между собой должны обеспечивать непрерывность электрической цепи и иметь минимальные значения переходных сопротивлений.

Применительно к терминологии главы 1.7 ПУЭ седьмого издания такую «сетку» для уравнивания потенциалов в пределах одной информационной системы или в пределах одного помещения можно рассматривать как дополнительную систему уравнивания потенциалов.

4.2.3 «Звезда», совмещенная с несколькими местными «сетками»

4.2.4 «Звезда», совмещенная с общей «сеткой» уравнивания потенциалов

Схему такого типа следует применять в зданиях с большой насыщенностью информационным оборудованием, обрабатывающим и/или передающим особо важную информацию и предъявляющим высокие требования к защите от помех.

При выполнении этой схемы усиление защитного эффекта достигается использованием существующих металлических конструкций здания, которые для образования «сетки» дополняются другими естественными и искусственными проводниками.

Размер ячеек «сетки» зависит от принятой категории молниезащиты здания, от уровня стойкости оборудования к перенапряжениям и от частоты, на которой осуществляется передача информации (связь).

Размер ячеек зависит от размеров защищаемой установки, однако, в тех местах, где установлено оборудование, чувствительное к электромагнитным воздействиям, он не должен превышать 2 м ´ 2 м. Этот размер удовлетворяет требованиям защиты как частных (локальных) узлов связи, так и централизованных систем обработки и передачи информации.

В случаях, когда отдельные узлы установленного оборудования предъявляют особые требования, участки общей «сетки», соответствующие этим узлам, могут быть выполнены с уменьшенными размерами ячеек (см. рис. 15 и 11Д).

4.2.5 Уравнивание потенциалов в многоэтажных зданиях

В многоэтажных зданиях рекомендуется выполнять систему уравнивания потенциалов на каждом этаже. Системы уравнивания потенциалов различных этажей должны быть соединены между собой при помощи не менее двух вертикальных проводников для создания трехмерной решетчатой структуры по типу клетки Фарадея. В качестве вертикальных проводников такой решетчатой структуры могут быть использованы металлоконструкции здания и другие естественные проводники при условии обеспечения непрерывности электрической цепи и надежности контактных соединений. Пример такой системы уравнивания потенциалов приведен на рис. 16 (присоединение системы молниезащиты не показано)

4.2.6 Присоединение к главной заземляющей шине

Главная заземляющая шина (зажим) электроустановки здания может быть выполнена такой длины, чтобы присоединение всех частей информационного оборудования к системе уравнивания потенциалов («сетке») могло быть выполнено проводниками кратчайшей длины (см. рис. 16).

Если система уравнивания потенциалов выполняется с использованием замкнутой кольцевой магистрали, размеры проводника, из которого выполнена магистраль, должны быть не менее:

— 30 ´ 2 мм — для плоской медной шины,

— 8 мм — диаметр круглого медного проводника.

Голые проводники должны быть защищены от коррозии в каждом месте крепления к основанию и при проходах сквозь стены.

4.2.7 Части, присоединяемые к системе уравнивания потенциалов

Дополнительно к частям, указанным в п. 1.7.82 ПУЭ седьмого издания, к системе уравнивания потенциалов должны быть присоединены:

— проводящие экраны, проводящие оболочки и/или броня информационных кабелей;

— заземляющие проводники антенных систем;

— заземляющие проводники заземленного полюса источника постоянного тока, питающего информационное оборудование;

— проводники функционального заземления.

4.3 Функциональное заземление и уравнивание потенциалов

Функциональное заземление выполняется в тех случаях, когда это требуется для нормальной работы оборудования, например, при использовании земли в качестве обратного провода в установках электросвязи.

О выполнении заземлителя функционального заземления см. п. 4.1.

В случаях, когда по условиям нормальной работы оборудования требуется выполнение шины функционального заземления, главная заземляющая шина электроустановки здания может быть удлинена таким образом, чтобы любая часть информационного оборудования могла быть присоединена к этой шине проводником наикратчайшей длины в любой точке здания. Если шина функционального заземления предназначена одновременно для уравнивания потенциалов в здании с большим количеством такого оборудования, она может быть выполнена в виде замкнутого кольца (см. рис. 16 ).

Шина может быть голой или изолированной и должна быть доступна на всем ее протяжении для подключения проводников уравнивания потенциалов в любой ее точке. Голая шина должна быть защищена от коррозии в местах креплений и прохода сквозь стены и перекрытия.

Эффективность шины зависит от трассы ее прокладки и от импеданса используемого проводника.

Если шина функционального заземления одновременно используется в качестве обратного провода цепи постоянного тока (как правило, в установках связи), ее сечение должно быть принято по величине этого тока. Для больших установок сечение медной функциональной заземляющей шины должно быть не менее 50 мм 2 . Падение напряжения постоянного тока на протяжении заземляющей шины, используемой в качестве обратного провода цепи постоянного тока, должно быть не более 1 В.

В зависимости от величины обратного постоянного тока рекомендуется принимать сечения шины функционального заземления не менее приведенных в табл. 1:

Таблица 1 . Наименьшие сечения шины функционального заземления

4.3.2 Проводники функциональной системы уравнивания потенциалов

В качестве проводников функциональной системы уравнивания потенциалов могут быть использованы металлические полосы, плоские плетеные проводники, провода и кабели круглого сечения.

Для высокочастотного оборудования предпочтительным является применение металлических полос или плоских плетеных проводников, т.к. проводники круглого сечения вследствие скин-эффекта имеют более высокий импеданс, чем проводники прямоугольного сечения. Для плоских прямоугольных проводников рекомендуется соблюдать отношение их ширины к толщине не менее 5.

Для проводников функционального заземления не следует применять обозначение желто-зеленым цветом. Не требуется обозначать их каким-либо обязательным цветом. Однако, рекомендуется принимать один и тот же цвет для обозначения проводников функционального заземления и функционального уравнивания потенциалов в пределах одной электроустановки, а также обозначать каждый конец этих проводников буквенной маркировкой ( FE ).

Для оборудования, работающего на низких частотах, сечения проводников, предусмотренные параграфом 1.7.137 ПУЭ седьмого издания, считаются достаточными независимо от формы их сечения.

5 Электропроводки

При выполнении электропроводок в цепях информационного оборудования необходимо выполнять требования глав 2.1 и 1.7 ПУЭ седьмого издания с учетом рекомендаций, приведенных ниже.

По условиям снижения электромагнитных воздействий на работу информационного оборудования рекомендуется совместная прокладка силовых и информационных цепей (см. также п. 3).

Рекомендации данного раздела распространяются на провода и кабели информационных, а также силовых питающих, распределительных и других электрических цепей, находящиеся в составе общей электропроводки (прокладываемые по общим трассам).

При прокладке по общим трассам группы (пучки) силовых и информационных кабелей и/или проводов должны быть отделены друг от друга определенными расстояниями либо разделены при помощи разделительных перегородок или экранов.

Соображения электробезопасности и соображения электромагнитной совместимости могут предъявлять различные требования к расстояниям проводников от сторонних проводящих частей и между проводниками силовых и информационных цепей и к необходимости разделения их при помощи заземленных экранов и др. Приоритет в таких случаях всегда имеют требования электробезопасности.

Проверка соответствия электрического разделения цепей в электропроводках требованиям главы 1.7 ПУЭ должна выполняться в процессе приемо-сдаточных испытаний, предусмотренных главой 1.8 ПУЭ [2] и ГОСТ Р 50571.16 [7].

5.1 Требования к разделению кабелей

Не допускается прокладывать силовые электрические кабели и информационные кабели в одном пучке. Пучки таких кабелей должны быть разделены.

Разделение проложенных параллельно силовых и информационных кабелей и проводов может быть выполнено при помощи металлических и неметаллических перегородок (см. рис. 19 В) или путем соблюдения определенных расстояний между группами (пучками) кабелей (см. рис. 20).

Требования к разделению силовых и информационных кабелей, выполняемому для уменьшения влияния помех, зависят от таких условий, как:

1 ) уровень устойчивости информационного оборудования к электромагнитным воздействиям различного происхождения: коммутационным перенапряжениям, переходным процессам, импульсным воздействиям молнии, радиоимпульсам, контурным колебаниям, незатухающим колебаниями др.;

2 ) способ заземления оборудования (тип системы заземления в соответствии с главой 1.7. ПУЭ ) и схема системы уравнивания потенциалов:

3 ) электромагнитное состояние среды в месте размещения оборудования (наложение помех различного происхождения, например, одновременное наличие гармоник, незатухающих колебаний, атмосферного разряда и др.);

4 ) состав электромагнитного спектра:

5 ) расстояние между параллельно проложенными кабелями (зона взаимного электромагнитного влияния);

6 ) тип и конструкция кабеля;

7 ) затухание взаимного электромагнитного влияния;

8 ) качество соединений между кабелями и соединительными зажимами;

В рамках документов, являющихся основой данного пособия [4, 5, 8 — 13], принято, что электромагнитная среда соответствует требованиям Стандартов МЭК 61000-6-1 — 61000-6-4 к помехам, передающимся проводным и радиационным путем.

При горизонтальной прокладке кабелей следует соблюдать следующие условия:

— при длине трассы не более 35 м разделение силовых и информационных кабелей не требуется;

— при длине трассы более 35 м силовые и информационные кабели должны быть разделены по всей длине за вычетом последних 15 м, присоединяемых к оборудованию (см. рис. 18).

Параллельная прокладка кабелей с разделительной перегородкой и без нее показана на рис. 19 А и 19 В. При этом:

1 ) участок с минимальным расстоянием А на рис. 19 А а) представляет наихудшие условия между точками крепления кабелей;

2 ) если на участке прокладки отсутствует промежуточное крепление кабелей, а также отсутствуют разделительные перегородки, следует считать, что расстояние между силовыми и информационными кабелями равно нулю, как показано на рис. 19 А в);

3 ) при прокладке кабелей в смежных отсеках кабельного короба, разделенных перегородкой, или в других кабелепроводах. имеющих перегородку, в случае отсутствия крепления кабелей по их длине, расстояние между кабелями следует считать равным толщине перегородки (рис. 19 В а)):

4 ) при прокладке кабелей в несмежных отсеках кабельного короба или в других кабелепроводах, имеющих более одной разделительной перегородки, в случае отсутствия крепления кабелей по их длине расстояние между кабелями следует принимать равным расстоянию А между разделительными перегородками (рис. 19 В в)).

Примечание: Указания табл. 2 и условия 1) — 4) относятся не только к кабелям, но и к проводам аналогичного исполнения.

В местах пересечения кабели должны быть проложены под прямым углом друг к другу.

Таблица 2 . Расстояния, разделяющие информационные и силовые кабели при их прокладке по одной трассе.

Минимальное расстояние А

Без перегородки или с неметаллической перегородкой 1)

С алюминиевой перегородкой

Со стальной перегородкой

Неэкранированный силовой кабель и неэкранированный информационный кабель 2)

Неэкранированный силовой кабель и экранированный информационный кабель 2)

Экранированный силовой кабель и неэкранированный информационный кабель 2)

Экранированный силовой кабель и экранированный информационный кабель 2)

1) Принято, что при наличии металлической перегородки обеспечивается экранирующий эффект, соответствующий магнитным свойствам материала перегородки.

2) Экранированные и неэкранированные информационные кабели должны соответствовать европейским стандартам серии EN 50288 или стандарту МЭК 61156, Изд. 2, 2002 г.

5.2 Выбор конструкций

При выборе материала и формы конструкций для прокладки кабелей необходимо учитывать следующие факторы:

1 ) мощность электромагнитного поля вдоль трассы (расстояние от источников электромагнитных помех, передающихся, как электропроводным путем, так и излучением);

2 ) официально подтвержденный уровень проводных и излучаемых воздействий;

3 ) конструкция кабелей: экранированные, витые, волоконно-оптические;

4 ) уровень устойчивости информационного оборудования к помехам;

5 ) другие ужесточающие воздействия окружающей среды: химические, механические, климатические, пожароопасность и т.п.;

6 ) возможность последующего расширения сети информационного технологического оборудования.

Неметаллические конструкции в электропроводках могут быть применены в условиях:

— электромагнитной среды со стабильно низким уровнем помех;

— низкого уровня излучений силовыми кабелями:

— применения волоконно-оптических кабелей.

При применении металлических конструкций для прокладки проводов и кабелей сопротивление электропроводки воздействию помех зависит от профиля конструкции (плоскость, U-образная форма, труба и т.п.), а не от площади ее поперечного сечения.

Наилучшими являются замкнутые профили, т.к. они лучше всего снижают влияние электромагнитного поля общего типа. Лотки, преимуществом которых является удобство прокладки кабелей, почти всегда имеют щели в днище. Если нельзя избежать прокладки в лотках, следует выбирать лотки с наиболее узкими щелями, ось которых совпадает с осью лотка (см. рис. 21).

Размеры конструкций для электропроводок следует принимать с учетом последующей дополнительной прокладки определенного количества кабелей при расширении или реконструкции.

Высота пучка кабелей в лотке не должна быть более высоты боковой стенки (см. рис. 22). Для улучшения защитных электромагнитных свойств лотка рекомендуется применять лотки с крышками П-образной формы.

При применении лотков U-образной формы наибольшее снижение влияния внешнего электромагнитного поля происходит вблизи двух углов лотка, поэтому предпочтительными являются глубокие лотки (см. рис. 22).

5.3 Рекомендации по монтажу

5.3.1 . Металлические или композитные конструкции, специально сконструированные для обеспечения электромагнитной совместимости

При монтаже металлических или композитных лотков и коробов, специально сконструированных по условиям электромагнитной совместимости, особое внимание должно быть уделено соединению отдельных секций этих изделий между собой.

Наилучшим является соединение сваркой непрерывным швом по всему периметру профиля. Допускается выполнять болтовые, винтовые, клепаные соединения при условии обеспечения надежности контактных соединений (контактные поверхности зачищены до металлического блеска, метизы изготовлены из проводящего материала), защиты их от коррозии и соответствия требованиям ГОСТ 10434 к контактным соединениям класса 2.

Профиль не должен изменяться в пределах секции.

Не следует выполнять соединение секций при помощи коротких круглых проводников или узких полос, т.к. при этом значительно увеличивается полное сопротивление (импеданс) в месте соединения, в результате чего снижается уровень защиты электропроводки от внешних электромагнитных воздействий (см. рис. 23). Так при частотах, начиная от нескольких МГц и выше, соединение двух секций при помощи плетеной медной косички длиной 10 см снижает экранирующий эффект лотка в более, чем 10 раз.

Очень важно во всех случаях изменения или расширения установки выполнять работы под самым пристальным компетентным наблюдением и руководством, гарантирующим соблюдение требований электромагнитной совместимости (например, чтобы металлические трубы не были заменены пластмассовыми).

Для улучшения условий электромагнитной совместимости рекомендуется прокладывать кабели по элементам строительных конструкций зданий таким, как стальные тавровые, двутавровые, швеллерные, уголковые балки с большой площадью поперечного сечения и большой площадью поверхности, образующие, как правило, непрерывную заземленную конструкцию, имеющую, кроме того, большое количество повторных заземлений. Прокладывать кабели при этом рекомендуется в углах, а не по поверхности стенок этих конструкций (см. рис. 24)

Металлические и композитные конструкции для прокладки кабелей, конструируемые специально по условиям электромагнитной совместимости, всегда должны на обоих концах присоединяться к дополнительной системе уравнивания потенциалов. При длине трассы более 50 м рекомендуется выполнять повторные заземления (присоединения к заземленным конструкциям или к частям дополнительной системы уравнивания потенциалов) с ненормируемыми интервалами. Проводники, присоединяющие лотки, короба, трубы и т.п. к системе уравнивания потенциалов, должны иметь кратчайшую длину.

Крышки металлических лотков и коробов должны отвечать тем же требованиям, что и основания лотков и коробов. Предпочтительными являются крышки с большим количеством соединений с основанием. Если это невозможно, каждая крышка должна быть присоединена к основанию кабельного лотка как минимум на обоих концах при помощи коротких перемычек, например, медных плетеных косичек длиной не более 10 см.

В случае прохода электропроводки, выполненной в специально сконструированных по условиям электромагнитной совместимости лотках или коробах, сквозь стену или, например, сквозь огнепреградительный барьер, две секции лотка или короба, находящиеся по разные стороны стены (барьера), должны быть соединены между собой при помощи перемычки с минимальным сопротивлением, например, плетеной или сетчатой медной полосы (см. рис. 25).

5.3.2 . Неметаллические конструкции для прокладки кабелей

Если информационное оборудование не подвергается воздействию низкочастотных помех, а электропроводка выполнена неэкранированными кабелями в неметаллических лотках или коробах, для улучшения свойств электромагнитной совместимости проводки внутри лотка или короба должен быть проложен проводник, выполняющий функцию шунтирующего проводника системы уравнивания потенциалов. Оба конца этого проводника должны быть присоединены к дополнительной системе уравнивания потенциалов. Присоединения должны быть выполнены к металлическим частям с низким импедансом, например, к корпусу шкафа, в котором размещено оборудование.

Шунтирующий проводник следует выбирать по условию стойкости к воздействию мощного электромагнитного поля общего типа и стойкости к токам короткого замыкания в силовой сети.

6 Библиография

1 . Правила устройства электроустановок ( ПУЭ ). Седьмое издание.

Главы 1.7 «Заземление и защитные меры электробезопасности».

2 . ПУЭ . Седьмое издание. Глава 1.8. «Нормы приемо-сдаточных испытаний» (проект).

3 . ПУЭ . Седьмое издание. Глава 2.1. «Электропроводки» (проект).

4 . ГОСТ Р 50571.21-2000 . Электроустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж оборудования. Раздел 548. Заземляющие устройства и системы уравнивания электрических потенциалов в электроустановках, содержащих оборудование обработки информации.

5 . ГОСТ Р 50571.22-2000 . Электроустановки зданий. Часть 7. Требования к специальным установкам. Раздел 707. Заземление оборудования обработки информации.

6 . ГОСТ Р 50571.20-2000 . Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Глава 44. Защита от перенапряжений. Раздел 444. Защита электроустановок от перенапряжений, вызванных электромагнитным воздействием.

7 . ГОСТ Р 50571.16-99 . Электроустановки зданий. Часть 6. Испытания. Глава 61. Приемо-сдаточные испытания.

8 . ГОСТ Р МЭК 50950-2002. Безопасность оборудования информационных технологий.

9 . Стандарт МЭК : IEC 60950-1-2001 Information technology equipment Safety — Part 1: General requirements.

10 . Европейский стандарт EN 50310-2000. Application of equipotential bonding and earthing in buildings with information technology equipment

11 . Европейский стандарт EN 41003-1998. Particular safety requirements for equipment to be connected to telecommunication network.

12 . Европейский стандарт EN 50174-1. Information technology — Cabling installation.

Part 1. Specification and quality assurance.

Part 2. Installation planning and practices inside building.

13 . Документ МЭК 64/1341/CD. Поправка 2 к стандарту МЭК IEC 60 364-4-444. Ed. 1. Electrical installations of buildings. Part 4-44: Protection for safety. Protection against voltage disturbances and measures against electromagnetic influences. Clause 444. Measures against electromagnetic influences.

14 . Воробьев А.Ю. Электроснабжение компьютерных и телекоммуникационных систем. Ecoprog. Екотрендз, М., 2003.

15 . Документ А5Е00105492-02. Программируемый контроллер S 7-300. Аппаратура и монтаж. Приложение 12.

7 Приложение.

Примеры способов снижения влияния помех

Рис. 1 . Проводник для шунтирования экрана в общей системе уравнивания потенциалов

Рис. 2 . Пример замещающего или шунтирующего проводника уравнивания потенциалов в системе ТТ

Рис. 3 А. Предотвращение протекания нулевого рабочего тока по цепям системы уравнивания потенциалов, при применении системы TN — S в здании, начиная от ввода в электроустановку и включая распределительные и групповые цепи.

Рис. 3 В. Предотвращение протекания нулевого рабочего тока по цепям системы уравнивания потенциалов при применении системы TN -S в здании, начиная от трансформаторной подстанции

Примечание: Ток, протекающий в системе TN-S только по нулевому рабочему проводнику, в системе TN-C-S протекает также по экранам и шунтирующим проводникам информационных кабелей, открытым проводящим частям, а также сторонним проводящим частям, таким, например, по металлическим строительным конструкциям здания.

Рис. 4 . Система TN-C-S в электроустановке здания

Рис. 5 . Система ТТ в электроустановке здания.

1) В нормальном режиме на проводнике РЕ отсутствует падения напряжения D U

2) Контур, образованный кабелями оборудования обработки информации и сигнализации, имеет ограниченную площадь.

Рис. 6 . Система IT в электроустановке здания

Рис. 7 . Питание от нескольких источников в системе TN с заземлением нейтралей источников в одной общей точке

Рис. 8 . Питание от нескольких источников в системе ТТ с заземлением нейтралей источников в одной общей точке

Рис. 9 . Примеры ввода в здание бронированных кабелей и металлических труб

Рис 10 А. Питание электроустановки с трехфазной сетью от двух источников с четырехполюсными выключателями на вводах.

Рис. 10 В. Питание электроустановки с трехфазной сетью от двух источников с трехполюсными выключателями на вводах (недопустимо)

Примечание: При применении трехполюсных выключателей на вводах в электроустановку электромагнитные поля генерируются блуждающими токами.

Рис. 10 С. Питание электроустановки с однофазной сетью от рабочего

Обозначения

· — точки уравнивания потенциалов проводников защитного и функционального заземления

FE — проводник функционального заземления (выборочно), применение и уравнивание которого задается эксплуатирующей организацией.

УЗП Устр-во защиты от перенапряжений

Рекомендуемые меры

1 ) Ввод в здание кабелей и труб в одном и том же месте.

2 ) Прокладка по одной трассе с необходимым разделением и исключением контуров (петель).

3 ) Уравнивание потенциалов проводниками кратчайшей длины и использование заземленного проводника параллельно информационному кабелю.

4 ) Применение экранированных кабелей или проводов со скрученными парами.

5 ) Запрет применения системы TN — C после точки ввода

6 ) Применение разделительных трансформаторов.

7 ) Выполнение горизонтальной дополнительной системы уравнивания потенциалов.

8 ) Применение оборудования класса II.

Рис. 11 А. Пример обеспечения требований электромагнитной совместимости в существующем здании

4) Проводник функционального заземления (FЕ), например, проводник передачи рабочего сигнала при использовании земли в качестве обратного провода

ПРИМЕЧАНИЕ: Если оборудование NT и ТЕ имеет непроводящие оболочки, проводник РЕ к оболочкам оборудования не присоединяется

Рис. 11 В. Пример простой схемы основной системы уравнивания потенциалов информационного оборудования в здании.

Рис. 11 С. Пример основной системы уравнивания потенциалов информационного оборудования в здании.

Рис. 11 Д. Пример улучшенной (сложной) системы уравнивания потенциалов информационного оборудования в здании

Рис. 13 . Пример радиального соединения защитных проводников (звезда)

Заземляющий проводник (защитный или функциональный)

Проводники функционального уравнивания потенциалов. Длина этих проводников должна быть минимальной, например, < 50 см

Рис. 14 . Пример радиально-сетчатой системы уравнивания потенциалов

(Основа — радиальная сеть. На конце каждого радиуса — местное сетчатое уравнивание)

Рис. 15 . Пример сетчато-радиальной системы уравнивания потенциалов

(Основа — сетчатая структура большой площади, на которой размещена радиальная сеть)

Рис. 16 . Пример системы уравнивания потенциалов без присоединения молниезащиты

Рис. 17 . Условное изображение проблемы электромагнитной совместимости

Рис. 18 . Разделение силовых и информационных кабелей.

Рис. 19 А Пример параллельной прокладки силовых и информационных кабелей
без разделительной перегородки (разделителя)

Рис. 19 В Пример параллельной прокладки силовых и информационных кабелей,
разделенных перегородкой (разделителем)

ПРИМЕЧАНИЕ: Все металлические части надежно соединены между собой и присоединены к системе уравнивания потенциалов.

Рис. 20 . Разделение кабелей в электропроводках

Рис. 21 . Влияние конструкции металлических лотков на уровень электромагнитной совместимости

Рис. 22 . Влияние глубины металлических лотков (коробов) на уровень электромагнитной совместимости

Рис. 23 . Соединение секций металлических лотков

Рис. 24 . Расположение кабелей внутри металлических профилей

Рис 25 . Соединение секций металлических лотков в местах прохода сквозь стену

ГОСТ Р 57875-2017 Телекоммуникации. Схемы соединения и заземление в телекоммуникационных центрах

Текст ГОСТ Р 57875-2017 Телекоммуникации. Схемы соединения и заземление в телекоммуникационных центрах

ГОСТ Р 57875-2017

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЯ И ЗАЗЕМЛЕНИЕ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ЦЕНТРАХ

Telecommunications. Bonding and earthing of ICT equipment in telecom centres

Дата введения 2018-08-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 480 «Связь»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 480 «Связь»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 октября 2017 г. N 1589-ст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений европейского стандарта ЕТСИ ЕН 300 253*, версия 2.2.1 (июнь 2015 г.) «Техника моделирования эксплуатационных условий. Заземление и схемы соединения оборудования информационных технологий с напряжением питания минус 48 В в телекоммуникационных центрах и центрах обработки данных» (ETSI EN 300 253 V2.2.1 (06.2015) «Environmental Engineering (ЕЕ); Earthing and bonding of ICT equipment powered by -48 VDC in telecom and data centres», NEQ)

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — .

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2018 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Настоящий стандарт разработан с частичным применением положений европейского стандарта ЕТСИ ЕН 300 253.

Объекты стандартизации — это внутренние соединения системы заземления, систем уравнивания потенциалов и систем электропитания оборудования информационных технологий с напряжением питания минус 48 В в телекоммуникационных центрах и центрах обработки данных с целью обеспечения электробезопасности, взаимоустойчивости к помехам и электромагнитной совместимости.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к заземлению и соединениям систем уравнивания потенциалов для оборудования информационных технологий с напряжением питания минус 48 В постоянного тока, соответствующего требованиям ГОСТ Р 55950, с целью обеспечения его установки, эксплуатации и технического обслуживания.

Настоящий стандарт определяет необходимые условия обеспечения:

— устойчивости к помехам из-за взаимного влияния сигналов;

— устойчивости к внешним электромагнитным влияниям.

Требования к оборудованию информационных технологий и его установке подлежат согласованию сторонами (например, поставщиком и покупателем). Процедура достижения соглашения изложена в приложении А.

Требования настоящего стандарта не распространяются на требования электробезопасности и электромагнитной совместимости, предъявляемые к самому оборудованию информационных технологий.

Требования настоящего стандарта не распространяются на установку оборудования информационных технологий вне телекоммуникационных центров и центров обработки данных, например в общественных зданиях, включая места размещения оконечного оборудования у абонента.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ Р 55950-2014 Телекоммуникации. Нормы на параметры интерфейсов систем электропитания. Интерфейс постоянного тока.

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

главный заземляющий зажим (шина) (main earthing terminal): Зажим [шина], являющийся(аяся) частью заземляющего устройства и обеспечивающий(ая) присоединение нескольких проводников с целью заземления.

[ГОСТ Р МЭК 60050-826-2009, статья 826-13-15]

заземляющий проводник (earthing conductor): Проводник, создающий электрическую цепь или ее часть между данной точкой системы или электроустановки, или оборудования с заземлителем (заземляющим электродом).

[ГОСТ Р МЭК 60050-195-2005, статья 195-02-03]

заземляющий электрод (earth electrode): Проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с Землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, например бетон.

[ГОСТ Р МЭК 60050-195-2005, статья 195-02-01]

защитный заземляющий проводник (protective earthing conductor): Защитный проводник, предназначенный для защитного заземления.

[ГОСТ Р МЭК 60050-826-2009, статья 826-13-23]

защитный проводник (РЕ) [protective conductor (identification: РЕ)]: Проводник, предназначенный для целей безопасности, например для защиты от поражения электрическим током.

[ГОСТ Р МЭК 60050-826-2009, статья 826-13-22]

земля (earth): Часть Земли, которая находится в электрическом контакте с заземлителем и электрический потенциал которой не обязательно равен нулю.

[ГОСТ Р МЭК 60050-195-2005, статья 195-01-03]

3.1.7 источник питания (установка питания) (power supply): Комплекс оборудования, преобразующий электрическую энергию внешней сети переменного тока или собственных резервных источников в электроэнергию требуемого качества для питания телекоммуникационного оборудования и оборудования ИКТ.

нейтральный проводник (N) (neutral conductor): Проводник, присоединенный электрически к нейтральной точке и используемый для распределения электрической энергии.

[ГОСТ Р МЭК 60050-826-2009, статья 826-14-07]

3.1.9 оборудование ИКТ: Оборудование, разработанное для информационно-коммуникационных технологий.

Примечание — Это подобно оборудованию информационных технологий (ИТ, IT), но фокусируется, прежде всего, на коммуникационных технологиях. Это включает Интернет, беспроводные сети, сотовые телефоны и другие коммуникационные носители.

3.1.10 обратный провод сети постоянного тока: (+) проводник 48-вольтового или 60-вольтового источника питания постоянного тока.

3.1.11 общая система уравнивания потенциалов; ОСУП (common equipotential bonding system, common bonding network; CBN): Система уравнивания потенциалов, обеспечивающая одновременно защитное уравнивание потенциалов и функциональное уравнивание потенциалов.

Примечание — Это набор металлических компонентов, которые намеренно или случайно соединены, чтобы сформировать основную сеть уравнивания потенциалов в здании. Эти компоненты включают в себя: стальные элементы конструкции каркаса здания или арматурные стержни, металлическую инфраструктуру, кабелепроводы питания переменного тока, защитные заземляющие проводники, кабельные желоба открытого типа и провода и шины системы уравнивания потенциалов. ОСУП всегда имеет ячеистую топологию и соединена с сетью заземления.

3.1.12 сетчатая изолированная система уравнивания потенциалов; СИСУП [MESHed Isolated Bonding Network (MESH-IBN)]: Тип СУП, в которой компоненты СУП (например, шкафы оборудования) соединены между собой, образуя собственную изолированную ССУП.

Примечание — Это может, например, быть достигнуто многократными соединениями между корпусами шкафов или присоединением всего оборудования к металлической сетке, смонтированной ниже оборудования. Эта металлическая сетка, конечно, изолирована от ОСУП. Если необходимо, металлическая сетка может включать вертикальные расширения, приводящие к приближению к Клетке Фарадея. Размер ячеек сетки должен быть выбран согласно частотному диапазону электромагнитной среды.

3.1.13 сетчатая система уравнивания потенциалов; ССУП [MESHed Bonding Network (MESH-BN)]: Построение сети уравнивания потенциалов, в которой все взаимодействующее оборудование, шкафы, стативы, щиты, корпуса оборудования и обычно обратный провод питания постоянным током, связаны вместе, а также во многих точках связаны с ССУП.

сеть заземляющих электродов (earth-electrode network): Часть заземляющего устройства, состоящая только из соединенных между собой заземляющих электродов.

[ГОСТ Р МЭК 60050-826-2009, статья 826-13-06]

3.1.15 сеть уравнивания потенциалов; СУП [Bonding Network (BN)]: Набор соединенных проводящих структур, который обеспечивает «электромагнитный экран» для электронных систем и персонала на частотах от постоянного тока до низкой радиочастоты.

Примечание — Термин «электромагнитный экран» обозначает любую структуру, способную отражать, блокировать или препятствовать проходу электромагнитной энергии. В целом СУП не должна быть соединена с землей, но у всех СУП, которые рассматриваются в настоящем стандарте, будет соединение с землей.

3.1.16 системный блок (system block): Функциональная группа оборудования, работа и производительность которой зависит от его соединения с одной общей СУП.

уравнивание потенциалов (equipotential bonding): Электрическое соединение проводящих частей для достижения эквипотенциальности.

[ГОСТ Р МЭК 60050-826-2009, статья 826-13-19]

3.1.18 эквипотенциальная поверхность в виде сетки (bonding mat): Система уравнивания потенциалов, элементы которой связаны в виде металлической сетки.

Примечание — Сетка может быть расположена ниже или выше набора оборудования, составляющего системный блок.

3.1.19 IT, TN-C, TN-S и ТТ системы: Используемые буквенные обозначения имеют следующий смысл:

Первая буква устанавливает наличие или отсутствие заземления токоведущих частей источника питания:

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

I — все токоведущие части источника питания изолированы от земли или одна из токоведущих частей заземлена через большое сопротивление.

Вторая буква указывает на заземление открытых проводящих частей электроустановки или на наличие связи между открытыми проводящими частями и заземленной токоведущей частью источника питания:

Т — открытые проводящие части заземлены независимо от наличия или отсутствия заземления какой-либо токоведущей части источника питания;

N — открытые проводящие части имеют непосредственное соединение с заземленной токоведущей частью источника питания.

Следующие за N буквы определяют, как в системе распределения электроэнергии осуществляют электрическую связь между заземленной токоведущей частью источника питания и открытыми проводящими частями электроустановки:

С — нейтральные и защитные функции объединены в одиночном проводнике (PEN-проводнике);

S — защитная функция обеспечивается проводником, отдельным от нейтрального проводника или от заземленного линейного провода.

PEN проводник (PEN conductor): Проводник, совмещающий функции защитного заземляющего проводника и нейтрального проводника.

[ГОСТ Р МЭК 60050-826-2009, статья 826-13-25]

3.2 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ИКТ — информационно-коммуникационные технологии;

ОСУП — общая система уравнивания потенциалов;

ССУП — сетчатая система уравнивания потенциалов;

СИСУП — сетчатая изолированная система уравнивания потенциалов;

СУП — система уравнивания потенциалов;

ЭМС — электромагнитная совместимость.

4 Общие положения

4.1 Электробезопасность

Используемые проводники СУП и заземления должны обеспечивать достаточно высокую нагрузочную способность и низкий импеданс в соответствии с соответствующими стандартами безопасности во избежание поражения электрическим током, риска возникновения пожара или повреждения оборудования при нормальных или аварийных условиях эксплуатации внутри оборудования или в распределительной сети, или из-за влияния наведенного напряжения и тока, например, вследствие молнии.

4.2 Устойчивость к помехам

Надежный уровень опорного сигнала СУП должен быть обеспечен, по крайней мере, на уровне функционального блока или системного блока. Для того, чтобы избежать функциональных искажений или риска повреждения компонентов оборудования, необходимо обеспечить достаточно низкое сопротивление для сигналов самой высокой используемой частоты с помощью металлической плоскости или ячеистой конфигурации, или сетки, имеющей достаточные размеры.

Полоса частот, которая должна быть охвачена СУП, должна включать в себя спектральные компоненты переходных процессов, вызванных переключениями, короткими замыканиями и атмосферными разрядами.

4.3 Электромагнитная совместимость

Удовлетворительные характеристики ЭМС могут быть обеспечены совместно системой заземления и системой уравнивания потенциалов. Низкий импеданс систем уравнивания потенциалов необходим для эффективного подключения фильтров и защитных устройств систем токораспределения.

Снижение возможных импульсов перенапряжения или уменьшения восприимчивости к внешним электромагнитным влияниям при нормальных условиях эксплуатации может потребовать коррекции свойств СУП, указанных в 4.2. Требования по ЭМС включают в себя защиту от возможных разрядов электростатической энергии.

5 Требования к внутренним соединениям

5.1 Конфигурации сетей уравнивания потенциалов

СУП могут быть построены на уровне здания (т.е. ОСУП), на уровне группы оборудования (т.е. слияние ОСУП и ССУП), на уровне оборудования (т.е. ССУП).

5.2 Сети уравнивания потенциалов в зданиях телекоммуникационных центров и центров обработки данных

Здание телекоммуникационного центра или центр обработки данных должны быть снабжены ОСУП, имеющими достаточно низкое сопротивление и высокую нагрузочную способность, соответствующие общим требованиям раздела 4. Заземляющий проводник и провода СУП должны быть окрашены в соответствии с международными и национальными правилами.

Основная шина заземления ОСУП должна быть соединена с кольцевым проводником, проложенным по внутреннему периметру здания. Кольцевой проводник, в качестве основного элемента ОСУП какого-либо системного блока, должен охватывать этот системный блок по его внешнему периметру.

Наращивание или расширение телекоммуникационной или ИКТ-установки внутри здания или центра обработки данных требует наращивания структуры ОСУП и ее встраивания в трехмерную структуру СУП здания, аппроксимирующую клетку Фарадея (см. рисунок 1). Наличие внешних электромагнитных помех или повышенные требования к информационной безопасности усиливают необходимость предоставления экранированных комнат в качестве максимального требования к ОСУП.

Приложение А содержит информацию о принципах реализации ОСУП.

5.3 Уравнивание потенциалов в оборудовании информационно-коммуникационных технологий

В рамках телекоммуникационной или ИКТ-системы, особенно системного блока, СУП должна быть построена по принципу сетки. ССУП обеспечивает достаточно низкий импеданс и высокую нагрузочную способность, соответствующие общим требованиям раздела 4.

ССУП должна соединять полки, шкафы, ряды шкафов, кабельные стойки, воздуховоды, распределительные щиты, кабельные щиты и сеточные эквипотенциальные конструкции для образования эквипотенциальной сети.

Все металлические части ССУП образуют электрически непрерывное целое. Это должно быть принято во внимание при определении конструкции СУП и способов крепления, которые будут использоваться. Механические конструкции ССУП образуют часть единой эквипотенциальной поверхности.

На рисунке 2 в качестве примера указаны взаимосвязи внутри системного блока, которые необходимы для ССУП.

Экраны кабелей должны быть подсоединены к металлическим каркасам шкафов.

5.4 Соединение сетей уравнивания потенциалов

Все СУП телекоммуникационных или ИКТ-систем и связанных с ними обратных проводников постоянного тока должны быть подключены к ОСУП.

ССУП должна иметь электрические соединения с ОСУП, включая главную шину заземления, в нескольких точках (см. рисунки 1 и 2).

Кабели распределения питания и сигнальные кабели внутри и между системами уравнивания потенциалов должны быть проложены максимально близко к элементам ОСУП.

Расстояние между кабелями сети переменного тока и сигнальными кабелями должно быть не менее 100 мм. При невозможности выполнения этого требования должно быть обеспечено соответствующее экранирование кабелей.

Кабельные экраны должны быть электрически соединены непосредственно со стойками, корпусами или специальными контактами СУП, по крайней мере, в каждом конце. Рекомендуются кольцевые соединения, являющиеся самыми эффективными.

Рисунок 1 — Пример ОСУП в телекоммуникационном центре или центре обработки данных

6 Требования к токораспределительным сетям

6.1 Распределительная сеть постоянного тока

В распределительной сети питания постоянным током (+) и (-) проводники должны быть расположены максимально близко друг к другу. Каждый заземленный провод, используемый в качестве обратного провода сети питания телекоммуникационного или ИКТ-оборудования, должен быть электрически соединен с ОСУП, по крайней мере, на главной шине заземления установки питания и с одной точкой СУП.

Максимальное падение напряжения постоянного тока в каждом обратном проводе питания должно быть меньше, чем 1 В. При расчете необходимо принять во внимание максимальный ток нагрузки в соответствующем проводнике при максимальном или минимальном напряжении источника питания в нормальных условиях эксплуатации.

Обратный провод постоянного тока по всей его длине должен быть рассчитан на протекание сверхтоков в случае короткого замыкания между отрицательным проводником питания и СУП.

Обратный провод постоянного тока в распределительном щите установки питания соответствующего телекоммуникационного или ИКТ-оборудования должен быть надежно соединен с основной клеммой заземления.

В приложении Б приведена информация о необходимых условиях подключения обратных проводов сети постоянного тока группы оборудования в случае, если эта группа оборудования не интегрирована в объединенную сеть ССУП.

Выходной полюс источников или преобразователей постоянного тока в составе телекоммуникационного или ИКТ-оборудования, являющийся опорным потенциалом, должен быть электрически соединен с СУП.

Рисунок 2 — Пример ОСУП с общим обратным проводом постоянного тока, соединенным с СУП во многих точках

6.2 Распределительная сеть переменного тока

Распределение питания переменным током в телекоммуникационных центрах или центрах обработки данных должно соответствовать требованиям системы TN-S. Это требует, чтобы не было проводника PEN в здании.

Требования к распределению переменного тока и соединению защитного проводника с сетью уравнивания потенциалов приведены в приложении В.

Нейтральная или нулевая точка преобразователя питания переменным током в составе телекоммуникационного или ИКТ-оборудования, должна быть соединена с СУП только вблизи этого преобразователя. Распределение к соответствующим нагрузкам должно соответствовать правилам системы TN-S.

При организации питания распределенного телекоммуникационного или ИКТ-оборудования (например, питании удаленного оборудования или удаленном размещении источника питания) должны быть реализованы меры безопасности, не ухудшающие эффективность общих требований раздела 4.

Приложение А
(обязательное)

Принципы согласования сетей уравнивания потенциалов

Для телекоммуникационных центров и центров обработки данных требуют взаимного согласования в части ЭМС две системы:

— здание и его существующее оборудование;

— телекоммуникационное и ИКТ-оборудование и их соединения.

Новые здания должны обеспечивать выполнение соответствующих предварительных условий построения ОСУП:

— иметь надежную систему заземления фундамента;

— иметь сварные соединения стальных несущих конструкций или прутов арматуры бетона и достаточное число терминалов доступа к этим высокопроводящим элементам;

— иметь наружную систему молниезащиты здания;

— иметь технологические и вентиляционные каналы, электрически соединенные согласно стратегии ОСУП, включая собственную СУП;

— иметь систему электроснабжения и токораспределения сети переменного тока, выполненную по принципу TN-S, т.е. без распределения PEN-проводника после основной клеммы заземления и независимо от принципа распределения электросети до клеммы заземления.

Некоторые существующие здания телекоммуникационных центров или центров обработки данных не обеспечивают соответствие настоящему стандарту в части построения ОСУП. При расширении или замене существующего телекоммуникационного или ИКТ-оборудования в таких зданиях необходимо максимально выполнять требования настоящего стандарта по улучшению ОСУП.

Помимо того, что такие улучшения требуют консультации на месте, две темы могут быть затронуты в целом:

— наружная молниезащита может быть установлена с включением внешнего кольцевого проводника как элемента сети заземления. Система молниезащиты может быть улучшена использованием токопроводящего покрытия крыши, дополнительными токопроводящими вертикальными конструкциями или использованием металлических фасадов;

— недопустимые влияния от внешней энергосети могут быть смягчены разделительным трансформатором, расположенным до ввода в здание или другой эквивалентной мерой. Система токораспределения внутри здания может быть обновлена дополнительными проводниками РЕ и увеличением количества эквипотенциальных шин с целью уменьшения размеров ячеек в системе уравнивания потенциалов, имеющей структуру сетки.

Существующая ОСУП может быть улучшена установкой телекоммуникационного или ИКТ-оборудования со специальными кольцевыми проводниками в комнате с оборудованием или под полом, с подключением к ОСУП кабельных каналов/желобов/стоек и любых других металлических конструкций. В отличие от традиционной практики, когда используют ограниченное число проводников с увеличенной площадью поперечного сечения, рекомендуется стремиться к большой проводящей поверхности, например, обеспечивая дополнительные соединения различных металлических конструкций и проводников.

Полное соединение ССУП рекомендуется даже в существующих телекоммуникационных центрах и центрах обработки данных. Установку нового оборудования с созданием решетчатой изолированной эквипотенциальной поверхности допускается использовать в исключительных ситуациях, таких как недостаток соответствующей молниезащиты здания, или ОСУП с использованием внутри здания PEN, или несовместимость с уже установленными телекоммуникационным или ИКТ-оборудованием.

В случае использования для отдельных системных блоков СИСУП необходима координация топологий прокладки кабелей и соединений их экранов. Кроме того, работы по техобслуживанию оборудования и СУП должны быть дополнены контролем изоляции.

Приложение Б
(справочное)

Подключение обратного провода сети постоянного тока для системного блока СИСУП

Соединения обратного провода сети постоянного тока и ОСУП рассматриваются применительно к 5.4 и 6.1.

В случае необходимости замены оборудования важно, чтобы устанавливаемое оборудование и существующая СУП соответствовали единому стандарту без неоднозначности. Условия такого соответствия изложены в настоящем приложении.

Известно, что в существующих группах установок оборудование может подключаться «изолированными» обратными проводами постоянного тока.

Если проект установки нового оборудования допускает работу с интегрированными обратными проводами постоянного тока, существующая установка должна быть адаптирована к настоящему стандарту.

Если работа нового оборудования требует, чтобы существующая СУП была неизменна, должны быть приняты необходимые меры предосторожности, чтобы был обеспечен обмен сигналами и соответствие другим требованиям ЕМС.

При выборе таких мер предосторожности необходимо принять во внимание:

— межсистемный обмен сигналами должен осуществляться по изолированной от земли симметричной схеме;

— прокладывать кабели с экранами необходимо максимально близко к проводам заземления, если параметры передачи допускают дополнительное увеличение длины тракта передачи;

— сигнальные кабели необходимо располагать параллельно существующим заземляющим и системным кабельным соединениям, стараясь обеспечить минимизированную длину, продиктованную требованиями передачи, т.е. стремиться выполнить условия экранирования и уравнивания потенциалов одновременно;

— обновление текущей возможности обеспечения токов короткого замыкания, т.е. обеспечение условий протекания токов короткого замыкания без нарушения работы проводников в качестве обратного провода сети постоянного тока.

Если обрисованная в общих чертах адаптация существующей установки невозможна из-за имеющегося несоответствия СУП, установка нового системного блока может быть выполнена по правилам СИСУП (см. приложение А).

Пример конфигурации ССУП с изолированным обратным проводом, соединенным с ОСУП в единственной точке, приведен на рисунке Б.1.

Рисунок Б.1 — Пример конфигурации ССУП с изолированным обратным проводом сети постоянного тока, соединенным с ССУП в единственной точке

Приложение В
(справочное)

Распределение переменного тока и соединение защитного проводника с СУП

В зависимости от внешней распределительной сети переменного тока телекоммуникационного центра или здания ИКТ должно применяться одно из следующих требований:

а) TN-S наружная распределительная сеть:

— только защитный проводник (РЕ) должен быть соединен с основной клеммой заземления (см. рисунок В.1, структура 1 и рисунок В.2, схема соединений 1);

б) TN-C наружная распределительная сеть:

1) PEN-проводник должен быть соединен только с основной клеммой заземления,

2) от основной клеммы заземления до потребителей в здании нейтральный проводник (N) должен быть проложен как провод под напряжением,

3) должен быть обеспечен специальный РЕ-проводник (см. рисунок В.1, структура 2 и рисунок В.2, схема соединений 2);

в) ТТ наружная распределительная сеть:

1) РЕ-проводник должен быть присоединен к основной клемме заземления из сети заземления (см. рисунок В.1, структура 3 и рисунок В.2, схема соединений 3),

2) определение размеров РЕ должно соответствовать правилам системы TN-S;

г) IT наружная распределительная сеть:

— внутренняя установка, связанная с заземлением и уравниванием потенциалов, должна соответствовать требованиям по обслуживанию внешней ТТ распределительной сети.

Символы нейтрального и защитного проводников, используемые в рисунке В.1 приведены в таблице В.1

Источник https://mooml.com/d/gosty/48846/

Источник https://gostrf.com/normadata/1/4293850/4293850592.htm

Источник https://allgosts.ru/35/020/gost_r_57875-2017