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

444.5 Заземление и уравнивание потенциалов

 

444.5.1 Взаимное соединение заземляющих электродов

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

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

- взаимосвязанное оборудование может иметь различное напряжение относительно земли;

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

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

 

 

Рисунок 44.R12 - Взаимосоединенные заземляющие электроды

 

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

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

444.5.2 Соединение входящих сетей с заземляющими устройствами

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

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

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

444.5.3 Различные схемы соединения проводников уравнивания потенциалов и защитных заземляющих проводников

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

444.5.3.1 Присоединение защитных проводников PE к кольцевому проводнику уравнивания потенциалов

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

--------------------------------

<*> См. [11].

 

444.5.3.2 Радиальная схема присоединения защитных проводников PE

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

 

 

- заземляющий проводник;

- защитный проводник PE

 

Рисунок 44.R13 - Пример радиального

соединения защитных проводников PE

 

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

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

 

 

- защитные и функциональные заземляющие проводники;

- функциональные проводники уравнивания потенциалов. Длина этих проводников должна быть кратчайшей, насколько возможно (например < 50 см)

 

Рисунок 44.R14 - Пример радиального соединения нескольких

систем уравнивания потенциалов, выполненных в виде сетки

 

444.5.3.4 Совмещенная сетчато-радиальная система

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

 

 

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

 

Рисунок 44.R15 - Пример совмещенной сетчато-радиальной

системы уравнивания потенциалов

 

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

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

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

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

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

444.5.4 Сети уравнивания потенциалов в многоэтажных зданиях

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

 

 

Рисунок 44.R16 - Пример сетей уравнивания потенциалов

в многоэтажном здании без молниезащиты

 

444.5.5 Функциональный заземляющий проводник

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

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

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

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

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

444.5.6 Коммерческие или производственные здания с большим объемом оборудования информационных технологий

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

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

444.5.6.1 Размеры и установка кольцевых проводников уравнивания потенциалов

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

- плоская медь сечением: 30 x 2 мм;

- круглая медь диаметром: 8 мм.

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

444.5.6.2 Части, подлежащие присоединению к сети уравнивания потенциалов

К сети уравнивания потенциалов должны быть присоединены следующие части:

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

- защитные заземляющие проводники антенных систем;

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

- функциональные заземляющие проводники.

444.5.7 Заземляющие устройства и уравнивание потенциалов установок информационных технологий функционального назначения

444.5.7.1 Заземляющая шина

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

Примечания

1 Заземляющая шина может быть неизолированной или изолированной.

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

 

444.5.7.2 Площадь поперечного сечения заземляющей шины

Эффективность функциональной заземляющей шины зависит от трассы ее прокладки и от полного сопротивления используемого проводника. Для установок, присоединенных к источнику питания с допустимой нагрузкой 200 А на фазу или более, площадь поперечного сечения функциональной заземляющей шины должна быть не менее 50 мм² по меди, а размеры и форма сечения должны соответствовать указаниям 444.4.2, k).

Примечание - Это требование действительно для частот до 10 МГц.

 

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