Актуализация правил устройства электроустановок: разбор ключевых нововведений в разделах по заземлению и защите от импульсных перенапряжений
Детальный разбор измененных пунктов в разделах по заземлению
Одним из наиболее существенных обновлений в ПУЭ 7 изд. касается уточнения и детализации требований к системам заземления. В частности, были пересмотрены и конкретизированы нормы, связанные с выбором типа системы заземления нейтрали источников питания (TN, TT, IT) в зависимости от условий эксплуатации и типов электроустановок. В отличие от предыдущих редакций, где некоторые аспекты выбора системы заземления могли трактоваться несколько шире, седьмое издание стремится дать более четкие ориентиры. Например, для жилых зданий и общественных помещений с большим количеством электрооборудования и электронных систем настоятельно рекомендуется применение системы TN-С-С или TN-S, обеспечивающих разделение нулевых проводников (N и PE) и повышающих безопасность при одновременном обеспечении эффективного заземления.
В разделе, посвященном заземляющим и равильно-заземляющим устройствам, появились более строгие требования к расчету сопротивления заземляющего устройства не только относительно напряжения (Id), но и с учетом требований по защите от поражения электрическим током при прикосновении к оголенные части. В ПУЭ 7 изд. сделан акцент на необходимости учета всех возможных путей протекания, включая заземляющую цепь оборудования, при расчете напряжения на оболочке оборудования (Uf) в системе TN. Это требует от проектировщиков более тщательного подхода к расчетам и, возможно, применения дополнительных мер, таких как увеличение сечения нулевого защитного проводника (PE) или использование систем с ограничением, например, через автоматические выключатели с электронными расцепителями (A+B).
Еще одно важное изменение касается требований к монтажу и соединению заземляющих проводников и шин. ПУЭ 7 изд. содержит более детальные указания по выбору типов соединений (припайка, сварка, болтовые соединения с использованием специальных гаек и шайб), а также по обеспечению надежности этих соединений в долгосрочной перспективе. Подчеркивается необходимость использования материалов, стойких к коррозии, и применения мер по защите соединений от агрессивной среды, особенно в промышленных условиях. Также уточнены требования к маркировке заземляющих проводников и шин, что способствует повышению безопасности при эксплуатации и обслуживании электроустановок. Эти изменения направлены на предотвращение ошибок при монтаже и обеспечение долговечности заземляющей системы, которая является критически важной для общей безопасности.
Детальный разбор измененных пунктов в разделах по защите от импульсных перенапряжений
Раздел ПУЭ, посвященный защите электроустановок от импульсных перенапряжений, претерпел значительные изменения в седьмом издании. Нововведения здесь обусловлены, прежде всего, повсеместным внедрением чувствительного электро- и электронного оборудования, чья уязвимость к импульсным перенапряжениям, вызванным грозовыми разрядами или коммутационными процессами, требует более комплексного подхода к защите. ПУЭ 7 изд. вводит более четкое деление на виды импульсных перенапряжений и соответствующие им методы защиты. Так, различаются перенапряжения высоковольтного типа (с амплитудой в кило- и мегавольтах, длительностью микросекунд и более), требующие применения мощных (SPD) типа 1 и 2, и перенапряжения низковольтного типа (с амплитудой в сотни вольт, длительностью наносекунд), представляющие угрозу для микроэлектроники и требующие SPD типа 3.
В ПУЭ 7 изд. усилены требования к выбору параметров сетевого фильтра (SPD) и их размещению в электроустановке. Указаны более строгие нормы по допустимым значениям перенапряжений на вводе в здание (при защите SPD типа 1) и на линии питания чувствительного оборудования (при защите SPD типа 2 и 3). Сделан акцент на необходимости применения системы многоуровневой защиты ( cascading protection), особенно для объектов с большим количеством дорогостоящего оборудования. Это означает, что на различных этапах цепи питания (на вводе в трансформаторную подстанцию, на вводе в распределительный щит здания, на линии питания конкретного оборудования) должны быть установлены SPD с соответствующими характеристиками и уровнем защиты. В отчетах о расчетах и проектировании теперь требуется обоснование выбора SPD с учетом типа объекта, его классификации по степени грозовой опасности и номинальных параметров электроустановки.
Важным нововведением стало более детальное описание требований к координации SPD с другими элементами электроустановки, в частности, с автоматическими выключателями и плавкими предохранителями. ПУЭ 7 изд. содержит рекомендации по выбору координационных разрывов между SPD и предохранителями, а также по применению SPD с функцией отключения при повреждении, что предотвращает создание короткого замыкания в случае выхода SPD из строя. Также в документе уточнены требования к заземлению SPD, подчеркивая необходимость подключения их заземляющих выводов к общей системе заземления с минимально возможным сопротивлением соединения для эффективного отвода импульсных токов. Эти изменения направлены на повышение надежности систем защиты от перенапряжений и предотвращение ситуаций, когда сам SPD становится источником опасности или не выполняет свою защитную функцию.
Причины изменений (повышение безопасности, учет современного оборудования)
Все нововведения, внесенные в ПУЭ 7 изд. в разделах по заземлению и защите от импульсных перенапряжений, имеют под собой конкретные причины и обоснования. Первоочередной причиной является безусловное стремление к повышению уровня электробезопасности. Статистика свидетельствует о том, что значительная часть несчастных случаев, связанных с электроустановками, происходит из-за недостаточной надежности заземляющих устройств или ошибок в их проектировании и монтаже. Уточнение норм по расчету сопротивления заземления, ужесточение требований к соединениям и материалам напрямую направлены на снижение риска поражения электрическим током.
Вторая, не менее важная причина — это необходимость учета развития и повсеместного внедрения современного электро- и электронного оборудования. Современные здания, будь то жилые дома, офисы, производственные предприятия или инфраструктурные объекты, оснащаются все большим количеством чувствительных систем: системами управления технологическими процессами, компьютерными сетями, системами видеонаблюдения, системами "умный дом", медицинским оборудованием и т.д. Данные системы чрезвычайно уязвимы к импульсным перенапряжениям, даже если их амплитуда не достаточна для физического повреждения силового оборудования. Перенапряжения могут приводить к сбоям в работе, потере данных, сокращению срока службы и, в конечном счете, к полной поломке дорогостоящей аппаратуры. Поэтому ужесточение требований к защите от импульсных перенапряжений в ПУЭ 7 изд. является прямым ответом на эту реальность, направленным на обеспечение надежной и бесперебойной работы критически важных систем.
Также нельзя не учитывать и развитие самой электротехнической отрасли. Появление новых материалов, новых типов электрооборудования, новых методов монтажа и диагностики требует регулярного обновления нормативных документов. ПУЭ 7 изд. стремится отразить эти изменения, например, учитывая специфику работы полимерных изоляторов, возможности применения новых типов SPD с улучшенными характеристиками, или необходимость учета особенностей заземления при использовании современных строительных материалов. Таким образом, изменения в ПУЭ продиктованы как объективной потребностью в повышении безопасности, так и необходимостью адаптации к технологическому прогрессу.
Практические схемы реализации новых требований по заземлению
Принятие новых норм по заземлению, изложенных в ПУЭ 7 изд., требует от проектировщиков и монтажников внесения определенных коррективов в привычные схемы и подходы. Для новых электроустановок ключевым моментом становится правильный выбор системы заземления. В большинстве случаев для жилых и общественных зданий предпочтительной будет система TN-S или TN-С-С. В схеме TN-S нулевой рабочий проводник (N) и нулевой защитный проводник (PE) разделены на всем протяжении, что обеспечивает более надежную защиту от прикасания и снижает риск возникновения потенциалов на металлических частях оборудования при однофазном заземлении. Схема TN-С-С представляет собой комбинацию TN-S и TN-С (где N и PE объединены в PEN до точки разделения), что позволяет использовать существующую инфраструктуру (например, PEN-проводник от старой системы TN-С) с последующим разделением и подключением к отдельным шинам N и PE в распределительном щите, что часто актуально при реконструкции.
При проектировании заземляющих устройств необходимо уделять повышенное внимание расчету и монтажу. В соответствии с новыми требованиями, расчет сопротивления заземления должен производиться с учетом всех путей утечки, включая заземляющую цепь оборудования, особенно в системах TN. Это может потребовать увеличения сечения проводников заземляющей цепи (PE) для уменьшения напряжения на оболочке оборудования (Uf). Практически это означает, что при проектировании кабельных линий необходимо тщательно выбирать сечение защитных проводников, ориентируясь не только на условия, но и на требования по напряжению.
В части монтажа, новые требования подразумевают использование более надежных методов соединений заземляющих проводников и шин. Болтовые соединения должны выполняться с использованием специальных гаек, шайб (не менее двух штук под головкой болта и гайку, а также пружинную и плоскую шайбы под зажимаемую деталь), и применением герметиков для предотвращения коррозии. Сварные швы должны быть качественными, без пор и непроваров, и также защищаться от коррозии. Особое внимание уделяется созданию единой системы заземления, объединяющей заземляющее устройство, а также все металлические конструкции, оболочки электрооборудования и трубопроводы, проходящие через здание. Это обеспечивает равномерное распределение потенциалов и предотвращает возникновение опасных напряжений на доступных металлических частях. В практических схемах реализации часто предусматривается объединение заземляющего устройства с контуром уравнивания потенциалов (КРУП) и создание в распределительных щитах общих заземляющих и защитных шин.
Практические схемы реализации новых требований по защите от импульсных перенапряжений
Реализация новых требований по защите от импульсных перенапряжений в соответствии с ПУЭ 7 изд. предполагает переход к системному подходу, основанному на концепции многоуровневой защиты. На практике это означает, что проектировщик должен спланировать установку сетевого фильтра (SPD) на всех ключевых этапах пути распространения перенапряжений. Первый уровень защиты (SPD типа 1) устанавливается на вводе в здание или на вводе в трансформаторную подстанцию, с целью защиты основной электрической инфраструктуры от высоковольтных импульсов, проникающих по линиям внешних сетей. Второй уровень защиты (SPD типа 2) устанавливаается на вводе в распределительный щит здания или в щит этажа/участка, защищая внутренние распределительные сети. Третий уровень защиты (SPD типа 3) устанавливаается непосредственно на линиях питания чувствительного оборудования (серверы, СКС, медицинское оборудование, системы управления), обеспечивая конечную защиту.
Выбор конкретных SPD должен производиться на основе расчетов, учитывающих тип объекта, его классификацию по грозовой опасности (согласно ГОСТ Р МЭК 62305), номинальные параметры электроустановки (напряжение, мощность, тип сети) и требования к защищаемому оборудованию. В схемах реализации важно обеспечить правильную координацию SPD между собой и с другими элементами защиты. Например, между SPD типа 1 и предохранителем (если SPD не имеет встроенного предохранителя) должен быть обеспечен координационный разрыв, предотвращающий срабатывание предохранителя при нормальной работе SPD. Между SPD типа 2 и оборудованием также должен быть соблюден определенный запас по напряжению и току. В практических схемах часто используют комбинированные SPD, защищающие сразу несколько фаз и нулевой проводник (если он разделен).
Не менее важным аспектом реализации является правильное заземление SPD. Все SPD должны быть надежно подключены к общей системе заземления здания с минимально возможным сопротивлением соединения. В идеале точки подключения SPD к заземляющей шине должны быть максимально близки к точкам подключения заземляющих выводов силовых трансформаторов или вводных трансформаторов, что позволяет эффективно отводить импульсные токи. В распределительных щитах часто применяют схему "звезда", где SPD подключаются к центральной заземляющей шине, а силовые и другие шины отходят от нее, что минимизирует петли замыкания и снижает риск наведенных перенапряжений. Также на практике рекомендуется использование дифференциальных SPD (типа 3) для защиты отдельных линий питания и сигнальных портов оборудования, особенно чувствительного к низким уровням перенапряжений. Реализация этих схем требует от проектировщиков и монтажников тщательного подхода к выбору оборудования, расчетам и качественному монтажу.
или , чтобы оставить комментарий
0 Комментариев