Файл: Программа обследования состояния техники безопасности при эксплуатации элект роустановок потребителей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 248
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
5. ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ В ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕН-
НЫХ ЗДАНИЯХ
5.1. Состояние вопроса
В настоящее время имеет место бурный рост электрификации быта городского и сельского населения. Если 40…50 лет назад электроэнергия в быту использовалась в основном для целей освещения, то теперь жилые и общественные здания все в большей степени насыщаются слож- ными электрическими приборами и устройствами: холодильниками и морозильниками, стираль- ными и посудомоечными машинами, электроводонагревателями, электропечами, электроплита- ми, кондиционерами, электроинструментом и др.
Одновременно расширилась и сфера применения электробытовых приборов. Многие из них стали эксплуатироваться в условиях повышенной и даже особой опасности электропоражения: в кухнях, ванных комнатах, вблизи от водопроводных и газовых труб. Особенно велика опасность поражения электрическим током в сельской местности, на дачных участках, где электробытовые приборы подчас эксплуатируются в помещениях: с земляными полами, а иногда и под открытым небом. Указанные обстоятельства обусловливают недопустимо высокий уровень бытового элек- тротравматизма в России и требуют повышенного внимания специалистов к вопросам электро- безопасности.
В нашей стране электроснабжение жилых и общественных зданий осуществляется от сетей трехфазного переменного тока напряжением 380/220 В с глухозаземленной нейтралью (по меж- дународной классификации — сети типа TN). До недавнего времени в жилом фонде для питания однофазных потребителей использовались двухпроводные групповые линии (фазный и нулевой рабочий проводники), а электробытовые приборы имели самый низкий класс защиты от электро- поражения - класс 0. В этих условиях средствами защиты от поражения электрическим током яв- лялись лишь рабочая изоляция электрических сетей и потребителей, а также меры по ограниче- нию доступа к токоведущим частям (расположение их на недоступной высоте, ограждения).
Применение же такой распространенной на производстве меры защиты, как зануление, и исполь- зование приборов класса I, было невозможно, так как требовало реконструкции групповых сетей всего жилого фонда. Попытки использования в быту приборов класса I привели к росту электро- травматизма из-за невозможности их правильного подключения в двухпроводной сети.
Весьма эффективным путем повышения электробезопасности жилых и общественных зданий в то время представлялся переход от электробытовых приборов класса защиты 0 на приборы класса II (с двойной или усиленной изоляцией), не требующий реконструкции сетей, с одновре- менным запрещением приборов класса I. В соответствии с ГОСТ 12.2.013-75 "Машины ручные электрические" продажа населению электроинструмента класса I запрещалась. В дополнение к этому Главгосэнергонадзор принял Решение о необходимости применения в быту ручных элек- трических машин только с двойной изоляцией (информационное письмо №17-6/25-Т от 6.08.1979 г.). В Решении указывалась номенклатура изделий класса II, разрешенных к применению в быту, и перечень их заводов-изготовителей (часть из них после развала СССР оказалась в ближнем За- рубежье). Всеми другими изделиями, не указанными в Решении, пользоваться в быту запреща- лось. С точки зрения электробезопасности правильность такого решения не вызывает сомнения, однако осуществить его по организационным причинам не представилось возможным. Реаль- ность такова, что в настоящее время наряду с электробытовыми приборами класса 0 и II торговая сеть наводнена приборами класса I как импортного, так и отечественного производства. К тому же в условиях действия Закона РФ «О защите прав потребителей» запрещение пользования в бы- ту приборами класса I стало юридически неправомерным.
50
В 1993 г. Госстандарт, Госстрой и Минтопэнерго России приняли совместное Решение о раз- витии нормативной базы для безопасного применения электрооборудования класса защиты I по электробезопасности в электроустановках зданий (опубликовано в журнале "Промышленная энергетика" № 12 за 1993 г.).
В соответствии с этим Решением Госстандартом РФ в 1994 г. был принят комплекс стандар- тов ГОСТ Р 50571 «Электроустановки зданий», гармонизированных со стандартами Междуна- родной электротехнической комиссии (МЭК). Комплекс стандартов распространяется на элект- роустановки: жилых, общественных и производственных зданий, торговых предприятий, сель- скохозяйственных строений, жилых автофургонов и стоянок для них; стройплощадок, зрелищ- ных сооружений, ярмарок и др. временных сооружений. Комплекс стандартов является осново- полагающим документом во всех областях, входящих в сферу работ по стандартизации и серти- фикации электроустановок зданий, при разработке и пересмотре стандартов, нормативов и пра- вил, затрагивающих вопросы безопасности электроустановок зданий. В частности, в настоящее время осуществляется разработка 7-го издания Правил устройства электроустановок (ПУЭ), ко- торые будут выпускаться и вводиться в действие отдельными разделами и главами по мере за- вершения работы по их составлению, согласованию и утверждению. Уже вышли в свет раздел 6 и главы 7.1. и 7.2, которые введены в действие с 1.07.2000 г.
В соответствии с п.7.1.13 питание электроприемников здания должно осуществляться от сети
380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S. При реконструкции жилых и общественных зданий, имеющих напряжение сети 220/127 В или 3x220 В, следует предусматривать перевод се- ти на напряжение 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S.
Ниже приводятся некоторые требования главы 7.1 новых ПУЭ.
Согласно п.7.1.36 во всех зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых, этажных и квартирных щитков до светильников общего освещения, штепсельных розеток и ста- ционарных электроприемников, должны выполняться трехпроводными (фазный - L, нулевой ра- бочий - N и нулевой защитный - РЕ проводники). Не допускается объединение нулевых рабочих и нулевых защитных проводников различных групповых линий. Нулевой рабочий и нулевой за- щитный проводники не допускается подключать на щитках под общий контактный зажим. За- прещение подключения нулевого рабочего (N) и нулевого защитного (РЕ) проводников под об- щий контактный зажим группового щитка объясняется следующим. При подключении под один зажим PEN-, PE-, N- проводников возможен случай нарушения контакта между PEN с одной сто- роны и N-, РЕ- с другой стороны при сохранении контакта между N и РЕ. При этом возникает ре- альная опасность электропоражения из-за выноса потенциала фазы на зануленный корпус элек- троприемника через защитный контакт штепсельной розетки. Поэтому при подключении нуле- вых защитных проводников на нулевой шинке группового щитка должно предусматриваться не- обходимое количество дополнительных клеммных зажимов - по числу групповых линий, содер- жащих штепсельные розетки.
Во всех помещениях необходимо присоединять открытые проводящие части светильников и стационарных электроприемников (электрических плит, кипятильников, бытовых кондиционе- ров, электрополотенец и т.п.) к нулевому защитному проводнику (п.7.1.68).
Металлические корпуса однофазных переносных электроприборов и настольных средств оргтехники класса I должны присоединяться к защитным проводникам трехпроводной группо- вой линии (п. 7.1.69).
Следует подчеркнуть, что изложенные выше новые требования ПУЭ относятся ко всем по- мещениям, в том числе и без повышенной опасности поражения электрическим током, и требу- ют зануления всех стационарных и переносных электроприемников любой мощности.
51
В помещениях без повышенной опасности допускается применение подвесных светильни- ков, не оснащенных зажимами для подключения защитных проводников, при условии, что крюк для их подвески изолирован (п. 7.1.70).
В соответствии с п. 7.1.45 7-го издания ПУЭ однофазные двух- и трехпроводные линии, а также трехфазные четырех-пятипроводные линии при питании однофазных нагрузок, должны иметь сечение нулевых рабочих (N) проводников, равное сечению фазных проводников.
Трехфазные четырех-пятипроводные линии при питании трехфазных симметричных нагру- зок должны иметь сечение нулевых рабочих (N) проводников, равное сечению фазных провод- ников, если фазные проводники имеют сечение до 16 мм
2
по меди и 25 мм по алюминию, а при больших сечениях - не менее 50% сечения фазных проводников.
Сечение PEN проводников должно быть не менее сечения N проводников и не менее 10 мм
2
по меди и 16мм
2
по алюминию независимо от сечения фазных проводников.
Сечение РЕ проводников должно равняться сечению фазных при сечении последних до 16 мм
2
, 16 мм
2
при сечении фазных проводников от 16 до 35 мм
2
и 50% сечения фазных проводни- ков при больших сечениях. -
Сечение РЕ проводников, не входящих в состав кабеля, должно быть не менее 2,5 мм
2
- при наличии механической защиты и 4 мм
2
- при ее отсутствии.
Из перечисленных выше изменений и дополнений к ПУЭ следует, что комплекс стандартов
ГОСТ Р 50571 «Электроустановки зданий» и «Правила устройства электроустановок» предписы- вают применение в жилых и общественных зданиях электрических сетей с системами заземления типа TN-C-S или TN-S (см. рис.13 и таб.2). В системе TN-C-S функции нулевого рабочего (N) и нулевого защитного (РЕ) проводников объединены в одном проводнике (PEN) в части сети (в наружной питающей линии). Другими словами, наружная питающая линия к отдельно стоящим зданиям должна выполняться однофазной двухпроводной (L, PEN) или трехфазной четырехпро- водной (L
1
, L
2
, L
3
, PEN), а внутренняя электропроводка — однофазной трехпроводной (L, N, РЕ) или трехфазной пятипроводной (L
1
, L
2
, L
3
, N, РЕ). Здесь буквой L обозначены фазные провода.
В системе TN-S функции нулевого рабочего (N) и нулевого защитного (РЕ) проводников раз- делены по всей сети, то есть PEN-проводник отсутствует. Наружная питающая линия и внутрен- няя электропроводка выполняются однофазной трехпроводной (L, N, РЕ) или трехфазной пяти- проводной (L
1
, L
2
, L
3
, N, PE).
Как уже говорилось выше, разновидности системы TN (см. рис.13) различаются между собой уровнем безопасности, который в свою очередь зависит от вероятности обрыва PEN-проводника.
При такой неисправности в системах TN-C и TN-C-S имеет место вынос потенциала фазы на все зануленные металлические корпуса электроприемников, подключенных после точки обрыва по ходу энергии, по цепи: фаза-рабочая обмотка электроприемника - нулевой рабочий проводник - точка соединения нулевых рабочего и защитного проводников - нулевой защитный проводник - корпус. Наибольшей вероятностью обрыва PEN-проводника характеризуется система TN-C, где этот обрыв может произойти как в питающей линии (особенно, если она воздушная), так и во внутренней электропроводке. Следует подчеркнуть, что применение системы TN-C в электро- установках зданий ПУЭ 7-го издания не предусмотрено (п.7.1.13). Система TN-C-S обеспечивает более высокий уровень безопасности, т.к. обрыв может произойти практически только в питаю- щей линии. Однако переход к системе TN-C-S требует дополнительных затрат: групповые линии выполняются не двух-, а трехпроводными. Наибольшей степенью безопасности характеризуется система TN-S, где PEN- проводник отсутствует, а значит, рассматриваемая неисправность ис- ключена. Однако это достигается существенным увеличением затрат, т.к. в питающей линии по всей ее длине от подстанции до потребителя необходимо иметь нулевой защитный проводник
52
(РЕ), то есть питающая линия в системе TN-S имеет на один провод больше, чем в системах TN-C и TN-C-S.
Упомянутым выше совместным Решением 1993 г. Госстрою России предписано дать указа- ния строительным, проектным организациям о внесении изменений в проектную документацию и о разработке новых проектов в соответствии с комплексом стандартов ГОСТ Р 50571 и новыми требованиями ПУЭ; с участием заинтересованных организаций рассмотреть вопрос о рекон- струкции электрических сетей действующего фонда жилых зданий в целях обеспечения возмож- ности использования электрооборудования класса защиты I.
Главгосэнергонадзору предписано, начиная с 1.01 1995 г., осуществлять приемку электро- установок зданий с учетом требований утвержденных государственных стандартов и уточненных требований ПУЭ.
5.2. Технические решения
Выше рассмотрены новые требования российских стандартов и Правил устройства электро- установок (ПУЭ) к электроснабжению и электробезопасности жилых и общественных зданий. В соответствии с этими требованиями для электроснабжения зданий должны применяться сети с системой заземления типа TN-C-S или TN-S, a однофазные групповые линии должны выпол- няться трехпроводными (фаза, нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ проводники). Эти ме- ры открывают широкие возможности для безопасного применения электротехнических изделий класса защиты I и объективно способствуют снижению электротравматизма.
Следует подчеркнуть, что указанные выше новые требования стандартов и ПУЭ могут быть реализованы только во вновь строящихся, реконструируемых и капитально ремонтируемых зда- ниях. В существующем жилом фонде осуществить переход к трехпроводным групповым сетям в сколько-нибудь сжатые сроки едва ли возможно. Значит, в течение ближайших десятилетий в электроустановках жилых зданий будут параллельно существовать сети TN-C-S и TN (без си- стемы зануления). С другой стороны, во всех этих сетях будут эксплуатироваться электробыто- вые приборы классов защиты 0, I, П. Указанное обстоятельство требует практического решения и отражения в нормативно-технической документации вопросов, касающихся подключения к се- ти приборов различных классов защиты.
В зданиях-новостройках с сетями TN-C-S трехконтактные штепсельные розетки предназна- чены для использования приборов класса I. Что касается приборов класса 0 и Ц, то их обычные двухштырьковые вилки не могут быть включены в розетки с защитным контактом. Поэтому при- ходится использовать соответствующие переходники. Заметим, что в последнее время стали вы- пускаться приборы классов 0 и II с вилками из литой резины, имеющими фланец с прорезями, позволяющими включить их в трехконтактные розетки. Однако следует учесть, что при этом не обеспечивается должный контакт в штепсельном соединении, так как обычные двухштырьковые вилки имеют диаметр штырьков 4 мм, тогда как трехконтактные вилки - 4,8 мм. Возможен дру- гой вариант: наряду с трехконтактными розетками (для приборов класса I) предусматривать определенное количество обычных розеток (для приборов классов 0 и II). В нормативной доку- ментации указанные вопросы пока не нашли отражения, то есть их решение дается на откуп про- ектным и монтажным организациям, а в худшем случае - самим пользователям. Во всех случаях использование приборов класса 0 в сетях TN-C-S ухудшает условия электробезопасности и суще- ственно снижает эффект, достигаемый путем перехода от двух- к трехпроводным групповым се- тям. Однако, как показано выше, запрет приборов класса 0 практически не реален.
Аналогичные вопросы возникают в существующем жилом фонде с двухпроводными группо- выми сетями и обычными двухконтактными штепсельными розетками. При эксплуатации в таких сетях приборов класса защиты I возникает вопрос: как "задействовать" третий защитный контакт
53 штепсельной розетки, которая входит в комплект прибора, либо приобретается вместе с ним?
Здесь возможны следующие варианты (см. рис. 19), встречающиеся на практике: а) в розетке между нулевым контактом цепи питания и защитным контактом ставится пере- мычка, то есть защитный контакт соединяется с нулевым рабочим проводником; б) защитный контакт розетки остается свободным, «незадействованным»; в) защитный контакт соединяется с естественным или искусственным заземлителем; г) защитный контакт соединяется с защитным проводником РЕ, прокладываемым дополни- тельно от группового щитка до розетки; д) трехконтактная розетка не используется, трехконтактная вилка питающего прибор кабеля через переходник включается в обычную двухконтактную розетку.
Вариант а) соответствует сети типа TN-C, применение которой в электроустановках зданий не предусмотрено ни ГОСТ Р 50751, ни ПУЭ. В этом варианте обеспечивается зануление корпуса электроприемника, однако в случае обрыва совмещенного нулевого рабочего и защитного про- водника PEN на корпус прибора через рабочую обмотку и перемычку выносится потенциал фазы даже при исправной изоляции самого прибора. Это наиболее опасный и потому недопустимый способ подключения к сети трехконтактной розетки.
Варианты б) и д) означают сознательный отказ от зануления, то есть прибор класса I исполь- зуется как прибор класса 0. В случае замыкания на корпус последний оказывается по отношению к земле под напряжением вплоть до фазного.
Вариант в) соответствует сети типа ТТ, то есть означает применение защитного заземления
(без зануления) в сети с глухозаземленной нейтралью, что запрещено ПУЭ (п. 1.7.39). Такой ва- риант характерен для сельской местности, где в качестве искусственного заземлителя может быть использован металлический штырь, кол и пр., вбитый в землю. Поскольку сопротивление расте- канию такого заземлителя намного больше, чем заземлителя нейтрали трансформатора, то в слу- чае замыкания на корпус большая часть фазного напряжения оказывается на корпусе. Это осо- бенно опасно в домах городского типа, где в качестве естественного заземлителя может быть ошибочно использован водопровод, канализация, система отопления. В случае замыкания на корпус в каком-либо приборе, будет иметь место вынос потенциала во все помещения, где про- ходят упомянутые выше коммуникации.
54
Вариант г) с точки зрения электробезопасности является наиболее правильным, так как озна- чает переход от двух- к трехпроводной групповой Сети, то есть к сети типа TN-C-S, что соответ- ствует новым нормативным требованиям. Однако это означает реконструкцию электрической сети с большим объемом монтажных работ, которые под силу только квалифицированным спе- циалистам, но не самим жильцам. К тому же ПУЭ (п. 1.7.80) требуют прокладки нулевых защит- ных проводников совместно или в непосредственной близости с фазными. Поскольку в боль- шинстве случаев существующая электропроводка скрытая и трасса ее неизвестна, указанное тре- бование может быть не выполнено. Это может привести к увеличению ширины петли "фаза- нуль", росту ее внешнего индуктивного сопротивления, и, как следствие, к отказу зануления. По указанным причинам данный вариант нельзя считать реальным.
Из всех рассмотренных вариантов использования приборов класса I в существующем жилом фонде предпочтение следует отдать варианту д), как наиболее простому и наименее опасному.
Однако следует иметь в виду, что при этом должный уровень электробезопасности не обеспечи- вается, и необходимы дополнительные меры защиты. Одной из таких мер является применение устройств защитного отключения (УЗО). Заметим, что установка УЗО целесообразна не только в зданиях с двухпроводными групповыми сетями, но и в новостройках с сетями типа TN-C-S. Сей- час ведутся активные работы по созданию и совершенствованию нормативной базы по примене- нию УЗО.
Вопросы электробезопасности, рассмотренные выше, касались, в основном, электроустано- вок многоэтажных зданий городского типа. Между тем в последнее время идет интенсивное строительство индивидуальных жилых домов, коттеджей, дачных (садовых) домов и других частных сооружений, в которых вопросы электробезопасности стоят наиболее остро. Это связано с тем, что значительная часть электрооборудования и электрических сетей эксплуатируется в условиях повышенной и особой опасности (насосы, теплицы, сауны, души, летние кухни и пр.).
Электрооборудование, как правило, не закреплено за постоянным квалифицированным обслужи- вающим персоналом. Положение усугубляется тем, что нередко проектные организации, идя на поводу у заказчиков и выполняя их эстетические пожелания, принимают проектные решения, не соответствующие требованиям действующих нормативных документов. В этих условиях весьма своевременным явилось введение в действие «Инструкции по электроснабжению индивидуаль- ных жилых домов и других частных сооружений», разработанной Главгосэнергонадзором и утвержденной Минтопэнерго РФ 16.03.1994 г. В соответствии с Инструкцией АО «РОСЭП» в
1994 г. разработаны «Рекомендации по электроснабжению индивидуальных жилых домов, котте- джей, дачных (садовых) домов и других частных сооружений», где рассмотрены конкретные во- просы проектирования электроснабжения указанных объектов, в частности, обеспечения их электро- и пожарной безопасности.
В соответствии с Инструкцией электробезопасность людей как внутри объекта, так и снару- жи должна быть обеспечена комплексом электрозащитных технических мероприятий, включа- ющих применение УЗО как в месте присоединения к владельцу электрических сетей; так и внут- ри объекта, повторное заземление нулевого провода на воздушном вводе, зануление электропри- емников, использование двойной изоляции ввода в объект. Рассмотрим указанные требования более подробно.
Зануление стационарных и переносных электроприемников в индивидуальных домах и дру- гих частных сооружениях должно осуществляться в полном соответствии с изложенными выше требованиями комплекса стандартов ГОСТ Р 50571 и ПУЭ. Для электроснабжения используется питающая сеть типа TN-C-S; однофазные групповые линии выполняются трехпроводными; за- щитные контакты штепсельных розеток для электроприборов класса I и металлические корпуса
НЫХ ЗДАНИЯХ
5.1. Состояние вопроса
В настоящее время имеет место бурный рост электрификации быта городского и сельского населения. Если 40…50 лет назад электроэнергия в быту использовалась в основном для целей освещения, то теперь жилые и общественные здания все в большей степени насыщаются слож- ными электрическими приборами и устройствами: холодильниками и морозильниками, стираль- ными и посудомоечными машинами, электроводонагревателями, электропечами, электроплита- ми, кондиционерами, электроинструментом и др.
Одновременно расширилась и сфера применения электробытовых приборов. Многие из них стали эксплуатироваться в условиях повышенной и даже особой опасности электропоражения: в кухнях, ванных комнатах, вблизи от водопроводных и газовых труб. Особенно велика опасность поражения электрическим током в сельской местности, на дачных участках, где электробытовые приборы подчас эксплуатируются в помещениях: с земляными полами, а иногда и под открытым небом. Указанные обстоятельства обусловливают недопустимо высокий уровень бытового элек- тротравматизма в России и требуют повышенного внимания специалистов к вопросам электро- безопасности.
В нашей стране электроснабжение жилых и общественных зданий осуществляется от сетей трехфазного переменного тока напряжением 380/220 В с глухозаземленной нейтралью (по меж- дународной классификации — сети типа TN). До недавнего времени в жилом фонде для питания однофазных потребителей использовались двухпроводные групповые линии (фазный и нулевой рабочий проводники), а электробытовые приборы имели самый низкий класс защиты от электро- поражения - класс 0. В этих условиях средствами защиты от поражения электрическим током яв- лялись лишь рабочая изоляция электрических сетей и потребителей, а также меры по ограниче- нию доступа к токоведущим частям (расположение их на недоступной высоте, ограждения).
Применение же такой распространенной на производстве меры защиты, как зануление, и исполь- зование приборов класса I, было невозможно, так как требовало реконструкции групповых сетей всего жилого фонда. Попытки использования в быту приборов класса I привели к росту электро- травматизма из-за невозможности их правильного подключения в двухпроводной сети.
Весьма эффективным путем повышения электробезопасности жилых и общественных зданий в то время представлялся переход от электробытовых приборов класса защиты 0 на приборы класса II (с двойной или усиленной изоляцией), не требующий реконструкции сетей, с одновре- менным запрещением приборов класса I. В соответствии с ГОСТ 12.2.013-75 "Машины ручные электрические" продажа населению электроинструмента класса I запрещалась. В дополнение к этому Главгосэнергонадзор принял Решение о необходимости применения в быту ручных элек- трических машин только с двойной изоляцией (информационное письмо №17-6/25-Т от 6.08.1979 г.). В Решении указывалась номенклатура изделий класса II, разрешенных к применению в быту, и перечень их заводов-изготовителей (часть из них после развала СССР оказалась в ближнем За- рубежье). Всеми другими изделиями, не указанными в Решении, пользоваться в быту запреща- лось. С точки зрения электробезопасности правильность такого решения не вызывает сомнения, однако осуществить его по организационным причинам не представилось возможным. Реаль- ность такова, что в настоящее время наряду с электробытовыми приборами класса 0 и II торговая сеть наводнена приборами класса I как импортного, так и отечественного производства. К тому же в условиях действия Закона РФ «О защите прав потребителей» запрещение пользования в бы- ту приборами класса I стало юридически неправомерным.
50
В 1993 г. Госстандарт, Госстрой и Минтопэнерго России приняли совместное Решение о раз- витии нормативной базы для безопасного применения электрооборудования класса защиты I по электробезопасности в электроустановках зданий (опубликовано в журнале "Промышленная энергетика" № 12 за 1993 г.).
В соответствии с этим Решением Госстандартом РФ в 1994 г. был принят комплекс стандар- тов ГОСТ Р 50571 «Электроустановки зданий», гармонизированных со стандартами Междуна- родной электротехнической комиссии (МЭК). Комплекс стандартов распространяется на элект- роустановки: жилых, общественных и производственных зданий, торговых предприятий, сель- скохозяйственных строений, жилых автофургонов и стоянок для них; стройплощадок, зрелищ- ных сооружений, ярмарок и др. временных сооружений. Комплекс стандартов является осново- полагающим документом во всех областях, входящих в сферу работ по стандартизации и серти- фикации электроустановок зданий, при разработке и пересмотре стандартов, нормативов и пра- вил, затрагивающих вопросы безопасности электроустановок зданий. В частности, в настоящее время осуществляется разработка 7-го издания Правил устройства электроустановок (ПУЭ), ко- торые будут выпускаться и вводиться в действие отдельными разделами и главами по мере за- вершения работы по их составлению, согласованию и утверждению. Уже вышли в свет раздел 6 и главы 7.1. и 7.2, которые введены в действие с 1.07.2000 г.
В соответствии с п.7.1.13 питание электроприемников здания должно осуществляться от сети
380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S. При реконструкции жилых и общественных зданий, имеющих напряжение сети 220/127 В или 3x220 В, следует предусматривать перевод се- ти на напряжение 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S.
Ниже приводятся некоторые требования главы 7.1 новых ПУЭ.
Согласно п.7.1.36 во всех зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых, этажных и квартирных щитков до светильников общего освещения, штепсельных розеток и ста- ционарных электроприемников, должны выполняться трехпроводными (фазный - L, нулевой ра- бочий - N и нулевой защитный - РЕ проводники). Не допускается объединение нулевых рабочих и нулевых защитных проводников различных групповых линий. Нулевой рабочий и нулевой за- щитный проводники не допускается подключать на щитках под общий контактный зажим. За- прещение подключения нулевого рабочего (N) и нулевого защитного (РЕ) проводников под об- щий контактный зажим группового щитка объясняется следующим. При подключении под один зажим PEN-, PE-, N- проводников возможен случай нарушения контакта между PEN с одной сто- роны и N-, РЕ- с другой стороны при сохранении контакта между N и РЕ. При этом возникает ре- альная опасность электропоражения из-за выноса потенциала фазы на зануленный корпус элек- троприемника через защитный контакт штепсельной розетки. Поэтому при подключении нуле- вых защитных проводников на нулевой шинке группового щитка должно предусматриваться не- обходимое количество дополнительных клеммных зажимов - по числу групповых линий, содер- жащих штепсельные розетки.
Во всех помещениях необходимо присоединять открытые проводящие части светильников и стационарных электроприемников (электрических плит, кипятильников, бытовых кондиционе- ров, электрополотенец и т.п.) к нулевому защитному проводнику (п.7.1.68).
Металлические корпуса однофазных переносных электроприборов и настольных средств оргтехники класса I должны присоединяться к защитным проводникам трехпроводной группо- вой линии (п. 7.1.69).
Следует подчеркнуть, что изложенные выше новые требования ПУЭ относятся ко всем по- мещениям, в том числе и без повышенной опасности поражения электрическим током, и требу- ют зануления всех стационарных и переносных электроприемников любой мощности.
51
В помещениях без повышенной опасности допускается применение подвесных светильни- ков, не оснащенных зажимами для подключения защитных проводников, при условии, что крюк для их подвески изолирован (п. 7.1.70).
В соответствии с п. 7.1.45 7-го издания ПУЭ однофазные двух- и трехпроводные линии, а также трехфазные четырех-пятипроводные линии при питании однофазных нагрузок, должны иметь сечение нулевых рабочих (N) проводников, равное сечению фазных проводников.
Трехфазные четырех-пятипроводные линии при питании трехфазных симметричных нагру- зок должны иметь сечение нулевых рабочих (N) проводников, равное сечению фазных провод- ников, если фазные проводники имеют сечение до 16 мм
2
по меди и 25 мм по алюминию, а при больших сечениях - не менее 50% сечения фазных проводников.
Сечение PEN проводников должно быть не менее сечения N проводников и не менее 10 мм
2
по меди и 16мм
2
по алюминию независимо от сечения фазных проводников.
Сечение РЕ проводников должно равняться сечению фазных при сечении последних до 16 мм
2
, 16 мм
2
при сечении фазных проводников от 16 до 35 мм
2
и 50% сечения фазных проводни- ков при больших сечениях. -
Сечение РЕ проводников, не входящих в состав кабеля, должно быть не менее 2,5 мм
2
- при наличии механической защиты и 4 мм
2
- при ее отсутствии.
Из перечисленных выше изменений и дополнений к ПУЭ следует, что комплекс стандартов
ГОСТ Р 50571 «Электроустановки зданий» и «Правила устройства электроустановок» предписы- вают применение в жилых и общественных зданиях электрических сетей с системами заземления типа TN-C-S или TN-S (см. рис.13 и таб.2). В системе TN-C-S функции нулевого рабочего (N) и нулевого защитного (РЕ) проводников объединены в одном проводнике (PEN) в части сети (в наружной питающей линии). Другими словами, наружная питающая линия к отдельно стоящим зданиям должна выполняться однофазной двухпроводной (L, PEN) или трехфазной четырехпро- водной (L
1
, L
2
, L
3
, PEN), а внутренняя электропроводка — однофазной трехпроводной (L, N, РЕ) или трехфазной пятипроводной (L
1
, L
2
, L
3
, N, РЕ). Здесь буквой L обозначены фазные провода.
В системе TN-S функции нулевого рабочего (N) и нулевого защитного (РЕ) проводников раз- делены по всей сети, то есть PEN-проводник отсутствует. Наружная питающая линия и внутрен- няя электропроводка выполняются однофазной трехпроводной (L, N, РЕ) или трехфазной пяти- проводной (L
1
, L
2
, L
3
, N, PE).
Как уже говорилось выше, разновидности системы TN (см. рис.13) различаются между собой уровнем безопасности, который в свою очередь зависит от вероятности обрыва PEN-проводника.
При такой неисправности в системах TN-C и TN-C-S имеет место вынос потенциала фазы на все зануленные металлические корпуса электроприемников, подключенных после точки обрыва по ходу энергии, по цепи: фаза-рабочая обмотка электроприемника - нулевой рабочий проводник - точка соединения нулевых рабочего и защитного проводников - нулевой защитный проводник - корпус. Наибольшей вероятностью обрыва PEN-проводника характеризуется система TN-C, где этот обрыв может произойти как в питающей линии (особенно, если она воздушная), так и во внутренней электропроводке. Следует подчеркнуть, что применение системы TN-C в электро- установках зданий ПУЭ 7-го издания не предусмотрено (п.7.1.13). Система TN-C-S обеспечивает более высокий уровень безопасности, т.к. обрыв может произойти практически только в питаю- щей линии. Однако переход к системе TN-C-S требует дополнительных затрат: групповые линии выполняются не двух-, а трехпроводными. Наибольшей степенью безопасности характеризуется система TN-S, где PEN- проводник отсутствует, а значит, рассматриваемая неисправность ис- ключена. Однако это достигается существенным увеличением затрат, т.к. в питающей линии по всей ее длине от подстанции до потребителя необходимо иметь нулевой защитный проводник
52
(РЕ), то есть питающая линия в системе TN-S имеет на один провод больше, чем в системах TN-C и TN-C-S.
Упомянутым выше совместным Решением 1993 г. Госстрою России предписано дать указа- ния строительным, проектным организациям о внесении изменений в проектную документацию и о разработке новых проектов в соответствии с комплексом стандартов ГОСТ Р 50571 и новыми требованиями ПУЭ; с участием заинтересованных организаций рассмотреть вопрос о рекон- струкции электрических сетей действующего фонда жилых зданий в целях обеспечения возмож- ности использования электрооборудования класса защиты I.
Главгосэнергонадзору предписано, начиная с 1.01 1995 г., осуществлять приемку электро- установок зданий с учетом требований утвержденных государственных стандартов и уточненных требований ПУЭ.
5.2. Технические решения
Выше рассмотрены новые требования российских стандартов и Правил устройства электро- установок (ПУЭ) к электроснабжению и электробезопасности жилых и общественных зданий. В соответствии с этими требованиями для электроснабжения зданий должны применяться сети с системой заземления типа TN-C-S или TN-S, a однофазные групповые линии должны выпол- няться трехпроводными (фаза, нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ проводники). Эти ме- ры открывают широкие возможности для безопасного применения электротехнических изделий класса защиты I и объективно способствуют снижению электротравматизма.
Следует подчеркнуть, что указанные выше новые требования стандартов и ПУЭ могут быть реализованы только во вновь строящихся, реконструируемых и капитально ремонтируемых зда- ниях. В существующем жилом фонде осуществить переход к трехпроводным групповым сетям в сколько-нибудь сжатые сроки едва ли возможно. Значит, в течение ближайших десятилетий в электроустановках жилых зданий будут параллельно существовать сети TN-C-S и TN (без си- стемы зануления). С другой стороны, во всех этих сетях будут эксплуатироваться электробыто- вые приборы классов защиты 0, I, П. Указанное обстоятельство требует практического решения и отражения в нормативно-технической документации вопросов, касающихся подключения к се- ти приборов различных классов защиты.
В зданиях-новостройках с сетями TN-C-S трехконтактные штепсельные розетки предназна- чены для использования приборов класса I. Что касается приборов класса 0 и Ц, то их обычные двухштырьковые вилки не могут быть включены в розетки с защитным контактом. Поэтому при- ходится использовать соответствующие переходники. Заметим, что в последнее время стали вы- пускаться приборы классов 0 и II с вилками из литой резины, имеющими фланец с прорезями, позволяющими включить их в трехконтактные розетки. Однако следует учесть, что при этом не обеспечивается должный контакт в штепсельном соединении, так как обычные двухштырьковые вилки имеют диаметр штырьков 4 мм, тогда как трехконтактные вилки - 4,8 мм. Возможен дру- гой вариант: наряду с трехконтактными розетками (для приборов класса I) предусматривать определенное количество обычных розеток (для приборов классов 0 и II). В нормативной доку- ментации указанные вопросы пока не нашли отражения, то есть их решение дается на откуп про- ектным и монтажным организациям, а в худшем случае - самим пользователям. Во всех случаях использование приборов класса 0 в сетях TN-C-S ухудшает условия электробезопасности и суще- ственно снижает эффект, достигаемый путем перехода от двух- к трехпроводным групповым се- тям. Однако, как показано выше, запрет приборов класса 0 практически не реален.
Аналогичные вопросы возникают в существующем жилом фонде с двухпроводными группо- выми сетями и обычными двухконтактными штепсельными розетками. При эксплуатации в таких сетях приборов класса защиты I возникает вопрос: как "задействовать" третий защитный контакт
53 штепсельной розетки, которая входит в комплект прибора, либо приобретается вместе с ним?
Здесь возможны следующие варианты (см. рис. 19), встречающиеся на практике: а) в розетке между нулевым контактом цепи питания и защитным контактом ставится пере- мычка, то есть защитный контакт соединяется с нулевым рабочим проводником; б) защитный контакт розетки остается свободным, «незадействованным»; в) защитный контакт соединяется с естественным или искусственным заземлителем; г) защитный контакт соединяется с защитным проводником РЕ, прокладываемым дополни- тельно от группового щитка до розетки; д) трехконтактная розетка не используется, трехконтактная вилка питающего прибор кабеля через переходник включается в обычную двухконтактную розетку.
Вариант а) соответствует сети типа TN-C, применение которой в электроустановках зданий не предусмотрено ни ГОСТ Р 50751, ни ПУЭ. В этом варианте обеспечивается зануление корпуса электроприемника, однако в случае обрыва совмещенного нулевого рабочего и защитного про- водника PEN на корпус прибора через рабочую обмотку и перемычку выносится потенциал фазы даже при исправной изоляции самого прибора. Это наиболее опасный и потому недопустимый способ подключения к сети трехконтактной розетки.
Варианты б) и д) означают сознательный отказ от зануления, то есть прибор класса I исполь- зуется как прибор класса 0. В случае замыкания на корпус последний оказывается по отношению к земле под напряжением вплоть до фазного.
Вариант в) соответствует сети типа ТТ, то есть означает применение защитного заземления
(без зануления) в сети с глухозаземленной нейтралью, что запрещено ПУЭ (п. 1.7.39). Такой ва- риант характерен для сельской местности, где в качестве искусственного заземлителя может быть использован металлический штырь, кол и пр., вбитый в землю. Поскольку сопротивление расте- канию такого заземлителя намного больше, чем заземлителя нейтрали трансформатора, то в слу- чае замыкания на корпус большая часть фазного напряжения оказывается на корпусе. Это осо- бенно опасно в домах городского типа, где в качестве естественного заземлителя может быть ошибочно использован водопровод, канализация, система отопления. В случае замыкания на корпус в каком-либо приборе, будет иметь место вынос потенциала во все помещения, где про- ходят упомянутые выше коммуникации.
54
Вариант г) с точки зрения электробезопасности является наиболее правильным, так как озна- чает переход от двух- к трехпроводной групповой Сети, то есть к сети типа TN-C-S, что соответ- ствует новым нормативным требованиям. Однако это означает реконструкцию электрической сети с большим объемом монтажных работ, которые под силу только квалифицированным спе- циалистам, но не самим жильцам. К тому же ПУЭ (п. 1.7.80) требуют прокладки нулевых защит- ных проводников совместно или в непосредственной близости с фазными. Поскольку в боль- шинстве случаев существующая электропроводка скрытая и трасса ее неизвестна, указанное тре- бование может быть не выполнено. Это может привести к увеличению ширины петли "фаза- нуль", росту ее внешнего индуктивного сопротивления, и, как следствие, к отказу зануления. По указанным причинам данный вариант нельзя считать реальным.
Из всех рассмотренных вариантов использования приборов класса I в существующем жилом фонде предпочтение следует отдать варианту д), как наиболее простому и наименее опасному.
Однако следует иметь в виду, что при этом должный уровень электробезопасности не обеспечи- вается, и необходимы дополнительные меры защиты. Одной из таких мер является применение устройств защитного отключения (УЗО). Заметим, что установка УЗО целесообразна не только в зданиях с двухпроводными групповыми сетями, но и в новостройках с сетями типа TN-C-S. Сей- час ведутся активные работы по созданию и совершенствованию нормативной базы по примене- нию УЗО.
Вопросы электробезопасности, рассмотренные выше, касались, в основном, электроустано- вок многоэтажных зданий городского типа. Между тем в последнее время идет интенсивное строительство индивидуальных жилых домов, коттеджей, дачных (садовых) домов и других частных сооружений, в которых вопросы электробезопасности стоят наиболее остро. Это связано с тем, что значительная часть электрооборудования и электрических сетей эксплуатируется в условиях повышенной и особой опасности (насосы, теплицы, сауны, души, летние кухни и пр.).
Электрооборудование, как правило, не закреплено за постоянным квалифицированным обслужи- вающим персоналом. Положение усугубляется тем, что нередко проектные организации, идя на поводу у заказчиков и выполняя их эстетические пожелания, принимают проектные решения, не соответствующие требованиям действующих нормативных документов. В этих условиях весьма своевременным явилось введение в действие «Инструкции по электроснабжению индивидуаль- ных жилых домов и других частных сооружений», разработанной Главгосэнергонадзором и утвержденной Минтопэнерго РФ 16.03.1994 г. В соответствии с Инструкцией АО «РОСЭП» в
1994 г. разработаны «Рекомендации по электроснабжению индивидуальных жилых домов, котте- джей, дачных (садовых) домов и других частных сооружений», где рассмотрены конкретные во- просы проектирования электроснабжения указанных объектов, в частности, обеспечения их электро- и пожарной безопасности.
В соответствии с Инструкцией электробезопасность людей как внутри объекта, так и снару- жи должна быть обеспечена комплексом электрозащитных технических мероприятий, включа- ющих применение УЗО как в месте присоединения к владельцу электрических сетей; так и внут- ри объекта, повторное заземление нулевого провода на воздушном вводе, зануление электропри- емников, использование двойной изоляции ввода в объект. Рассмотрим указанные требования более подробно.
Зануление стационарных и переносных электроприемников в индивидуальных домах и дру- гих частных сооружениях должно осуществляться в полном соответствии с изложенными выше требованиями комплекса стандартов ГОСТ Р 50571 и ПУЭ. Для электроснабжения используется питающая сеть типа TN-C-S; однофазные групповые линии выполняются трехпроводными; за- щитные контакты штепсельных розеток для электроприборов класса I и металлические корпуса