ГОСТ Р 50571.4.44-2019 (МЭК 60364-4-44:2007). Национальный стандарт Российской Федерации. Электроустановки низковольтные. Часть 4.44. Защита для обеспечения безопасности. Защита от резких отклонений напряжения и электромагнитных возмущений
444.4 Подавление электромагнитных возмущений (EMI)
При проектировании и монтаже электрической установки следует применять указанные в настоящем разделе меры понижения электрических и электромагнитных воздействий на электрическое оборудование.
Следует применять только такое электрическое оборудование, которое отвечает требованиям соответствующих стандартов на электромагнитную совместимость (ЭМС) или требованиям к ЭМС соответствующих стандартов на продукцию.
444.4.1 Источники электромагнитных возмущений
Электрическое оборудование, чувствительное к электромагнитным воздействиям, не должно располагаться вблизи потенциальных источников электромагнитной эмиссии, таких как:
- коммутационные устройства для индуктивных нагрузок;
- электрические двигатели;
- флуоресцентное освещение;
- сварочные машины;
- компьютеры;
- выпрямители;
- прерыватели;
- частотные преобразователи/регуляторы;
- лифты;
- трансформаторы;
- распределительные устройства;
- силовые распределительные шинопроводы.
444.4.2 Меры подавления электромагнитных возмущений
Следующие меры уменьшают электромагнитные воздействия:
a) для улучшения электромагнитной совместимости электрического оборудования, чувствительного к электромагнитным возмущениям, относящимся к кондуктивным электромагнитным явлениям, рекомендуется применение устройств защиты от импульсных перенапряжений и/или применение фильтров;
b) металлические оболочки кабелей должны быть присоединены к общей системе уравнивания потенциалов;
c) устранение индуктивных контуров при помощи прокладки по общим трассам силовых, информационных и сигнальных цепей в электропроводках;
d) разделение силовых и сигнальных кабелей и выполнение пересечения ими друг друга, если это возможно практически, под прямым углом (см. 444.6.3);
e) применение кабелей с концентрическими проводниками для уменьшения токов, наведенных в защитном проводнике PE;
f) применение симметричных многожильных кабелей (например, экранированных кабелей с отдельными защитными проводниками PE) для электрических соединений между преобразователями и электродвигателями с частотно-регулируемыми приводами;
g) использование сигнальных и информационных кабелей, в соответствии с требованиями изготовителя к электромагнитной совместимости;
h) при наличии системы молниезащиты:
- силовые и сигнальные кабели должны быть отделены от токоотводов системы молниезащиты либо минимальным расстоянием, либо при помощи экранирования. Минимальное расстояние должно определяться при проектировании системы молниезащиты в соответствии с нормативным документом <*>;
- металлические оболочки и броня силовых и сигнальных кабелей должны быть соединены между собой в соответствии с требованиями молниезащиты, приведенными в нормативном документе <*> и ГОСТ Р МЭК 62305-4;
--------------------------------
<*> См. [6].
i) при использовании экранированных сигнальных или информационных кабелей для передачи сигналов и информации должны быть приняты меры по ограничению протекания аварийных токов силовых систем по заземленным экранам и жилам сигнальных или информационных кабелей. В этом случае может потребоваться прокладка дополнительных проводников, таких как шунтирующий проводник уравнивания потенциалов для усиления экрана кабеля (см. рисунок 44.R1).
Рисунок 44.R1 - Шунтирующий проводник для усиления
экрана в общей системе уравнивания потенциалов
Примечание - Прокладка проводника вблизи оболочки сигнального или информационного кабеля уменьшает площадь контура, связанного с оборудованием, соединенным с землей только защитным проводником. Эта мера существенно понижает уровень импульсных электромагнитных воздействий при грозовых разрядах.
j) если сигнальные или информационные кабели являются общими для нескольких зданий, питающихся от системы TT, должен быть применен шунтирующий проводник уравнивания потенциалов (см. рисунок 44.R2). Минимальное сечение медного шунтирующего проводника должно быть 16 мм2 или эквивалентной проводимости для других металлов. Эквивалентную по проводимости площадь поперечного сечения следует определять в соответствии с 544.1 ГОСТ Р 50571.5.54-2011.
Рисунок 44.R2 - Пример замещающего или шунтирующего
проводника уравнивания потенциалов в системе TT
Примечания
1 Если заземленный экран используется в качестве проводника обратного тока сигнальной цепи, может быть применен сдвоенный коаксиальный кабель.
2 Если согласие о соответствии требованиям 413.1.2.1 (последний абзац) о присоединении к основной системе уравнивания потенциалов не может быть достигнуто, ответственность за исключение опасности, которая может возникнуть из-за неприсоединения таких кабелей к основной системе уравнивания потенциалов, возлагается на их владельца или оператора.
3 Ответственность за устранение проблем, вызванных разностью напряжений на поверхности земли в протяженных телекоммуникационных сетях общего назначения, возлагается на операторов телекоммуникационной сети, которые могут применить другие способы.
4 В Нидерландах параллельный шунтирующий проводник, соединяющий друг с другом заземляющие устройства нескольких электроустановок с системой TT, допустим только в том случае, если защита при повреждении в соответствии с 413.1.4 остается эффективной при выходе из строя одного любого УДТ.
k) полные сопротивления присоединений в системе уравнивания потенциалов должны быть по возможности минимальными, что обеспечивается следующим:
- за счет наикратчайшей длины присоединения,
- за счет формы поперечного сечения проводника, обеспечивающей низкое значение индуктивного сопротивления, и полного сопротивления на метр длины трассы, например плетеная косичка с отношением ширины к толщине пять к одному.
l) если заземляющая шина предназначена (в соответствии с 444.5.8) для улучшения системы уравнивания потенциалов установки, содержащей значительное количество оборудования информационных технологий в здании, она может быть выполнена в виде замкнутого кольца.
Примечание - Поэтому эту меру следует применять в зданиях телекоммуникационной индустрии.
444.4.3 Система TN
Примечание - В соответствии с подразделом 20.65 ГОСТ 30331.1-2013 система распределения электроэнергии, как правило, включает в себя электроустановку здания и низковольтную распределительную электрическую сеть, состоящую из понижающей трансформаторной подстанции и воздушной или кабельной линии электропередачи, к которой подключена электроустановка.
Для понижения электромагнитных воздействий следует выполнять требования следующих подпунктов.
444.4.3.1 В существующих зданиях, в которых содержится или может содержаться значительное количество оборудования информационных технологий, сохранять систему TN-C не рекомендуется.
Для вновь сооружаемых зданий, в которых содержится или может содержаться значительное количество оборудования информационных технологий, применять питание по системе TN-C не допускается.
Примечание - В любой электроустановке, соответствующей типу заземления системы TN-C, имеется вероятность протекания токов нагрузки или токов повреждения, ответвляющихся через систему уравнивания потенциалов, в металлические коммуникации и конструкции здания.
444.4.3.2 В электроустановках существующих зданий, питающихся от низковольтных распределительных электрических сетей общего назначения, в которых содержится или может содержаться значительное количество оборудования информационных технологий, должна применяться система TN-C-S. PEN-проводник должен быть разделен на защитный проводник PE и нейтральный проводник N на вводе в электроустановку (см. рисунок 44.R3A).
--------------------------------
<1> В нормальном рабочем режиме падение напряжения 
в защитном проводнике PE отсутствует.
<2> Контуры ограниченной площади, создаваемые сигнальными или информационными кабелями.
Рисунок 44.R3A - Исключение токов нейтрального проводника
N в конструкции, присоединенной к системе уравнивания
потенциалов, посредством питания электроустановки от системы
TN-C-S, в которой PEN-проводник распределительной
электрической сети общего назначения разделен на защитный
проводник PE и нейтральный проводник N на вводе
в электроустановку
В электроустановках вновь сооружаемых зданий, в которых содержится или может содержаться значительное количество оборудования информационных технологий, для питания от низковольтных распределительных электрических сетей общего назначения начиная от питающего трансформатора (см. примечание к 444.4.3) должна применяться система TN-C-S. PEN-проводник должен быть разделен на защитный проводник PE и нейтральный проводник N на вводе в электроустановку (см. рисунок 44.R3A).
Примечание - Эффективность систем TN-S и TN-C-S может быть повышена применением мониторинговых устройств дифференциального тока RCM, соответствующих нормативному документу <*>.
--------------------------------
<*> См. [7].
444.4.3.3 В существующих зданиях, в которых низковольтная электроустановка полностью, включая трансформатор, обслуживается только потребителем и в которых содержится или может содержаться значительное количество оборудования информационных технологий, должна быть выполнена система TN-S (см. рисунок 44.R3B).
--------------------------------
<1> В нормальном рабочем режиме падение напряжения в защитном проводнике PE отсутствует.
<2> Контуры ограниченной площади, создаваемые сигнальными или информационными кабелями.
Рисунок 44.R3B - Исключение токов нейтрального проводника
N в конструкции, присоединенной к системе уравнивания
потенциалов, посредством питания электроустановки от системы
TN-S при питании от собственного трансформатора
444.4.3.4 Если электроустановка в существующем здании выполнена по типу системы TN-C-S (см. рисунок 44.R4), контуры, образуемые сигнальными или информационными кабелями, могут быть устранены:
- преобразованием всех частей электроустановки, выполненных по типу системы TN-C и показанных на рисунке 44.R4, на тип системы TN-S, как показано на рисунке 44.R3A, или
- если такая замена невозможна, исключением соединений сигнальными и информационными кабелями различных частей электроустановки, выполненных по типу системы TN-S.
--------------------------------
<1> Падение напряжения в PEN-проводнике в нормальном рабочем режиме.
<2> Контур ограниченной площади, формируемый сигнальными или информационными кабелями.
<3> Сторонние проводящие части.
Примечание - Ток, который в системе TN-S протекает только по нейтральному проводнику N, в системе TN-C-S протекает также по экранам или эталонным проводникам сигнальных кабелей, открытым проводящим частям и сторонним проводящим частям, например металлоконструкциям здания.
Рисунок 44.R4 - Система TN-C-S внутри
электроустановки существующего здания
444.4.4 Система TT
В системе TT, такой как показана на рисунке 44.R5, необходимо учитывать перенапряжения, которые могут существовать между частями, находящимися под напряжением, и открытыми проводящими частями в тех случаях, когда открытые проводящие части различных зданий присоединены к разным заземляющим устройствам.
--------------------------------
<1> Падение напряжения в PEN-проводнике в нормальном рабочем режиме.
<2> Контур ограниченной площади, создаваемый сигнальными или информационными кабелями.
Рисунок 44.R5 - Система TT в электроустановке внутри здания
444.4.5 Система IT
В трехфазной системе IT (см. рисунок 44.R6) при единичном повреждении изоляции между линейным проводником и открытой проводящей частью напряжение между неповрежденным линейным проводником и открытой проводящей частью может достигать уровня линейного напряжения. Это условие следует учитывать.
Примечание - Электронное оборудование, питание которого осуществляется непосредственным подключением между линейным проводником и нейтральным проводником N, должно выдерживать такие перенапряжения между линейным проводником и открытыми проводящими частями (см. соответствующее требование ГОСТ IEC 60950-1 на оборудование информационных технологий).
--------------------------------
<1> Падение напряжения в PEN-проводнике в нормальном рабочем режиме.
<2> Контуры ограниченной площади, создаваемые сигнальными или информационными кабелями.
Рисунок 44.R6 - Система IT в электроустановке внутри здания
444.4.6 Питание от нескольких источников
При питании от нескольких источников следует применять меры, указанные в 444.4.6.1 и 444.4.6.2.
Примечание - При применении многократного заземления нейтралей источников питания токи в нейтральных проводниках N могут протекать в обратном направлении к соответствующей нейтрали не только по нейтральному проводнику N, но также и по защитному проводнику PE, как показано на рисунке 44.R7A. По этой причине сумма частичных токов, протекающих в установке, уже не будет равна нулю, в связи с чем создается блуждающее электромагнитное поле, аналогичное образованному одножильным кабелем.
Рисунок 44.R7A - Система TN с несколькими источниками
питания и с недопустимыми многократными соединениями
между PEN-проводником и землей
В случае применения одножильных кабелей, по которым протекает переменный ток, вокруг жилы кабеля образуется круговое электромагнитное поле, которое может воздействовать на электронное оборудование. Аналогичные поля создаются также токами гармоник, но эти поля затухают быстрее, чем те, которые создаются основными токами.
444.4.6.1 Питание от нескольких источников в системе TN
В случае питания электроустановки в системе TN от нескольких источников нейтрали всех источников питания по соображениям электромагнитной совместимости должны быть соединены между собой изолированным проводником, присоединенным к земле в одной общей для всех источников точке, расположенной в центре между источниками (см. рисунок 44.R7B).
--------------------------------
<a> Не допускается непосредственное присоединение к земле ни одной нейтрали трансформатора или генератора.
<b> Проводник, соединяющий нейтрали всех трансформаторов или всех генераторов, должен быть изолированным. Этот проводник выполняет функции PEN-проводника и может быть так и обозначен, однако он не должен присоединяться к электроприемникам, о чем должна быть выполнена предупреждающая надпись, прикрепленная к нему или установленная рядом с ним.
<c> Должно быть выполнено только одно соединение между взаимно соединенными нейтралями источников питания и защитным проводником PE. Это соединение должно находиться внутри главного распределительного щита.
<d> Может быть выполнено дополнительное заземление защитного проводника PE в электроустановке.
Рисунок 44.R7B - Система TN с несколькими источниками
питания, нейтрали которых присоединены к земле в одной точке
444.4.6.2 Питание от нескольких источников в системе TT
В случае питания электроустановки электроэнергией от нескольких источников в системе TT по соображениям электромагнитной совместимости рекомендуется, чтобы нейтрали всех источников питания были соединены между собой и присоединены к земле только в одной точке, расположенной в центре между источниками (см. рисунок 44.R8).
--------------------------------
<a> Не допускается непосредственное присоединение к земле ни одной нейтрали трансформатора или генератора.
<b> Проводник, соединяющий нейтрали всех трансформаторов или генераторов, должен быть изолированным. Этот проводник выполняет функции нейтрального проводника N и может быть так и обозначен, однако он не должен присоединяться к электроприемникам, о чем должна быть выполнена предупреждающая надпись, прикрепленная к нему или установленная рядом с ним.
<c> Должно быть выполнено только одно соединение между взаимно соединенными нейтралями источников питания и защитным проводником PE. Это соединение должно находиться внутри главного распределительного щита.
Рисунок 44.R8 - Система TT с несколькими источниками
питания, нейтрали которых присоединены к земле в одной точке
444.4.7 Переключение источников питания
В системах TN переключение питания с одного источника на другой источник питания должно выполняться при помощи коммутационного устройства, переключающего одновременно линейные проводники и нейтральный проводник N, если он имеется в электроустановке (см. рисунки 44.R9A, 44.R9B и 44.R9C).
Примечание - Такой метод предотвращает возникновение электромагнитных полей, создаваемых блуждающими токами в основной системе питания электроустановки. Сумма токов в одном кабеле должна быть равна нулю. Это гарантирует протекание нейтрального тока по нейтральному проводнику N только той цепи, которая включена. Токи 3-й гармоники (150 Гц) линейных проводников добавляются к току нейтрального проводника N с тем же самым углом сдвига фаз.
Рисунок 44.R9A - Альтернативный трехфазный
источник питания с 4-полюсным выключателем
Примечание - Альтернативный трехфазный источник питания с несоответствующим трехполюсным переключателем приводит к протеканию нежелательных уравнительных токов, которые создают электромагнитные поля.
Рисунок 44.R9B - Протекание тока в нейтральном проводнике
N при альтернативном трехфазном источнике питания
с несоответствующим трехполюсным выключателем
Примечание - Заземление вторичной цепи источника бесперебойного питания (ИБП) не является обязательным. Если это заземление не выполняется, питание от ИБП будет осуществляться по типу системы IT, а от основного источника питания будет соответствовать типу заземления низковольтной питающей системы.
Рисунок 44.R9C - Однофазный альтернативный
источник питания с 2-полюсным выключателем
444.4.8 Коммуникации, входящие в здание
Металлические трубопроводы (например, трубы водоснабжения, газоснабжения и центрального отопления), силовые и контрольные кабели предпочтительно должны входить в здание в одном и том же месте. Металлические трубы и металлическая броня кабелей должны быть присоединены к главной заземляющей шине при помощи проводников, имеющих минимальное полное сопротивление (см. рисунок 44.R10).
Примечание - Взаимное соединение коммуникаций разрешается только с согласия оператора внешних сетей.
ГЗШ - главная заземляющая шина; I - наведенный ток
Примечание - Предпочтительным является ввод в одном месте, т.к. при этом значение разности потенциалов между различными коммуникациями близко к нулю U ~= 0 В.
Рисунок 44.R10 - Пример ввода бронированных кабелей
и металлических труб в здание в одном месте
По соображениям электромагнитной совместимости замкнутые пустоты и ниши здания, в которых размещаются части электрической установки, должны быть зарезервированы исключительно для электрического и электронного оборудования (например, для устройства мониторинга, управления, защиты и соединительных устройств), для обслуживания которого должен быть обеспечен доступ.
444.4.9 Электроустановки в отдельных зданиях
Если разные здания имеют отдельные системы уравнивания потенциалов, для передачи сигналов и информационных данных могут быть использованы волоконно-оптические кабели, не имеющие металлических частей, либо другие непроводные системы, например высокочастотные разделительные трансформаторы, в соответствии с нормативным документом <*>, нормативным документом <**>, ГОСТ IEC 61558-2-6, нормативным документом <***> и ГОСТ IEC 60950-1.
Примечания
1 Проблемы разности потенциалов на поверхности земли в протяженных телекоммуникационных сетях общего назначения возлагаются на операторов сети, которые могут применить другие способы.
2 В случае беспроводных систем передачи информации применение шунтирующего проводника не требуется.
444.4.10 Электроустановки внутри зданий
Если в электроустановках существующих зданий имеются проблемы, связанные с электромагнитными воздействиями, для улучшения условий могут быть применены следующие меры (см. рисунок 44.R11):
1) применение волоконно-оптических перемычек, не имеющих металлических частей, в цепях передачи сигналов или информации (см. 444.4.9);
2) использование оборудования класса II;
3) использование двухобмоточных трансформаторов в соответствии с нормативным документом <*> или нормативным документом <**>, или ГОСТ IEC 61558-2-6, или нормативным документом <***>. Вторичные цепи должны быть предпочтительно выполнены, как в системе TN-S, однако для специальных условий применения может быть принята система IT.
--------------------------------
<*> См. [8].
<**> См. [9].
<***> См. [10].
Обозначения
- точки присоединения защитных заземляющих и функциональных заземляющих проводников;
FE - функциональный заземляющий проводник (если необходим), применяемый и присоединяемый по указанию оператора;
УЗИП - устройство защиты от импульсных перенапряжений;
- обозначение защитного проводника PE;
- обозначение нейтрального проводника N;
- обозначение линейного проводника
Ссылка | Описание меры | Подпункт/стандарт |
1) | Ввод кабелей и металлических трубопроводов в здание в одном месте | 444.4.8 |
2) | Совместная прокладка с соответствующим разделением и исключением замкнутых контуров | 444.4.2 |
3) | Соединительные перемычки кратчайшей длины для уравнивания потенциалов и использование заземленного проводника, параллельного кабелю | ГОСТ Р 51317.2.5 444.4.2 |
4) | Экранированные сигнальные кабели и/или провода со скрученными парами | 444.4.12 |
5) | Исключение применения системы TN-C ниже точки ввода электропитания | 444.4.3 |
6) | Применение трансформаторов с разделенными обмотками | 444.4.10 |
7) | Локальные горизонтальные системы уравнивания потенциалов | 444.5.4 |
8) | Применение оборудования класса II | 444.4.10 |
Рисунок 44.R11 - Примеры применяемых мер
в существующем здании
444.4.11 Защитные устройства
Во избежание ложных срабатываний при высоких значениях токов переходных процессов следует выбирать защитные устройства с соответствующими функциональными характеристиками, например с выдержкой времени или фильтры.
444.4.12 Сигнальные кабели
В качестве сигнальных кабелей следует применять экранированные кабели и/или провода со скрученными парами.
Подписаться на обновления