Потенциална система за изравняване

  • Електрическа мрежа

Модерните жилищни сгради са оборудвани с различни инженерни системи и множество домакински уреди, чиито метални елементи служат като проводници на електрически ток и имат своя потенциал. При нормална работа потенциалът е близък до нула и не се различава от потенциала на повърхността и другите околни обекти. В случай на авария, например, повреда на изолацията или потенциално изместване по тръбите, потенциалът на проводящи части може да се увеличи до няколко стотин волта. Когато човек докосне два предмета с различни потенциали едновременно, съществува опасност от токов удар. Причината за напрежението върху металните проводящи части може да бъде не само повредена изолация, но и статично електричество, както и неприятни токове на заземяващи системи. В случай на поток от електрически ток през заземяващото устройство, то също се намира под напрежение и не гарантира адекватно ниво на безопасност.
Надеждна защита се осигурява от система за уравняване на потенциали (EMS), организирана съгласно принципа на електрическото свързване на всички проводящи части на сградата, които са достъпни за допир с нулев защитен проводник PE. В този случай потенциално опасните метални елементи ще имат един и същ потенциал, което намалява вероятността от токов удар, докато ги докосвате.

Система за уравняване на потенциален потенциал

Съгласно точка 1.7.32 от ПУУ, защитното еквипотенциално свързване се разбира като електрическо свързване на проводящи части, за да се постигне равновесие на техните потенциали, изпълнявани за целите на електрическата безопасност.
Системата за уравновесяване на потенциала (EMS) се използва за елиминиране на напрежението на всички проводящи елементи и структури на сградата, както и на свързаните с тях инженерни мрежи и комуникации между тях и заземяващото устройство, като ги комбинират в една схема с помощта на защитни проводници.
Защитните проводници могат да бъдат част от електрическите линии на сградата или да бъдат положени отделно. Свързването на всеки проводящ елемент трябва да се извърши с отделен проводник, като се използват болтови връзки, скоби или заваряване, като задължително се спазват условията за достъпност за проверка и изпитване, както и защита срещу механични повреди и корозия. Връзките не трябва да се извършват чрез запояване.
Като част от системата SUP на отделна сграда се отличават основните и допълнителните системи за изравняване на потенциала. Правилата за тяхното прилагане са определени в следните нормативни документи:

  1. Стандарт IEC 364-4-41; GOST 13109-97 Електрическа енергия. Електромагнитна съвместимост на техническото оборудване. Стандарти за качество на електрическата енергия в системите за захранване с общо предназначение;
  2. GOST R. 50571.1-93 Електрически инсталации на сгради. Основните разпоредби;
  3. GOST R. 50571.2-94 Електрически инсталации на сгради. Основни характеристики;
  4. Правила за електрически инсталации (PUE 7th edition).

Основна система за изравняване на потенциала

Основната система за изравняване на потенциала (PCO) обединява всички едри проводящи части на сграда, които обикновено нямат електрически потенциал, в една схема с основна заземяваща шина. Помислете за графичен пример за изпълнението на SUP в електрическата инсталация на жилищна сграда.

Система за изравняване на потенциала в жилищна сграда

Съгласно горната схема OSUP се състои от следните елементи:

  • наземна линия (заземяващо устройство);
  • основна земна шина (GZSH);
  • нулеви защитни проводници;
  • еквипотенциални свързващи проводници.

Списъкът на проводимите части в електрическите инсталации до 1 kV, които ще бъдат свързани към AUPP, е дефиниран в точка 1.7.82 от Кодекса за електрическа инсталация. Основната шина за заземяване може да бъде монтирана във водоразпределителното устройство или поотделно, при условие, че са изпълнени следните условия: местоположението е близо до защитения обект, като осигурява достъп за поддръжка и задължителна защита срещу евентуален контакт.
Вътре в разпределителния комутатор се използва неутрален защитен проводник PE като GSSH, който осигурява не само свързването на защитната нула на входящата електропровод с неутралните проводници на сградната разпределителна мрежа, но също така изпълнява функцията за свързване на отделни проводящи части и заземяващи устройства. Отделно разположената шина свързва само проводящи структури и заземяващи устройства, включени в OSUP. Площта на напречното сечение на такъв GZSH трябва да бъде не по-малка от площта на напречното сечение на нулевия защитен проводник на входящата електропровода.
Основният заземяващ автобус е направен от мед, възможно е да се използва стомана.
Към нея са свързани заземителна верига и неутрални защитни проводници (PEN или PE в зависимост от избраната система за заземяване). Металните части и конструкции на сградата, както и свързаните с тях комуникации и вентилационната система се монтират радиално на GZSH, като свързванията на всеки проводящ елемент с отделен проводник за уравняване на потенциала, с възможност за изключване на който и да е от тях.
Проводимите части на комуникациите, влизащи в сградата отвън, трябва да бъдат свързани към GSSH колкото е възможно по-близо до точката на влизането им. Към свързващите проводници OSUP налагат повишени изисквания, основната от които е тяхната непрекъснатост. Поради това монтажът в схемите на различни комутационни устройства е строго забранен. Проводниците са жълто-зелени на цвят с задължителното наличие на етикет с името на елемента, който ще се прикрепи. Те са закрепени към шината с болтови съединения, те също са прикрепени към проводящите конструкции чрез заваряване и скоби се използват за комуникационни тръби.
Потенциалните уравняващи проводници трябва да имат напречно сечение най-малко 6 mm 2 за мед, 16 mm 2 за алуминий и 50 mm 2 за стомана. виж точка 1.7.137 PUE.

Допълнителна система за изравняване на потенциала

В зони с повишена опасност от токов удар, като например баня, сауна, кухня или душ, трябва да се извърши допълнителна система за изравняване на потенциала (DSPS), за да се осигури достатъчно ниво на електрическа безопасност в случай на авария. Системата за допълнително уравновесяване на потенциала свързва всички отворени и проводящи части на трети страни, едновременно достъпни за защитните проводници за докосване, нулиране и заземяване на цялото оборудване (в зависимост от вида на системата), включително защитните проводници на захранващите проводници. виж точка 1.7.83 от Кодекса за електричеството. Електрическата схема на проекцията е показана на фигурата по-долу.

Система за изравняване в банята

Както може да се види от диаграмата, всички потенциално опасни проводящи структури са свързани към клемната кутия (шина) в кутията за уравновесяване на потенциала, което ви позволява да организирате DSUP, без да дърпате защитните проводници от всеки елемент в разпределителния панел на жилището.
Скобата DSUP е изработена от мед с напречно сечение от най-малко 10 mm 2, свързвайки шест конектора и повече към нея.
PMC е свързан към заземяващата шина на входната разпределителна платка, използвайки защитен PE проводник с напречно сечение от 6 мм2, като по този начин заземява всички метални части на помещението. Предпазните елементи на трети страни, които се простират извън границите на помещенията, също задължително са свързани с DPMS.
В домовете на нов жилищен фонд се полагат SUP проводници по време на строителната фаза, заедно с монтажа на електрически проводници. В случай на отсъствие, по някаква причина, проводниците могат да бъдат поставени самостоятелно чрез рязане на тесни канали за тази цел в подовата замазка. Преди да започнете работа, трябва да сте сигурни, че няма други комуникации на пода. Проводниците са свързани със заземени обекти със захванати съединения, скоби или заваряване на контактни лостове, което осигурява наличието на силна метална връзка между тях.
DSUP се изпълнява с помощта на специално осигурени проводници или се използват отворени и други проводящи елементи, които отговарят на изискванията на точка 1.7.122 от ПУУ към защитни проводници. виж стр. 1.7.83 PUE. При липса на механично въздействие, необходимото напречно сечение за проводници е 2,5 мм 2 и повече. При възможно механично въздействие се използват проводници с напречно сечение от 4 mm 2 и повече. Свързването на два отворени проводящи елемента се осъществява от проводник с напречно сечение най-малко на напречното сечение на по-малката от защитните проводници, свързани към тях. Напречното сечение на проводниците DSUP, свързващи отворената и външната проводима част, трябва да бъде поне половината от напречното сечение на защитния проводник, свързан към отворената проводяща част. виж точка 1.7.138 PUE.

Ограничения за изравняване

Инсталирането на ЕМС се извършва на етапа на строителството на сградата. Съществува обаче ограничение за използването му в съществуващи сгради. В къщи с TN-C заземяване, с комбиниран PEN проводник, е строго забранено да се извършва допълнително изравняване на потенциалите. В противен случай, в случай на счупване на неутралния проводник, съществува опасност от токов удар на останалите жители, които не са направили DPM. По правило това ограничение се отнася за многоетажни сгради на стария жилищен фонд.
Проблемът се решава, когато е възможно да се премине към системата за заземяване TN-C-S: за тази цел PEN-проводникът в сградната разпределителна система на сградата е разделен на PE и N проводници в GSSH, осъществява земна верига и го свързва към основната шина за заземяване с медна жица. Настоящата тенденция за провеждане на комуникации (водопроводни и канализационни) с пластмасови тръби не изисква тяхното комбиниране в система за уравняване на потенциала. Замяната на метални тръби в съществуващ DSUP с непроводяща пластмаса води до прекъсване на електрическата връзка на заземяващата шина на всички други метални елементи на помещението (батерии, отопляеми релси за кърпи и т.н.), което ги прави потенциално опасни за едно лице, ако се докоснат едновременно.

заключение

Съвременните норми и конструктивни правила обръщат специално внимание на правилното инсталиране на системата за изравняване на потенциала. Първата й стъпка е да инспектира и да провери за съответствие с проектната документация при пускането й в експлоатация. Електрическата безопасност се осигурява чрез организиране на електрическото свързване на всички проводящи части на сградата, които са достъпни за допир с GSSH, използвайки PE-проводници. OSUP се допълва от система за изравняване на потенциала в зони с повишена опасност от токов удар.
Важно е да запомните, че изпълнението на DPMS е възможно само в къщи със заземителни системи с отделно полагане на PE и N проводници. Те включват модерната TN-S заземяваща система, както и модернизираната система към веригата TN-C-S.
При монтажа на SUP е задължително да се осигури солидна метална връзка между нейните елементи, свързани в радиален вид с необходимото напречно сечение на защитните проводници.

Dwg схема за изравняване на потенциала

Чертежи и проекти

подраздели

Присъединете се към групата

Елементарната схема на системата за изравняване на потенциала на жилищни и обществени сгради.

Допълнителната система за контрол на изравняването на потенциала осигурява свързването на проводящи части на трети страни (вани, отопляеми релси за хавлии, тръби за студена и топла вода) към буксата PE на апартаментния панел. Свързването на ваните със студените водопроводи се осъществява с метални и металопластични тръбопроводи.

Препоръчително е да използвате кутията GZSh с медни шини и скоби за болтове на OAO NIIproektelektromontazh, Москва. В раздел "Equipotential Potential" вижте чертежа "UE".

Изчислението на GZSH е направено от условието за равновесие на проводимостта на GZSH и PEN проводника на захранващата мрежа, като се вземе предвид съотношението на специфичните проводимост на алуминий и мед k = 0,6. Секцията GZSh е изработена от медна гума със сечение 60х6

GZSH се поставя в заключена метална кутия, която се монтира в кабелната стая.

Свързването на заземяващите проводници на тръбопроводи, въздуховоди и тяхното полагане към GZSH са дадени в инженерните части на проекта. Предвидени са връзки за въвеждане на комуникации в сградата.

Допълнителна система за уравновесяване на потенциала осигурява свързването на проводящи части на трети страни (вана, отопляеми релси за хавлии, тръбопроводи за студена и топла вода) към шина за PE на апартаментния панел.

Свързването на ваните със студените водопроводи се осъществява с метални и металопластични тръбопроводи.

Потенциална система за изравняване

Каква е потенциалната система за изравняване и за какво е тя?

Според EIR * (1..7.32.): Изравняването на потенциала е електрическа връзка на проводими части *, за да се постигне равновесие на техните потенциали.

Каква е възможната система за изравняване? За да го разбера, нека си представим схема за захранване с баня:

Както е добре известно, електрическият ток преминава от фаза към нула. От горната диаграма може да се види, че когато пералнята е включена, токът преминава през електрическия мотор и се връща обратно в мрежата през N-шината през неутралния проводник. От същата N-шина се извършва заземяване (нулиране) на корпуса на пералната машина, това е необходимо, така че в случай на повреда на изолацията в пералната машина и късо съединение в нея, напрежението се прекъсва от защитното устройство. Но тъй като случаят на пералната машина е свързан със същата N-шина, през която протича токът през неутралния проводник, има опасност токът да тече от неутралния проводник през N-шината към тялото на пералната машина и появата на електрически потенциал върху него.

Както е известно, напрежението (означено с буквата U) е потенциалната разлика от две точки (означена с буквите φ1 и φ2):

Например, в нашия случай фазовият проводник има потенциала φ1= 220 волта, а неутралният проводник има потенциал φ2= 0 волта, тогава напрежението между фазата и неутралния проводник (мрежово напрежение) ще бъде равно на:

U = 220 - 0 = 220 волта

В допълнение към нулевия проводник, всички проводящи структури на сградата, които са в контакт със земята, например отоплителната система, металните тръби за топла и студена вода, металната тръба за газ, строителната арматура и т.н., имат нулев потенциал.

Представете си ситуация: в случай на перална машина, в резултат на връзката, показана в горната диаграма, се появи електрически потенциал, равен например на 30 волта, когато човек се къпе, облегна се на перална машина, стигна до кърпа и докосна топлината на кърпата, отоплението има връзка със земята (т.е. неговият потенциал е нула), човек може да получи токов удар, защото токът, както е известно, тече по пътя на най-малко съпротивление:

Напрежението между ръцете (т.е. между точките "А" и "В") ще бъде равно на:

където: φ1 - потенциал за случая на пералнята; φ2 - потенциала на загрятата релса за хавлии

Токът ще тече през тялото на пералната машина, след това по протежение на веригата "ръка към ръка" към загрятата релса за кърпи и оттам до земята през отоплителната система; освен това крачето може да тече и през веригата, тъй като Подът на банята обикновено е и проводящ.

За да се предотврати подобно развитие на събитията, се прилага потенциална система за изравняване:

В този случай, дори когато горната ситуация възниква с появата на електрически потенциал върху корпуса на пералната машина, потенциала от същата величина ще възникне върху всички проводящи структури и следователно напрежението между всички точки на сградата ще бъде равно на нула.

Например, потенциалът на φ се появява в случай на перална машина.1 = 30 волта, в този случай на всички проводящи структури на банята чрез системата за уравняване на потенциала, ще се появи потенциал с еднаква величина ф2 = 30 волта. Напрежението в този случай ще бъде равно на:

U = φ1 - φ2= 30 - 30 = 0 волта

Видеоклипът, на който можете ясно да видите какво се случва при липса на потенциална система за изравняване в дома (потенциална разлика между земята и газовата тръба):

2. Системата за уравновесяване на потенциала на устройството.

Системата за изравняване на потенциалите (SUP) е разделена на основната (ACUP) и допълнителната (DSUP).

2.1 Устройството на главната система за уравняване на потенциали.

Основната система за изравняване на потенциала се изпълнява по правило в случай на ново строителство или реконструкция на сграда и следните основни проводящи части * трябва да бъдат свързани към главната наземна шина (PE bus) (съгласно точка 1.7.82 ПУУ):

1) нулев защитен проводник на захранващата линия;

2) заземен проводник, свързан към заземителното заземяване на входа към сградата (ако има заземен проводник);

3) метални тръби за комуникации, влизащи в сградата: захранване с топла и студена вода, канализация, отопление, газоснабдяване и др.

Ако газопроводът има изолираща вложка към входа на сградата, само тази част от тръбопровода, която е отнесена към изолационната вложка от страната на сградата, е свързана с основната система за изравняване на потенциала;

4) метални части на рамката на сградата;

5) метални части на централизирани вентилационни и климатични системи. При наличие на децентрализирани вентилационни и климатични системи, металните канали трябва да бъдат свързани към РЕ автобуса на панелите за захранване на вентилаторите и климатиците;

6) устройство за заземяване на системата за защита от мълнии от 2-ра и 3-та категория;

7) заземителния проводник на функционалното (работно) заземяване, ако има такъв и няма ограничения за свързването на мрежата на работното заземяване към заземителното устройство на защитното заземяване;

8) метални обвивки на телекомуникационни кабели.

Свързването на проводимите части на основната система за уравняване на потенциалите трябва да се извърши в съответствие с радиалната схема, т.е. Всяка проводяща част трябва да има отделен наземен проводник от автобуса PE.

Напречното сечение на проводниците на главната система за уравняване на потенциали трябва да бъде най-малко половината от максималното напречно сечение на защитния проводник на електрическата инсталация, ако напречното сечение на уравняващо напрежение не надвишава 25 мм2 за мед или еквивалентно на него от други материали. По правило не се изисква използването на проводници с по-голямо напречно сечение. Напречното сечение на проводниците на главната система за уравняване на потенциала трябва да бъде не по-малко от: мед - 6 mm 2, алуминий - 16 mm 2, стомана - 50 mm 2. (параграф 1.7.137 PUE)

Както може да се види на диаграмата по-горе, всички проводящи части, които съставят основната система за уравняване на потенциали, са свързани към главната наземна шина (HPSL) чрез отделни проводници, а самият HSSB трябва да бъде заземен чрез свързването му към заземяващата схема.

Във встъпителните разпределителни табла в съответствие с точка 1.7.119. PUE като автобус GZSH PE трябва да се използва. Как изглежда, че ще анализираме използването на примера за свързване на газопровод на частна жилищна сграда с OSUP:

За да се свържат проводниците на системата за уравняване на потенциала към тръбите, се използват специални скоби:

2.2 Система за уравняване на допълнителни потенциали на устройството.

Системата за допълнително уравновесяване на потенциалите трябва да свързва всички едновременно достъпни до докосването отворени проводящи части на стационарно електрическо оборудване и проводящи части на трети страни, включително достъпни за докосване метални части на сградните конструкции, както и нулеви защитни проводници в системата, включително защитни проводници на захранващи контакти. (стр. 1.7.83 PUE)

Допълнително изравняване на потенциала е задължително за помещения с повишен риск от токов удар на човек, като сауни, вани и душове.

Свързването на проводимите части на системата за уравняване на допълнителни потенциали може да се извърши както по радиалната схема, така и по кабела по главната верига, осигуряващ непрекъснатост на свързващия проводник. В тази връзка, като правило, се извършва чрез полето за равновесие на потенциала на PMC.

PMC е проектиран да бъде свързан със същия проводник за уравняване на потенциала на няколко проводящи части. PMC има следната форма:

Пример за допълнителна система за изравняване на потенциала:

Закрепване на проводници DSUP:

За допълнителна система за уравняване на потенциали могат да се използват отделни специално проектирани проводници.

Секция на проводниците на системата за уравняване на допълнителни потенциали (клауза 1.7.138 ПУУ):

  • когато свързвате две отворени проводящи части * - напречното сечение на по-малките от защитните проводници, свързани към тези части;
  • когато свързвате отворената проводима част и външната проводима част - половината от напречното сечение на защитния проводник, свързан към отворената проводяща част.

Проводниците от медни проводници за допълнително уравновесяване на потенциали, които не са включени в кабела, трябва да бъдат както следва:

  • 2,5 mm 2 - при наличие на механична защита;
  • 4 mm 2 - при липса на механична защита.

Общата схема за изравняване на потенциала за изграждане ще бъде както следва:

M - отворена проводима част; C1 - метални тръби за водоснабдяване, влизащи в сградата; C2 - метални канализационни тръби, влизащи в сградата; С3 - метални газопроводи с изолационна вложка на входа, влизащи в сградата; C4 - вентилационни и климатични канали; C5 - отоплителна система; C6 - метални водопроводи в банята; C7 - метална баня; C8 е проводяща част на трето лице в близост до отворени проводящи части; С9 - армировка на стоманобетонни конструкции; GZSh - главната заземяваща гума; T1 - естествено заземяване; T2 - заземяване на мълниезащита (ако има такова); 1 - нулев защитен проводник; 2 - проводник на системата за изравняване на потенциала; 3 - проводникът на системата за допълнително уравняване на потенциала; 4 - текущо захранване на системата за защита от мълнии; 5 - верига (багажник) на работната площадка в помещението за информационно изчислително оборудване; 6 - работен (функционален) заземяващ проводник; 7 - проводник за уравняване на потенциала в работната (функционалната) система за заземяване; 8 - заземяващ проводник

PUE - Правила за електрически инсталации

Проводящата част е частта, която може да извършва електрически ток. (Съгласно клауза 1.7.7 EIR)

Отворената проводяща част е проводящата част на електрическа инсталация, която е достъпна за допир, обикновено не е захранвана, но която може да бъде захранвана, ако основната изолация е повредена. (Съгласно точка 1.7.9 PUE)

Водопроводна част от проводник, която не е част от електрическата инсталация. (Според 1.7.10 PUE)

Дали тази статия ви е била полезна? Или може би все още имате въпроси? Пишете в коментарите!

Не е намерен на сайта на статия по темата, която ви интересува по отношение на електротехниците? Пишете ни тук. Ще ви отговорим.

За функционалното заземяване

Публикувано на 2 ноември 2016 г. в 9:59 ч., Сряда

За автора на блога http://vgs-design-el.blogspot.ru/

Слобобов Виктор Григориевич, на 65 години. Завършва Харковския институт по радиотехника през 1973 г. със степен по радиотехника. Работил като инженер по проектиране на нископроводни системи за автоматизация, след което проектирал захранващи системи. Сега правя това, което ми харесва - поддържам блог, създавам нови интернет проекти. С въпроси и предложения относно съдържанието на статиите, моля, свържете се с E-mail на [email protected]

Функционалното (работно) заземяване се използва за нормалното функциониране на електрическа инсталация или оборудване, т.е. за тяхната работа в нормален режим, а не за електрическа безопасност, следователно използването му като единствена заземяваща система е строго забранено.

Този тип заземяване може да се комбинира със защитно заземяване или да се извърши в допълнение към него въз основа на изискванията на производителя на оборудване, клиентските или регулаторни документи.

Защитното заземяване често е източник на свръхнапрежение и води интерференция в нискочестотни системи за автоматично управление, измерване, информационно или друго чувствително оборудване, което води до търсене на ефективни начини за защита на такова оборудване от различни видове смущения и пренапрежения.

Източници на смущения в мрежи за заземяване

Голям брой електрически съоръжения с различни режими на работа в мрежата AC и различна консумация на енергия са свързани със защитната заземителна схема. При превключване на схеми за захранване, електрически заваръчни работи и др. Възникват големи преходни токове, които могат да надвишават стотици пъти експлоатационните токове и да причинят пренапрежения в мрежите за захранване и заземяването.

Дългият захранващ кръг в случай, когато основната му част е поставена на открито по външния път, е добра антена за импулсен шум. При близки излъчвания на светкавици в схемите за захранване може да възникне напрежение от 10 до 20 kV.

Тъй като всяко заземяване е верига с ниско съпротивление на ток-връщане, паразитни напрежения в напрежението в схемите за захранване предизвикват токове на включване на ток със значителни амплитуди в земната верига, което води до краткосрочни промени в потенциалните разлики в своята верига до стотици волта и продължителност от единиците до стотици милисекунди.

За електрическо оборудване, което работи с променлив ток, подобни промени в потенциалната разлика в схемата на текущата заземяваща схема не създават проблеми.

За нискочестотни микропроцесорни устройства, чието захранващо напрежение е 5-12 V DC, промените в потенциалната разлика могат да генерират паразитни сигнали, които се възприемат от електронното оборудване и да доведат до откази и повреди в системите за автоматизация, увеличена грешка в измерването, повреда на чувствителни елементи, регулируеми параметри, грешки в събраните данни.

Начини за защита на информационната апаратура от смущения

1. Мрежа с изолиран неутрал

Радикално решение на горепосочените проблеми с намеса в защитното заземяване е използването на галванична изолация над мощност (IT - мрежа) с отделно заземяване на мощността и измерване на част от системата, което елиминира потока от смущения от електрическата мрежа.

Изпълнението на галваничната изолация може да се извърши чрез изолационен (сепариращ) трансформатор или чрез използване на независими източници на енергия: галванични батерии и батерии.

Основната идея за галваничната изолация е, че електрическата верига напълно елиминира пътя, чрез който могат да се предават проводящи смущения. Тъй като в такава мрежа няма галванична връзка между земята, фазата и неутрала, затворената токова верига със земята не се оформя и докосването на някой от изходите на изолационния трансформатор е безопасно. Земните течения са микроагрегати, което е значително по-малко от нивото на тока за безопасност и не представлява заплаха за хората.

Изолационният трансформатор освен това е добра защита срещу импулси, пренапрежения на гръмотевични бури, което гарантира по-надеждна работа на свързаното оборудване.

По този начин високото ниво на надеждност, електрическа безопасност и шумозащита на мрежи с изолирани неутрални устройства е безспорно предимство.

В същото време използването на изолационни трансформатори с системи за контрол на изолацията (SCI) е доста скъпо и възниква легитимен въпрос за уместността на тези разходи. Тази тема заслужава отделно внимание.

2. Електромагнитна съвместимост на оборудването (ЕМС)

В повечето случаи на повреди и неуспехи в работата на системи за автоматизация, компютърно и измервателно оборудване е възможно да се избегне спазването на изискванията за електромагнитна съвместимост на оборудването и правилата за заземяване на такива системи:

  • Използване на оборудване, което отговаря на изискванията на съответните стандарти за електромагнитна съвместимост (ЕМС);
  • Устройство за защита от пренапрежение в схемите за подаване на захранване;
  • Закрепване на метални обвивки на кабели към комбинираната система за уравняване на потенциала;
  • Разделяне на силови и сигнални кабели и правилното изпълнение на техните пресичания;
  • Използване на сигнални и информационни кабели, които отговарят на изискванията на производителя за електромагнитна съвместимост;
  • Кабелите за мощност и сигнал трябва да бъдат отделени от текущите проводници на системата за мълниезащита с минимално разстояние или екраниране в съответствие с IEC 62305-3.
  • Захранването с нискочестотни микропроцесорни устройства трябва да бъде направено от непрекъсваеми източници на захранване (UPS), които имат защита от пренапрежение на смущения.
  • Външните мрежи за електрозахранване на дълги разстояния трябва да се поставят с кабел с екранировка, свързана към съществуващата защитна заземяваща схема.
  • Свързването на функционални и защитни заземителни заземяващи превключватели с цел изравняване на потенциала между тях трябва да се извърши в една точка на шината SUP или GZSH - PE течовете от проводника не трябва да падат върху кабелните щитове.

3. Правилното заземяване

Това е един от основните и налични методи за намаляване на импулсния шум и пренапрежението, които водят до неуспехи в работата на нископроизводителното микропроцесорно оборудване. Правилното заземяване обикновено решава повечето от проблемите за намаляване на пренапрежението и смущенията.

4. Изравняване на потенциала

Еквипотенциалното свързване между заземяващите устройства за различни цели е основното условие за осигуряване на електрическа безопасност на персонала. В помещенията, предназначени за работа с оборудване, чувствително към смущения, е задължително да се създаде система за уравняване на потенциала. На вътрешния периметър на сградата трябва да бъде разположен пръстеновиден свързващ проводник, свързан към основната заземяваща шина. Потенциалните уравняващи проводници също трябва да бъдат разположени на всеки етаж. Пример за вътрешния контур на системата за уравняване на потенциала по периметъра на сградата е показан на фиг. 1.

Функционални опции за заземяване

1. Реконструкция на съществуващи съоръжения

В този случай условията на работа на информационното оборудване често изискват заземен прекъсвач с ниска степен на съпротивление, който се изпълнява в допълнение към съществуващото защитно заземяване на електрическата инсталация на сградата.

Според EIR 1.7.55 "На първо място трябва да бъдат изпълнени изискванията за защитно заземяване". С други думи - на първо място трябва да бъде защитата на живота и здравето на хората. Съответно функционалната шина за заземяване трябва да бъде свързана със защитно заземяване на основната шина за заземяване (HPS) на системата за главно потенциране на електрическата инсталация на сградата, както е показано на фиг. 2.

Фиг. 2

Тази схема за заземяване позволява да се осигури електрическа безопасност в съответствие с изискванията на GOST R 50571-4-44-2011 (IEC 60364-4-44), както и EIR на Ch. 1.7 при условие, че съществуващото защитно заземяване е направено в пълно съответствие с ЕМП.

Опитът от реконструкция на съществуващи съоръжения показва, че практически всички съоръжения, особено тези, които работят в продължение на 10 или повече години, разкриват някои или други недостатъци по отношение на заземяването: корозия на заземяващите устройства, несъответствие с изискванията за устойчивост на заземяващия проводник, несъответствие с изискванията за електромагнитна съвместимост.

Следователно, преди да инсталирате информационното оборудване, е необходимо да се извърши проучване на защитните заземителни устройства. Проверката на устройствата за заземяване включва: външна инспекция, отваряне (ако е необходимо) на проводници в земята, както и набор от измервания на параметрите на заземяващите устройства.

Според резултатите от измерванията трябва да се извърши подходящ обхват на работа, за да се възстановят параметрите на защитното заземяване, които трябва да се комбинират с инсталирането на функционално заземяване и прехода (ако е необходимо) към захранващата система TN-S или TN-C-S.

В същото време е желателно да се извършва заземяване с ниско съпротивление на функционалното заземяване в съответствие със схемата за заземяване на лъча, която осигурява стабилна работа на оборудването. При тежки условия е възможно да се използва комбинирано, дълбоко заземяване.

Функционалното заземяване има свои собствени изисквания за устойчивост на заземяване, които отговарят на изискванията на производителя на оборудването или на ведомствените стандарти. Например, за компютърно оборудване и компютърни науки в съответствие със СН 512-78, съпротивлението за заземяване трябва да бъде не повече от 1 Ohm, за високочувствително медицинско оборудване в съответствие с проектното разрешение за SNiP 2.08.02-89 - не повече от 2 Ohm и т.н.

2. Проектиране на нови съоръжения

При проектирането на новите съоръжения е възможно да се извърши устройство защитно заземяване повторно заземяване относно въвеждането на електрическата инсталация на сградата до необходимата устойчивост на функционалната земята, трябва да се използва едновременно за всички видове оборудване в сградата.

В схемата на заземяващото устройство на повтарящото се защитно заземяване за необходимото съпротивление на функционалното заземяване е показано на фиг. 3.

Основна заземяваща шина (GZSH) е инсталирана в сградата, към която са свързани: заземителния проводник на многократното защитно заземяване, PEN проводника, проводника на системата за уравняване на потенциала, PE шината на електропровода в системата TN, заземяващото устройство на 2-ра и 3-та категория системи за мълниезащита и също функционално заземяване на шината (SHFZ).

Подобна схема напоследък е широко разпространена в проектирането на нови съоръжения и съответства на високо ниво на електрическа безопасност.

3. Независимо функционално заземяване

Понякога функционалното заземително заземяване трябва да се постави отделно извън зоната на влияние на естественото и изкуствено заземяване на електрическата инсталация на сградата.

Изпълнението на функционално заземяване, което не е свързано със защитното заземяващо устройство и системата за изравняване на основния сграден потенциал, следва да се разглежда като специален случай, при който трябва да се предприемат специални мерки за защита на хората от токов удар, което прави невъзможно едновременно докосване на частите, електрическите инсталации на сградата и части от оборудването, свързани към независимо заземяващо устройство за функционално заземяване.

Винаги съществува възможност за потенциални разлики между отделните заземителни системи, ако тези заземяващи системи са разположени в зона с ненулеви потенциални условия. Може да възникне опасна потенциална разлика, например, когато има късо съединение към електрическото оборудване в TN-S мрежата (преди да работи защитната система), когато се задейства мълниезащита (стъпално напрежение), когато е изложено на външни електромагнитни полета и т.н.

От гледна точка на електрическата безопасност вариантът на независимо функционално заземяване (не е свързан със заземителното устройство за защитно заземяване) е валиден, ако оборудването се захранва от изолационен трансформатор или заземителните превключватели с различни цели са на такова разстояние, че между тях има зона с нулев потенциал. Разстоянието между двата заземителни превключвателя трябва да бъде ≥ 20 m.

За повече информация относно географски близки и независими заземяващи устройства вижте статията "Изисквания към устройствата за заземяване. Премахване на противоречията. Схемата за самостоятелно функционално заземяване е показана на фиг. 4.

Фиг. 4

Необходимостта устройство независим функционален земята може да се случи, например, когато производителя на информация директно се посочва необходимостта за автономна земята (без отделен "функционален земята" оборудване не работи). В този случай, в шкаф с оборудване, производителят предоставя два заземителни шина:

  • защитен РЕ;
  • функционални FE.

Функционалната шина FE е изолирана от корпуса на шкафа. Към него са прикрепени сигнални (контролни) кабелни екрани. Заваръчната шина FE е свързана с кабел с медна изолация (за да се избегне контакт с металните конструкции на сградата) с напречно сечение от най-малко 1x25 mm2 с заземяващ проводник, отдалечен от заземителния проводник на защитното (или друго) заземяване на разстояние най-малко 20 m. еквипотенциално свързване, свързано към главната наземна шина. Обърнете внимание, че тази гума от типа FE в кутията е предвидена от производителя на оборудването.

Като илюстрация на фиг. 5 показва вариант на независима функционална почва, която не е свързана със защитното заземяващо устройство.

Фиг. 5

Обосновка на дизайнерските решения

За да избегнете трудности при координирането и изпълнението на проекта, трябва да сте внимателни, когато получавате TK за дизайна. Ако в проектираното съоръжение се използва оборудване, чувствително към шума, незабавно трябва да поискате от клиента или от производителя паспорт за това оборудване, при което трябва да бъде обоснована необходимостта от самостоятелно заземително устройство и да се посочи необходимото съпротивление на функционалното заземяване. Паспортите (удостоверенията) за използваното оборудване са прикрепени към проекта и служат като основа за вземане на решения за проектиране на всички етапи от одобряването на проекта.

Независимо функционално заземяване се извършва съгласно схемата на фиг. 4.

Ако независимият функционален заземителен прекъсвач не е осигурен от производителя на оборудването, тогава функционалното заземяване трябва да се извърши съгласно една от схемите (фиг.2, 3), като се вземат предвид изискванията за електромагнитна съвместимост. В този случай изолирана шина с функционално заземяване може да бъде монтирана в отделна заземителна кутия, което предотвратява едновременния контакт с части, които могат да бъдат под опасна потенциална разлика, ако изолацията е повредена.

Пример за такава функционална кутия за заземяване е показана на фиг. 6.

Безопасност. Основните и допълнителните системи за изравняване на потенциала. Предпазни части от трета страна

Съгласно Правилата за монтаж на електрически инсталации (точка 1.7.29), които се регулират в Руската федерация, защитното заземяване е заземено за целите на електрическата безопасност.

Като се има предвид това определение в по-големи подробности, можем да кажем, че защитното заземяване се извършва умишлено и е електрическо свързване към земята или еквивалента на метални неподвижни части, които имат възможност да се захранват поради изолация.

Целта на защитното заземяване е да предпазва хората и животните от токов удар.

Целта се постига чрез намаляване на напрежението до безопасна стойност (спрямо земята) на металните части на оборудването. Когато заземеното оборудване е свързано с корпуса, напрежението на контакт намалява. Резултатът е намаляване на тока, преминаващ през тялото при докосване.

Когато променлив електрически ток на търговски честота 50 Hz, като се вземат предвид само съпротивлението на човешкото тяло и корелира със стойността на един Kohm. В нормално състояние съпротивлението на тялото на постоянен ток съответства на диапазона от 3 до 100 kΩ, но при дълъг проход той намалява до 300 Ω.

Цифрите показват приблизителните стойности, но позволяват да се оцени ефективността и необходимостта от защитно заземяване.

Степента на тока на късо съединение и съпротивлението на заземяващата система силно влияят върху тока, преминаващ през тялото. Максимална допустима стойност на съпротивлението при заземяване в инсталации до 1 kV:

  • 10 ома - при мощност на генератора + трансформатори ≤ 100 kVA,
  • 4 ома - във всички останали случаи.

Нормите се изчисляват с допустимо количество контактно напрежение, което в мрежи до 1 kV не трябва да надвишава 40 V.

Защитно заземяване се използва в трифазни трижилни мрежи:

  • напрежение до 1 kV с изолирана неутрална,
  • с напрежение 1 kV и по-високо - с неутрален режим.

Обърнете внимание!
Свързването на корпусите на електрическата инсталация със заземителен проводник или заземителния проводник трябва да се извършва само от отделен клон. Серийната връзка е строго забранена (виж снимките)!

Видове заземяващи устройства

Заземяващите устройства могат да бъдат групирани по следния начин:

Природно заземяване

Всички конструкции, които са постоянно в земята, принадлежат към природни устройства за заземяване:

  • метални конструкции на сградата и фундаменти;
  • метални обвивки на кабели;
  • обвивка на артезиански кладенци.

Строго е забранено използването като заземяване:

  • газопроводи и тръбопроводи със запалими течности;
  • алуминиева обвивка на подземни кабели;
  • тръби на отоплителни мрежи;
  • тръби за студена и топла вода.

За естествено заземяване са необходими поне 2 връзки на различни места.

Изкуствено заземяване

Изкуственото заземяване е специална връзка към заземяващото устройство. Изкуственото заземяване включва:

  • стоманени тръби с определен размер;
  • лента стомана с дебелина 4 мм;
  • ъглова стомана от 4 мм;
  • стоманени пръти от определени размери.

Задълбоченото заземяване с медни или галванизирани електроди е популярно. Те значително надвишават традиционните методи по отношение на издръжливостта и разходите за извършване на превключване на заземяването.

Съществуват специфични проблеми за почвата при условия на перманентно замръзване. Тук електролитните заземяващи системи могат да бъдат ефективно решение:

Забележки:

  • Предимството на заземяването на електрическата верига е да се изравнят потенциалите в защитената зона и да се намали напрежението.
  • Отдалеченото заземяване ви позволява да изберете място с минимална устойчивост към почвата.
  • Повече информация за заземяването може да се намери в GOST R 50571.5.54-2013 "... Заземяващи устройства, защитни проводници и проводници за уравняване на защитния потенциал".

Основна система за изравняване на потенциала

Основната система за уравновесяване на потенциала е създаването на еквипотенциална зона в електрическото оборудване. Целта на създаването е да се осигури безопасността на хората и оборудването при аварийни ситуации: експлоатацията на системата за мълниезащита, изместването на потенциала, късо съединение.

При електрическо оборудване до 1 kV основната система за изравняване на потенциала свързва изброените проводници:

  • защитен защитен PE- или PEN-проводник на електропровода в системата TN;
  • заземен проводник, свързан към електрическата инсталация в ИТ и ТТ системи;
  • заземяващ проводник, свързан към заземяване за повторно заземяване на входа на сградата;
  • метални конструкции на сградата: комуникационни тръби, части от сградната конструкция и централизирани вентилационни и климатични системи;
  • заземително устройство на системата за защита от мълнии от 2-ра и 3-та категория;
  • функционален, ефективен заземяващ проводник, ако има такъв, и няма ограничения за свързването на работната мрежа към защитното заземяващо устройство;
  • метални телени кабели.

Съгласно Правилата за електрическа инсталация (точка 1.7.82), всички определени компоненти трябва да бъдат свързани към главната шина за заземяване с помощта на проводници за уравняване на потенциала - това е връзката към главната система за уравняване на потенциалите.

Фигурата показва специализирана искра с ниско напрежение на изключване за потенциални системи за изравняване.

Елемент, който не е свързан с основната шина за заземяване, е много грубо нарушение на целостта на системата за изравняване на основните потенциали. Появата на потенциална разлика, която може да доведе до искра, е пряка заплаха за човешкия живот и безопасността на обекта.

Допълнителна система за изравняване на потенциала

Правилата за електрическите инсталации (точка 1.7.83) предписват взаимното свързване на всички едновременно достъпни за докосването отворени проводящи части на стационарно електрическо оборудване и проводящи части на трети страни. Те включват:

  • метални части на строителни конструкции, достъпни за докосване,
  • защитен проводник в системата TN,
  • защитни заземяващи проводници в ИТ и ТТ системи, включително защитни проводници на електрозахранването.

Системата за допълнително уравновесяване на потенциала служи за значително подобряване на електрическата безопасност в помещението. Еквипотенциалната зона е оформена в съответствие с принципа на основната система за уравняване на потенциалите, дължаща се на къси проводници на защитно заземяване и изравняване на потенциалите, които са свързани към шината.

На фигурите по-горе можете да видите значителни промени в схемата за захранване. Свързването на заземяващите гнезда и наземните клеми на стационарни устройства към допълнителната шина за изравняване на потенциала е изключително важно! В случай, че няма връзка между кутията за инструменти и автобуса, системата все още ще запази своята безопасност. Ако заземните гнезда и уредите не са свързани към шината, електрическата безопасност се влошава значително.

Водеща част на трета страна

Проводник, който не е част от електрическа инсталация, се нарича проводяща част от трета страна. Официалният пример е металната дръжка на вратата или пантата.

Възможно е да се ръководят от 2 принципа, според които частите са избрани за свързване към шината за допълнителни еквалационни потенциали. Предизвикателството не е да се претовари системата.

  • Действителната или потенциална връзка с "земя".
  • Възможност за възникване на потенциал на външните проводими части в случай на повреда на електрическото оборудване по време на работа.

Таблицата по-долу показва примери за проводими части от трети страни, които трябва или не трябва да бъдат свързани към допълнителната потенциална изравнителна шина:

Въпросите, свързани с еквипотенциалното свързване в бани и душове, се уреждат от циркулярно писмо № 23/2009.

Един от често срещаните въпроси е: може ли водата от чешмата чрез пластмасови тръби да бъде трета страна проводима част? Посочената кръгла форма дава следния отговор: "... четлива вода с нормално качество... не се счита за външна проводяща част". Това означава, че тази възможност съществува, поне поради значителното присъствие на различни железни съединения във водата. Циркулацията препоръчва използването на проводими вложки върху кранчетата от решетките на водоснабдителната система, които ги свързват към допълнително изравняване на потенциала на шината.

Практика за извършване на допълнителна система за уравняване на потенциал

Най-често срещаните опции за създаване на гуми допълнителна система за уравняване на потенциала:

  • Използване на стандартни кутии за изравняване на потенциала (PMC).
  • Стоманена гума 4x40 (4x50) със заварени болтове, обгръщащи стаята.
  • Стоманена гума, поставена в стандартна пластмасова кутия.
  • Използването на заземяващ автобус в RC (за малки пространства).
  • С помощта на специализиран щит тип SCHRM - SchZ (вграден щит с шина 100 мм2 (Cu) със степен на защита IP54).

Две изисквания са задължителни:

  • възможността за проверка на връзката
  • възможност за отделно изключване

Дължината на проводниците на системата за допълнително уравняване на потенциала, която свързва контактите на гнездата, проводящите части на трети страни и корпусите на електрическото оборудване, трябва да бъде не повече от 2,5 метра. Разрез от 2,5 до 4 кв. М. Cu (PV-1, PV-3). Прочетете повече на фиг. 1.7.7 в EMP стр.1.7.82.

За изграждането на централа, използваща негорима (VVGng -FRLS) кабели за използване кабел клас MF-1, MF-3 (еквипотенциални проводници на допълнителната система за изравняване на потенциали GZSH или щит заземителна шина) трябва да бъде внимателно. Ако PV-1 и PV-3 се поставят близо до незапалими кабели, тогава системата (на теория) се превръща в пламък за разпръскване. Най-често регулаторните органи се отнасят към това спокойно, но понякога е по-добре да се използват незапалими едножилни кабели от една и съща марка с подходяща маркировка.

Необходимо е да се вземат под внимание преди проверката: за сгради на детски градини, болници, специализирани домове за възрастни хора и други институции използват пластмасови кутии и балатум трябва да имат сертификат за неразпределени токсични вещества по време на горенето.

В ГОСТ Р 50571.28 стр.710.413.1.6.3 се казва: "Гумата за изравняване на потенциалите трябва да се намира в самото помещение или в непосредствена близост до него. Във всеки превключвателен шкаф или в непосредствена близост до него трябва да има допълнителна система за уравняване на потенциали, към която да се свързват проводници... ".

За здравните заведения в помещенията на група 1 и особено в стаите от група 2 (чисти помещения) най-подходящата опция е номер 5, чиято схема е показана на фигурата по-горе.