Гост функциональное заземление


Информационное заземление

Базовые понятия

При построении структурированных кабельных систем (СКС), сетей передачи данных и ЛВС, а также других объектов информационных технологий у многих специалистов-электриков закономерно возникают вопросы по проектированию заземления. Чтобы не было неопределенностей в этих вопросах введем базовые понятия и определения в этой сфере знаний. В соответствии с международными и российскими нормативными документами имеются два больших класса заземлений: защитное и функциональное заземление. Также можно использовать терминологию (рабочее или информационное заземление). Исходя из этих факторов, шины заземления или проводники, маркируются как PE - защитное заземление и FE - функциональное заземление.

Воспользуемся основным нормативным документом для инженера-электрика, а именно, «Правилами устройства электроустановок» ( ПУЭ п.1.7.29 ): Защитное заземление выполняется только в целях электробезопасности. При работе с любыми электроприборами персонал должен быть надежно защищен от токов низкой частоты и высокой амплитуды, которые представляют серьезную угрозу здоровью и жизни каждого человека.

А вот заземление, которое мы называем информационным (функциональным), обеспечивает именно работу самой электроустановки. То есть, такое заземление выполняется не в целях электробезопасности объекта. При разработке таких систем можно исходить из положений ПУЭ п. 1.7.30. Проектировщику надо знать, что нельзя использовать только информационное заземление, без применения защитного. Работа функционального заземления идет с токами высокой частоты и низкой амплитуды и задача его обеспечить электромагнитную совместимость (ЭMC) и защитить от электромагнитных помех. Токи ВЧ низкой амплитуды непосредственно не угрожают жизни человека, но могут влиять на качество связи, например в СКС.

При определении задач FE советуем руководствоваться ГОСТ Р 50571.22-2000 п. 3.14 (707.2), который как раз таки описывает как спроектировать заземление для систем обработки информации и связи.

Проектировщики, как правило, выставляют жесткие требования, при соблюдении которых на корпусе заземляемого устройства не должно быть даже самого маленького электрического потенциала. Именно это условие и есть залог нормального функционирования оборудования связи или информационных технологий.

Как выполнить функциональное заземление на объекте?

Для этой цели необходимо использовать заземляющее устройство функционального заземления вместе с функциональными проводниками, которые служат для соединения электроприемников с главной заземляющей шиной. При этом, согласно ГОСТ 50.571-4-44-2011 п. 444.5.1. все проводники защитного и функционального заземления должны быть соединены с этой шиной, а заземлители соответствующего назначения соединены между собой. Такие меры необходимы для исключения их влияния друг на друга, которое приводит к опасному повышению напряжения, риску повреждения оборудования и опасности поражения электрическим током. Если следовать положениям ГОСТ Р 50571.21-2000 п. 548.3.1, то можно реализовать такое схемное решение: объединяем функциональные и защитный проводники (соответственно FE и PE) в специальный проводник (PEF-проводник). А уж затем присоединим его к ГЗШ, так называемой, главной заземляющей шине электроустановки. В TN-S системе для функционального заземления разрешается использовать PE-проводник цепи питания оборудования обработки информации.

Требования к информационному заземлению

FE-заземление обычно описывается требованиями, которые излагаются в эксплуатационной документации изготовителя изделия (паспорт, технические условия, технический регламент и пр.) или в ведомственных нормативных документах. К примеру, для продуктов и систем информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), ранее средств ВТИ, будем использовать положения нормативного документа СН 512-78 («Технические требования к зданиям и помещениям для установки средств вычислительной техники»). Опираясь на инструкции, изложенные там, приходим к выводам, что сопротивление заземления такого оборудования не должно превышать 1 Ом. А вот если мы проектируем заземление для чувствительных медицинских приборов, то это значение будет не более 2-х Ом. («Пособие по проектированию учреждений здравоохранения к СНиП 2.08.02-89»). Здесь используется, так называемая «лучевая схема заземления», с заземлителем типа FE (низкоомным), что приводит к работе без электрических помех всего комплекса ИКТ. В отдельных случаях так же возможно использовать и модульный глубинный заземлитель. Введем понятие электромагнитной совместимости (ЭМС) оборудования и для этого обратимся к ГОСТ Р 50397-92 (МЭК-50-161-90). ЭМС оборудования, рассматривается в общем случае, как способность оборудования качественно работать в условиях заданной электромагнитной обстановки и не создавать недопустимых помех электромагнитной природы другим приборам и электросети. И далее с этих позиций попытаемся выяснить причинно – следственную связь между FE – заземлением, ЭМС и безопасностью ИКТ.

Продукт или система ИКТ будет удовлетворять требованиям Европейской директивы по ЭМС EN 55022 при выполнении следующих условий:

  • Электромагнитное излучение от активного оборудования в окружающую среду не превышает нормативы EN 55022
  • Помехозащищенность активного оборудования не уступает нормативам EN 55024
  • Информационная кабельная проводка (т.е. среда передачи сигналов) правильно смонтирована и корректно заземлена

Еще один важный фактор – это уравнивание потенциалов между заземляющими устройствами PE и FE – типов. Именно этим моментом определяются условия электробезопасности персонала, а также и помехоустойчивость систем ИКТ. Как это реализуется на практике? Обычно электрики монтируют кольцевой соединительный проводник и соединяют его с ГЗШ. Если же продукты ИКТ работают с напряжением питания 5-12 В постоянного тока и являются слаботочными, то здесь возможны паразитные сигналы, возникшие именно из-за разности потенциалов и их флуктуаций. Дело в том, что некоторые системы ИКТ могут воспринять такой паразитный сигнал, как информационный, вследствие этого, могут произойти сбои в сетях связи, на серверах, а также нарушения работы информационно – измерительных систем. Особенно опасна такая ситуация на объектах критической инфраструктуры. Другим аспектом качества FE – заземления является информационная безопасность продуктов и систем ИКТ. Дело в том, что побочные электромагнитные излучения и наводки (ПЭМИН) наряду с проблемами ЭМС создают технические каналы утечки конфиденциальной информации, хорошо известные специалистам по информационной безопасности (ИБ).

Особенно актуальна эта проблема для компьютерного оборудования и систем передачи данных, задействованных в обработке информации, которая считается конфиденциальной. Но это уже другая история, относящаяся к компетенциям ФСТЭК, Роскомнадзора и ФСБ.

Независимое исполнение FE – заземления

Для высокочувствительных медицинских приборов в учреждениях здравоохранения необходимо выполнять отдельное функциональное заземление, которое не связано с защитным, а также с системами уравнивания потенциалов объекта. При данном выполнении функционального заземления заземляющее устройство FE-заземления необходимо размещать отдельно (не менее 15 метров) от зоны влияния PE – заземлителей. Следует подчеркнуть, что такая схема представляет собой особый (нетипичный) вариант заземления и тут применимы повышенные меры электробезопасности. Если в документации на оборудование ИКТ прямо указано на необходимость независимого информационного заземления, то в этом случае в шкафу с оборудованием, как правило, монтируют две независимые шины заземления PE и FE. Шину FE в таком случае изолируют полностью от корпуса шкафа, экраны сигнальных проводников присоединяют к ней.

На практике FE-проводник присоединяют с помощью медного кабеля (сечение от 1х25 мм2), который надежно изолирован с FE-заземлителем. Причем этот заземлитель должен быть отнесен на безопасное расстояние (более 20 м) от PE-заземлителя. А вот корпус шкафа, где размещено оборудование, должен быть заземлен с помощью проводника PE на шину уравнивания потенциалов, которая соединена с ГЗШ.

Заключение

В наше время применение модульно–штыревых заземлителей глубокого залегания (до 30 м и даже более) и других технологических схем позволяет проектировать повторное защитное заземление PE на входе в здание равным по параметрам сопротивления функциональному заземлению. И в этом случае, отпадает необходимость в использовании отдельных систем заземления. Для более подробного ознакомления с технологией и тактико–техническими характеристиками модульных систем заземления желающих отсылаем на наш интернет–ресурс.

Смотрите также:

www.zandz.ru

Функциональное заземление

Рабочее (функциональное) заземление – заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки ( не в целях электробезопасности) - ПУЭ п. 1.7.30.

Определение FE для сетей питания информационного оборудования и систем связи дано в следующих пунктах:

«Функциональное заземление: заземление для обеспечения нормального функционирования аппарата, на корпусе которого по требованию разработчика не должен присутствовать даже малейший электрический потенциал ( иногда для этого требуется наличие отдельного электрически независимого заземлителя )» - ГОСТ Р 50571.22-2000  п. 3.14.

«Функциональное заземление может выполняться путём использования защитного проводника (РЕ-проводника) цепи питания оборудования информационных технологий в системе заземления TN-S.

«Допускается функциональный заземляющий проводник ( FE-проводник ) и защитный проводник (РЕ-проводник) объединять в один специальный проводник и присоединять его к  главной заземляющей шине (ГЗШ)» - ГОСТ Р 50571.21-2000  п. 548.3.1

Основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие части:

1 ) нулевой защитный РЕ- или РЕN- проводник питающей линии в системе TN;

2 ) заземляющий проводник, присоединённый к заземляющему устройству электроустановки, в системах IT и TT;

3 ) заземляющий проводник, присоединённый к заземлителю повторного заземления на вводе в здание;

4) металлические трубы коммуникаций , входящих в здание…

5 ) металлические части каркаса здания;

6 ) металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования….

7 ) заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категории;

8 ) заземляющий проводник функционального ( рабочего ) заземления, если таковое имеется и отсутствуют ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления;

9 ) металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.

Для соединения с основной системой уравнивания потенциалов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине при помощи проводников системы уравнивания потенциалов - ПУЭ п. 1.7.82.

Система дополнительного уравнивания потенциалов должна соединять между собой все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части стационарного электрооборудования и сторонние проводящие части, включая доступные прикосновению металлические части строительных конструкций здания, а также нулевые защитные проводники в системе TN и защитные заземляющие проводники в системах IT и ТТ, включая защитные проводники штепсельных розеток - ПУЭ п. 1.7.83. ГОСТ Р 50571.3-94.

 Система местного уравнивания потенциалов.

Незаземлённая система местного уравнивания потенциалов предназначена для предотвращения появления опасного напряжения прикосновения.

Все открытые проводящие части и сторонние проводящие части, одновременно доступные для прикосновения, должны быть объединены.

Система местного уравнивания потенциалов не должна иметь связи с землёй ни непосредственно, ни посредством открытых или сторонних проводящих частей.

 Обозначения:

РЕ – защитное заземление

FE – рабочее ( функциональное, технологическое ) заземление

Функциональное заземление применительно к учреждениям ЛПУ - для обеспечения нормальной, без помех работы высокочувствительной электроаппаратуры при питании от разделительного трансформатора или согласно техническим требованиям на некоторые виды оборудования

( электрокардиограф, электроэнцефалограф, реограф, рентгеновский компьютерный томограф и тп. ) в помещениях операционных, реанимационных, родовых, палатах интенсивной терапии, кабинетах функциональной диагностики и других помещениях при установке в них указанной аппаратуры.

При отсутствии особых требований изготовителей аппаратуры общее сопротивление растеканию тока заземляющего устройства не должно превышать 2 Ом.

Где  ГЗШ – главная заземляющая шина защитного заземления.

        ГШФЗ – главная шина функционального ( рабочего ) заземления.

Вариант «А», с точки зрения электробезопасности, допустим только при условии, что аппаратура питается от разделительного трансформатора ( IT – сеть ).

Использовать данный вариант для сетей типа TNS категорически не рекомендуется !

  Рис.2. Схема протекания тока замыкания на корпус аппарата при использовании независимого функциональног заземления в сети типа TN.

Так как функциональное заземление в отличие от защитного не имеет точки соединения с ГЗШ, а соответственно с нейтралью, то токи короткого замыкания составят не сотни и тысячи ампер, как это происходит при защитном заземлении, а всего лишь десятки ампер. Ситуация усугубится при условии, что FE по заданию выполнено 10 Ом, а в цепи отсутствует УЗО ( вычислительная техника, томографы, рентгеновское оборудование и тд. ).

Максимальный ток короткого замыкания составит 15,7А.

Iкз = 220(В) / (4 + 10)(Ом) = 15,7(А)

При данной схеме питания лучше воспользоваться вариантом «В» или «С», особенно если речь идет о мощном стационарном оборудовании ( рентгенаппараты, МРТ и тд. ).

Помимо сказанного выше, ситуация ( с точки зрения электробезопасности ) осложняется вероятностью возникновения разности потенциалов на раздельных системах заземления, тем более если эти системы заземления находятся в пределах одного помещения см. рис.3.

  1. Шаговое напряжение при срабатывании системы молниезащиты.
  2. КЗ на корпус в сети ТN-S до срабатывания системы защиты
  3. Внешние электромагнитные поля.

 

Вариант «В» удобен при реконструкции уже действующих объектов. Функциональное заземление при этом нередко выполняют с использованием составного, глубинного заземлителя. Второй положительный момент – функциональные заземлители и заземлители защитного заземления связанные между собой проводником уравнивания потенциала взаимно дублируют друг друга увеличивая надежность системы заземления.

Недостатки по электробезопасности, по сравнению с вариантом «А», либо отсутствуют, либо эффективно снижаются в десятки раз, а «лучевая» схема заземления обеспечивает стабильную работу оборудования.

Вариант «С» последнее время получает широкое распространение при проектировании новых объектов и соответствует высокому уровню электробезопасности.

sko-group.ru

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

Неофициальное издание

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

IEC 60364-5-54:2002 Electrical installations of buildings — Part 5-54: Selection and erection of electrical equipment— Earthing arrangements, protective conductors and protective bonding conductors (IDT)

Издание официальное

Москва Стандартинформ 2013

Дата введения — 2013—01—01

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-Ф3 «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации» — ГОСТ Р 1.0—2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Московским институтом энергобезопасности и энергосбережения на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 337 «Электрические установки зданий»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. № 926-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60364-5-54:2002 «Электри­ ческие установки зданий. — Часть 5-54: Выбор и монтаж электрооборудования — Заземляющие устройства, защитные проводники и проводники уравнивания потенциалов» (IEC 60364-5-54:2002 «Electrical installations of buildings — Part 5-54: Selection and erection of electrical equipment — Earthing arrangements, protective conductors and protective bonding conductors»).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения его в соответствие с вновь принятым наименованием серии стандартов МЭК 60364.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственный стандарт, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р 50571.10—96 (МЭК 60364-5-54—80), ГОСТ Р 50571.21—2000 (МЭК 60364-5-548—96)

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «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

© Стандартинформ, 2013

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Содержание

541 Общие сведения 541.1 Область применения 541.2 Нормативные ссылки 541.3 Термины и определения

542 Заземляющие устройства 542.1 Общие требования 542.2 Заземляющие электроды 542.3 Заземляющие проводники 542.4 Главный заземляющий зажим (главная заземляющая шина)

543 Защитные проводники 543.1 Минимальное сечение 543.2 Типы защитных проводников 543.3 Электрическая непрерывность защитных проводников 543.4 PEN-проводники 543.5 Совмещенное защитное и функциональное заземление 543.6 Размещение защитных проводников 543.7 Усиленные защитные проводники при токах утечки, превышающих 10 мА

544 Защитные проводники уравнивания потенциалов 544.1 Защитные проводники уравнивания потенциалов, присоединяемые к главному заземляющему зажиму (шине) 544.2 Защитные проводники уравнивания потенциалов для дополнительного уравнивания

Приложение А (обязательное) Расчет коэффициента к п 541.1.2 Приложение В (справочное) Пример выполнения заземляющего устройства, защитных проводников и защитных проводников уравнивания потенциалов Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов ссылочным национальным стандартам Российской Федерации (и действующему в этом качестве межгосударственному стандарту) Библиография

541 Общие сведения

541.1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к заземляющим устройствам, защитным проводникам и защитным проводникам уравнивания потенциалов, используемым для обеспечения безопас­ ности в электроустановках.

541.2 Нормативные ссылки

Перечисленные ниже ссылочные документы являются обязательными при применении настоящего стандарта. Для датированных ссылок применяется только указанное издание соответствующего нормативного документа. Для недатированных ссылок применяется последнее издание соответствующего нормативного документа.

МЭК 60050 (195) Международный электротехнический словарь. Часть 195. Заземление и защита от поражения электрическим током (IEC 60050-195, International lectrotechnical Vocabulary — Part 195: Earthing and protection against electric shock)

МЭК 60287-1-1 Кабели электрические. Вычисление номинального тока. Часть 1-1. Уравнения номинальных токовых нагрузок (при 100 %-ном коэффициенте нагрузок) и расчет потерь. Общие положения (IEC 60287-1-1, Electric cables — Calculation of the current rating — Part 1-1: Current rating equation (100 % load factor) and calculation of losses — General)

МЭК 60364-4-41 Электрические установки зданий. Часть 4-41. Защита для обеспечения безопасности. Защита от электрического удара (IEC 60364-4-41, Low-voltage electrical installations — Part 4-41: Protection for safety — Protection against electric shock)

МЭК 60364-4-43 Электрические установки зданий. Часть 4-43. Защита для обеспечения безопасности. Защита от сверхтоков (IEC 60364-4-43, Low-voltage electrical installations — Part 4-43: Protection for safety — Protection against overcurrent)

МЭК 60364-4-44 Электрические установки зданий. Часть 4-44. Защита для обеспечения безопасности. Защита от резких отклонений напряжения и электромагнитных возмущений (IEC 60364-4-44, Low-voltage electrical installations — Part 4-44: Protection for safety — Protection against voltage disturbances and electromagnetic disturbances)

МЭК 60364-5-52 Электрические установки зданий. Часть 5-52. Выбор и монтаж электрооборудования. Системы проводки (IEC 60364-5-52, Low-voltage electrical installations — Part 5-52: Selection and erection of electrical equipment — Wiring systems)

МЭК 60724 Температурные пределы короткого замыкания для электрических кабелей на номинальные напряжения 1 кВ (Um = 1,2 кВ) и 3 кВ (Um = 3,6 кВ) (IEC 60724, Short-circuit temperature limits of electric cables with rated voltages of 1 kV (Um = 1,2 kV) and 3 kV (Um = 3,6 kV))

МЭК 60853-2 Кабели. Расчет циклических и аварийных токовых нагрузок. Часть 2. Циклические нагрузки на напряжение свыше 18/30(36) кВ и аварийные нагрузки кабелей всех напряжений (IEC 60853-2, Calculation of the cyclic and emergency current rating of cables. Part 2: Cyclic rating of cables greater than 18/30 (36) kV and emergency ratings for cables of all voltages)

МЭК 60909-0 Токи короткого замыкания в системах трехфазного переменного тока. Часть 0. Расчет токов (IEC 60909-0, Short-circuit currents in three-phase a. c. systems. Part 0. Calculation of currents)

МЭК 60949 Расчет термически допустимых токов короткого замыкания с учетом неадиабатического нагрева (IEC 60949, Calculation of thermally permissible short-circuit currents, taking into account non-adiabatic heating effects)

МЭК 61024-1 Молниезащита строительных конструкций. Часть 1: Общие принципы (IEC 61024-1, Protection of structures against lighting. Part 1: General principles)

МЭК 61140 Защита от поражения электрическим током — Общие аспекты, связанные с электроустановками и электрооборудованием (IEC 61140, Protection against electric shock. Common aspects for installation and equipment)

541.3 Термины и определения

541.3.1

открытая проводящая часть (exposed-conductive-part): Доступная для прикосновения проводящая часть оборудования, которая нормально не находится под напряжением, но может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции. [Международный электротехнический словарь (далее — МЭС) 195-06-10]

541.3.2

главный заземляющий зажим (main earthing terminal) главная заземляющая шина (main earthing busbar): Зажим или шина, являющийся(аяся) частью заземляющего устройства установки и предназначенный(ая) для электрического присоединения нескольких проводников в целях заземления. [МЭС 195-02-33]

541.3.3

заземляющий электрод (earth electrode): Проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, например бетон. [МЭС 195-02-01]

541.3.4

защитный проводник (protective conductor): Проводник, предназначенный для целей безопас­ ности, например для защиты от поражения электрическим током. [МЭС 195-02-09]

541.3.5

защитный проводник уравнивания потенциалов (protective bonding conductor): Защитный проводник, предназначенный для защитного уравнивания потенциалов. [МЭС 195-02-10]

541.3.6

заземляющий проводник (earthing conductor): Проводник, создающий электрическую цепь или ее часть между данной точкой системы электроустановки (оборудования) и заземляющим электро­ дом или заземлителем. [МЭС 195-02-03 ИЗМ]

541.3.7

сторонняя проводящая часть (extraneous-conductive-part): Проводящая часть, не являющаяся частью электрической установки, но на которой может присутствовать электрический потенциал, обычно потенциал локальной земли. [МЭС 195-06-11]

542 Заземляющие устройства

542.1 Общие требования

542.1.1 Заземляющие устройства могут быть выполнены общими или раздельными для защитных и функциональных целей в зависимости от требований к электроустановке. Защитные цели всегда являются главными.

542.1.2 Для связи заземлителей (заземляющих электродов) с главной заземляющей шиной в пределах установки используются заземляющие проводники.

542.1.3 Особое внимание должно быть уделено заземляющим устройствам, общим для высоковольтных и низковольтных систем (см. МЭК 60364-4-44 (раздел 442)).

542.1.4 К заземляющим устройствам, предназначенным для использования в земле, предъявляются следующие требования:

- они должны надежно обеспечивать требования защиты установки;

- протекание токов повреждения на землю и токов защитных проводников на землю не должно создавать опасности от нагрева, термомеханических и электромеханических воздействий и от опасности поражения электрическим током;

- при необходимости они должны удовлетворять функциональным требованиям.

542.2 Заземляющие электроды

542.2.1 Материал заземляющих электродов должен быть корозионно-стойким, а размеры — обеспечивать необходимую механическую прочность.

Минимальные размеры заземляющих электродов (проложенных в земле) из наиболее распространенных материалов с точки зрения коррозионной и механической стойкости приведены в таблице 54.1.

Примечание — При наличии системы молниезащиты применяется МЭК 61024-1.

Таблица 54.1 — Минимальные размеры заземляющих электродов (проложенных в земле) из наиболее рас пространенных материалов с точки зрения коррозионной и механической стойкости

Материал Поверхность Профиль Минимальный размер
Диаметр, мм Площадь поперечного сечения, мм2) Толщина, мм Толщина покрытия/оболочки
Единичный размер, мкм Средний размер, мкм
Сталь Горячего оцинкования1) или нержавеющая1), 2) Полоса3) 90 3 63 70
Угловой 90 3 63 70
Круглые стержни для заглубленных электродов 16 63 70
Круглая проволока для поверхностных электродов7) 10 505)
Трубный 25 2 47 55
В медной оболочке Круглые стержни для заглубленных электродов7) 15 2000
С электрохимическим медным покрытием Круглые стержни для заглубленных электродов 14 90 100
Медь Без покрытия1) Полоса 50 2
Круглый провод для поверхностных электродов7) 256)
Без покрытия1) Трос 1,8 для каждой проволоки 25
Трубный 20 2
Луженая Трос 1,8 для каждой проволоки 25 1 5
Оцинкованная Полоса4) 50 2 20 40
1) Может также использоваться для электродов, уложенных (заделанных) в бетоне. 2) Применяется без покрытия. 3) Прокат(полоса) или нарезанная полоса со скругленными краями. 4) Полоса со скругленными краями. 5) В случае использования проволоки, изготовленной методом непрерывного горячего цинкования, толщина покрытия в 50 мкм принята в соответствии с настоящими техническими возможностями. 6) Если экспериментально доказано, что вероятность повреждения от коррозии и механических воздействий мала, то может использоваться сечение 16 мм2 7) Заземляющие электроды рассматриваются как поверхностные, когда они установлены на глубине не более 0,5 м.

542.2.2 Эффективность конкретного заземляющего электрода зависит от характера грунта. Число заземляющих электродов выбирается в зависимости от характера грунта и сопротивления.

542.2.3 В качестве заземляющих электродов могут быть использованы:

- подземные конструктивные элементы фундаментов (фундаментное заземление);

- листы;

- металлическая арматура железобетона (за исключением напряженного железобетона), расположенного в земле;

- стержни или трубы;

- полоса или проволока;

- металлические оболочки или другие металлические покровы кабелей в соответствии с местными условиями или требованиями;

- другие, проложенные в земле, металлические изделия в соответствии с местными условиями или требованиями.

Примечание — Использование труб водопроводных систем допускается по согласованию с их владельцем.

542.2.4 Тип и заглубление заземляющих электродов должны быть такими, чтобы увеличение сопротивления вследствие высыхания или промерзания грунта не снижало эффективность защиты от поражения электрическим током (см. МЭК 60364-4-41).

542.2.5 При использовании в заземляющих устройствах разных материалов должна учитываться возможность возникновения электрической коррозии.

542.2.6 Металлические трубопроводы с горючими жидкостями и газами не должны использоваться в качестве заземляющих электродов.

Примечание — Это не исключает их включения в систему уравнивания потенциалов как труб в соответствии с указаниями МЭК 60364-4-41

542.3 Заземляющие проводники

542.3.1 Заземляющие проводники должны удовлетворять требованиям раздела 543.1 и при прокладке в земле выбираться в соответствии с указаниями таблицы 54.2.

В системе защитного заземления ТN, когда подтверждена невозможность стекания тока короткого замыкания на заземляющий электрод, заземляющие проводники могут выбираться в соответствии с 544.1.1.

Таблица 54.2 — Минимальное поперечное сечение заземляющих проводников, проложенных в земле

Заземляющие проводники Механически защищенные Механически не защищенные
Защищенные от коррозии 2,5 мм2 по меди 10 мм2 по стали 16 мм2 по меди 16 мм2 по стали
Не защищенные от коррозии 25 мм2 по меди 50 мм2 по стали

542.3.2 Соединение может быть выполнено с помощью сварки, опрессовки, соединительного зажима или другим механическим соединителем. Механическое соединение должно монтироваться в соответствии с заводской инструкцией. Установка соединительного зажима не должна приводить к повреждению электрода или заземляющего проводника.

Примечание — Соединение проводников или арматуры с помощью пайки возможно только при наличии надежной механической фиксации.

542.4 Главный заземляющий зажим (главная заземляющая шина)

542.4.1 В каждой установке, где используется защитное уравнивание потенциалов, должен быть предусмотрен главный заземляющий зажим (главная заземляющая шина) и к нему должны быть присоединены:

- защитные проводники уравнивания потенциалов;

- заземляющие проводники;

- защитные проводники;

- проводники функционального заземления при наличии.

Примечание 1 — Не требуется непосредственно подключать каждый отдельный защитный проводник к главному заземляющему зажиму (шине), если они электрически связаны с ним через другие защитные проводники.

Примечание 2 — Главный заземляющий зажим в здании обычно используется в целях функционального заземления. Для информационных технологий он рассматривается как базовая точка подключения информационной сети к заземляющему электроду.

542.4.2 Должна быть предусмотрена возможность индивидуального отсоединения каждого проводника, присоединенного к главному заземляющему зажиму. Соединение должно быть надежным, а отсоединение — выполняться с помощью инструмента.

Примечание — Отсоединение от главного заземляющего зажима должно быть удобным для проведения измерения сопротивления заземляющего устройства.

543 Защитные проводники

543.1 Минимальное сечение

543.1.1 Сечение любого защитного проводника должно удовлетворять условиям автоматического отключения питания в соответствии с требованиями МЭК 60364-4-41 (подраздел 413.1) и должно обеспечивать стойкость к протеканию токов короткого замыкания.

Сечение защитного проводника рассчитывают в соответствии с 543.1.2 или выбирают по таблице 54.3 настоящего стандарта, при этом должны выполняться условия, установленные в 543.1.3.

Зажимы для защитных проводников должны соответствовать их размерам в соответствии с требованиями настоящего пункта.

Таблица 54.3 — Минимальное сечение защитных проводников

Сечение линейных проводников S, мм2 Минимальное сечение соответствующего защитного проводника, мм2
Защитный проводник выполнен из того же материала, что и линейный Защитный проводник выполнен из материала, отличного от линейного
S ≤ 16 S k1 / k2 · S
16 ≤ S ≤ 35 161) k1 / k2 · 16
S > 35 S / 21) k1 / k2 · S / 2
k1 — величина коэффициента k для линейного проводника, рассчитанного по формуле (1) (см. 543.1.2) в соответствии с таблицей А.54.1 настоящего стандарта или выбранного из таблицы 43а мЭк 60364-4-43 в соответствии с материалом проводника и изоляции;k2 — величина коэффициента к для защитного проводника, выбранного из таблиц А.54.2—А54.6 настоящего стандарта в соответствии с условиями применения.1) Для PEN-проводника уменьшение сечения возможно только при выполнении ограничений по сечению нейтрального проводника.

543.1.2 Сечение защитных проводников не должно быть менее:

- выбранного в соответствии с указаниями МЭК 60949

- или рассчитанного по формуле (1), которая применяется только при времени срабатывания защиты не более 5 с:

(1)

где S — сечение, мм2;

I — величина тока короткого замыкания (металлического), который может протекать по цепи защиты;

t — время срабатывания защитного устройства, с.

Примечание 1 — Следует учитывать ограничение тока за счет сопротивления цепи и ограничение I2 t аппаратом защиты;

k — коэффициент, зависящий от материала защитного проводника, изоляции, прилегающих частей, начальной и конечной температуры (расчет k — см. приложение А).

Если в результате расчета получается нестандартное значение сечения проводника, то выбирается ближайшее большее.

Примечание 2—Указания по ограничению температуры во взрывоопасных средах приведены в МЭК 60079-0 [1].

Примечание 3 — Для кабелей с минеральной изоляцией в случае, когда стойкость к току короткого замыкания металлической оболочки кабеля больше, чем у линейных проводников, не требуется рассчитывать сечение металлической оболочки, используемой в качестве защитного проводника.

543.1.3 Сечение любого защитного проводника, который не является жилой кабеля или не проложен с линейными проводниками в общей оболочке, должно быть не менее:

- 2,5 мм2 по меди и 16 мм2 по алюминию, если имеется механическая защита,

- 4 мм2 по меди и 16 мм2 по алюминию, если механическая защита отсутствует.

543.1.4 Если защитный проводник является общим для двух или более контуров, то его сечение выбирается следующим образом:

- рассчитывается в соответствии с требованиями 543.1.1, исходя из максимально ожидаемого тока короткого замыкания и времени отключения в этом контуре, или

- выбирается по таблице 54.3 по отношению к контуру с максимальным сечением линейных проводников.

543.2 Типы защитных проводников

543.2.1 Защитные проводники могут быть представлены одним из нижеследующих типов или их комбинацией:

- проводники (жилы) многожильного кабеля;

- изолированный или голый проводник, который проложен в общей оболочке с линейными проводниками;

- стационарно проложенные голые или изолированные проводники;

- металлические оболочки кабелей, экраны кабелей, броня кабелей, проволочная оплетка, концентрические проводники, металлические трубы, объекты, удовлетворяющие требованиям перечислений а) и b) 543.2.2.

Примечание — Некоторые виды кабельных лестниц и лотков могут использоваться в качестве защитных проводников при выполнении требований 543.6.

543.2.2 Металлические оболочки такого оборудования, как низковольтные устройства защиты и управления или шинопроводы, металлические оболочки или рамы могут использоваться в качестве защитных проводников при одновременном выполнении нижеследующих условий:

a) электрическая непрерывность цепи обеспечена конструкцией или установкой дополнительных перемычек таким образом, что обеспечивается защита от механических, химических и электрохимических повреждений;

b) они удовлетворяют требованиям 543.1;

c) должна быть предусмотрена возможность подключения других защитных проводников в предусмотренных точках.

543.2.3 Нижеперечисленные металлические части не следует использовать в качестве защитных проводников и защитных проводников уравнивания потенциалов;

- металлические трубы систем водоснабжения и канализации;

- трубопроводы с горючими газами и жидкостями;

- конструкции, подверженные механическим нагрузкам в нормальных условиях;

- гибкие или мягкие металлические проводники, за исключением специально предназначенных для этих целей;

- гибкие металлические части;

- поддерживающие конструкции электропроводок.

543.3 Электрическая непрерывность защитных проводников

543.3.1 Защитные проводники должны быть соответствующим образом защищены от механических повреждений, от ухудшения состояния из-за химических и электрохимических воздействий, от электродинамических и термодинамических сил.

543.3.2 Соединения защитных проводников должны быть доступны для осмотра и испытаний, за исключением:

- соединений, заполненных компаундом;

- соединений, находящихся в закрытых полостях;

- соединений в металлических трубах и коробах;

- соединений, являющихся частью оборудования и соответствующих требованиям стандартов на оборудование.

543.3.3 В цепях защитных проводников не следует устанавливать отключающие устройства, однако для проведения испытаний могут применяться соединения, разборные с помощью инструмента.

543.3.4 В случае осуществления контроля за состоянием заземления неспециализированные устройства, например датчики или катушки, следует включать последовательно в цепь защитных проводников.

543.3.5 Открытые проводящие части аппаратов не должны использоваться в качестве защитных проводников другого оборудования, за исключением требований 543.2.2.

543.4 PEN-проводники

543.4.1 PEN-проводники могут применяться только в стационарных установках, с точки зрения механической прочности их сечение должно быть не менее 10 мм2 по меди или 16 мм2 по алюминию.

543.4.2 Изоляция PEN-проводников должна быть рассчитана на максимально возможное приложенное напряжение.

Примечание — Выполнение изоляции PEN-проводников внутри оборудования является прерогативой технического комитета по соответствующему оборудованию.

543.4.3 Если после какой-либо точки установки функции нейтрального и защитного проводников выполняются отдельными проводниками, то не допускается присоединять нейтральный проводник к заземленной части установки, например защитному проводнику, образованному из PEN-проводника. Однако можно из PEN-проводника сформировать несколько нейтральных и защитных проводников. Должны быть предусмотрены отдельные зажимы или шины для присоединения защитных и нейтральных проводников. В этом случае PEN-проводник должен присоединяться к зажиму или шине, предназначенным для защитного проводника.

543.4.4 Сторонние проводящие части не могут использоваться в качестве PEN-проводников.

543.5 Совмещенное защитное и функциональное заземление

543.5.1 Если используются объединенные заземляющие проводники защитного и функционального заземления, в первую очередь следует выполнять требования к защитным проводникам. Дополнительно должны выполняться требования, относящиеся к функциональному заземлению по МЭК 60364-4-44 (раздел 444).

543.5.2 Сторонние проводящие части не следует использовать в качестве PEL- или PEM-проводников.

543.6 Размещение защитных проводников

Если для защиты от поражения электрическим током используется устройство защиты от сверхтока, то защитный проводник должен быть объединен с фазными проводниками или проложен в непосредственной близости.

543.7 Усиленные защитные проводники при токах утечки, превышающих 10 мА

При подключении стационарного оборудования с токами утечки, превышающими 10 мА, к защитным проводникам предъявляются следующие повышенные требования:

- сечение каждого защитного проводника должно быть не менее 10 мм2 по меди или 16 мм2 по алюминию по всей длине.

Примечание 1 — PEN-проводники, выбранные в соответствии с требованиями 543.4, должны удовлет ворять и этим требованиям;

- или должен быть проложен второй защитный проводник минимального сечения, требуемого для защиты от косвенного прикосновения до точки, где сечение защитного проводника должно быть не менее 10 мм2 по меди или 16 мм2 по алюминию. Для подключения второго защитного проводника должен быть предусмотрен отдельный зажим.

Примечание 2 — В системе TN-C, где нейтральный проводник объединен с защитным проводником в единый проводник (PEN-проводник) до зажима оборудования, ток утечки рассматривается как ток нагрузки.

Примечание 3 — Силовое оборудование с большими токами утечки может быть несовместимым с установками, в которых используется защита по дифференциальному току.

544 Защитные проводники уравнивания потенциалов

544.1 Защитные проводники уравнивания потенциалов, присоединяемые к главному заземляющему зажиму (шине)

544.1.1 Сечение защитных проводников уравнивания потенциалов, которые используются в основной системе уравнивания потенциалов в соответствии с МЭК 60364-4-41 (подпункт 413.1.2.1) и присоединены к главному заземляющему зажиму (шине) в соответствии с требованиями 542.4, должно быть не менее:

- 6 мм2 — по меди;

- 16 мм2 — по алюминию;

- 50 мм2 — по стали.

544.2 Защитные проводники уравнивания потенциалов для дополнительного уравнивания

544.2.1 Проводник уравнивания потенциалов, соединяющий две открытые проводящие части, должен иметь проводимость не ниже минимальной проводимости защитного проводника из защитных проводников, присоединенных к сопрягаемым открытым проводящим частям.

544.2.2 Проводник уравнивания потенциалов, соединяющий открытую проводящую часть и стороннюю проводящую часть, должен иметь проводимость не ниже проводимости соответствующего защитного проводника половинного сечения.

544.2.3 Должны также выполняться требования 543.1.3.

www.zandz.ru

функциональное заземление - это... Что такое функциональное заземление?

3.8.1 функциональное заземление: Проводник, который имеет электрический контакт с Землей для целей улучшения помехоустойчивости.

функциональное заземление

(functional earthing functional grounding (US)):

Заземление точки или точек системы или установки, или оборудования не в целях электробезопасности.

сопротивление относительно земли

(resistance to earth

resistance to ground (US)):

Активная составляющая полного сопротивления относительно земли.

826-13-20

[195-01-15]

защитный проводник уравнивания потенциалов

(protective bonding conductor

equipotential bonding conductor (deprecated)):

Защитный проводник, предназначенный для защитного уравнивания потенциалов.

826-13-27

[195-02-14]

система защитного уравнивания потенциалов

(protective equipotential bonding system; PEBS):

Система уравнивания потенциалов, обеспечивающая защитное уравнивание потенциалов.

826-13-34

[195-02-32]

826-14-01

3.27. функциональное заземление : Эквипотенциальное заземление, требуемое для обеспечения работоспособности электрического оборудования должным образом.

3.10 функциональное заземление (functional earthing): Заземление точки или точек в оборудовании, системе или установке для иных, чем электрическая безопасность целей.

1.2.13.9 функциональное заземление (functional earthing): Заземление какой-нибудь точки оборудования или системы по причинам, не связанным с безопасностью.

3.5 функциональное заземление (functional ground): Подключение к земле посредством клеммы в целях, отличных от электробезопасности.

1.2.13.9 функциональное заземление (functional earthing): Заземление какой-нибудь точки оборудования или системы по причинам, не связанным с безопасностью.

[МЭС 195-01-13, модифицировано]

3.14 функциональное заземление: Заземление для обеспечения нормального функционирования аппарата, на корпусе которого по требованию разработчика не должен присутствовать даже малейший электрический потенциал (иногда для этого требуется наличие отдельного электрически независимого заземлителя).

3.15 функциональное заземление: Заземление, для обеспечения нормального функционирования аппарата, на корпусе которого по требованию разработчика не должен присутствовать даже малейший электрический потенциал (иногда для этого требуется наличие отдельного электрически независимого заземлителя).

1.2.13.9 ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ: Заземление какой-нибудь точки оборудования или системы по соображениям, не связанным с безопасностью [МЭС 195-01-13, модифицированный].

1.2.73 функциональное заземление (functional earthing): Заземление точки в системе, установке или оборудовании, которое необходимо для правильного функционирования системы, установки или оборудования, но которое не является частью защиты от поражения электрическим током.

Смотри также родственные термины:

3.23 функциональное заземление (земля) (functional earth (ground))  МЭК 60417-5017: 2002: Контактный зажим, к которому должны быть присоединены детали, если возникнет необходимость заземления не в целях безопасности.

Примечания

1. В некоторых случаях зажигающие вспомогательные устройства, смежные с лампами, присоединяют к одному из выходных контактных зажимов, но не обязательно к зажиму заземления на стороне сети.

2. В некоторых случаях может потребоваться функциональное заземление для облегчения зажигания или для электромагнитной совместимости.

Определения термина из разных документов: функциональное заземление (земля)

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

normative_reference_dictionary.academic.ru


Смотрите также