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: 247
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
55 стационарных электроприемников подключаются к нулевому защитному проводнику РЕ, про- кладываемому от вводно-распределительного устройства и имеющему такое же сечение, как и фазный проводник L. Использование нулевого рабочего проводника N для зануления запрещает- ся.
Характерной особенностью любого объекта индивидуального строительства, (например, са- дового участка) является наличие наружных электропроводок: ответвление от воздушной линии
(ВЛ); вводов в сооружения и выводов из них; внутриобъектной электропроводки, предназначен- ной для электроснабжения хозпостроек и других электроприемников, расположенных на терри- тории объекта и питаемых через один общий счетчик. Все указанные элементы системы электро- снабжения должны соответствовать требованиям ПУЭ, строительных норм и Инструкции. В частности, ответвления от ВЛ длиной до 25 м должны быть выполнены изолированным прово- дом, а более 25 м допускается выполнять неизолированным проводом с установкой дополнитель- ных опор. Минимальные расстояния до земли должны быть: проводов ответвления - 6м над про- езжей частью и 3,5 м над пешеходными участками; вводов (выводов) и проводов внутриобъект- ной электропроводки - 2,75 м. При невозможности соблюдения указанных расстояний необходи- ма установка дополнительной опоры или трубостойки на строении. Внутриобъектная проводка не должна проходить над проезжей частью территории объекта. Минимальные сечения проводов должны составлять: медных - 6 мм
2
для ответвления и 2,5 мм
2
для ввода; алюминиевых - соответ- ственно 16 мм
2
и 4 мм
2
Ввод в объект следует выполнять через стены изолированным проводом или кабелем с него- рючей оболочкой. Допускается выполнять ввод через крышу в стальной трубе (трубостойке).
Проход через стену изолированных проводов осуществляется в изоляционных полутвердых трубках, оконцованных изолированными втулками в сухих помещениях и воронками в сырых помещениях или при выходе наружу. При этом должны быть приняты меры, предотвращающие попадание воды в проход через стену или крышу. Если ввод осуществляется через стену из го- рючего материала, то провода, изоляционная трубка, втулки должны быть заключены в стальную трубу. Вывод проводов из дома для электроснабжения хозпостроек и других потребителей осу- ществляется так же, как и ввод. Ввод внутриобъектной электропроводки в хозпостройки реко- мендуется выполнять проводами или кабелями без их разрезания во избежание возгорания по- мещений из-за плохих контактных соединений на вводе.
Важным мероприятием, направленным на повышение электробезопасности объектов инди- видуального строительства, является повторное заземление нулевого PEN-провода на воздушном вводе в объект. Необходимость повторного заземления при однофазном вводе определяется в каждом конкретном случае проектом системы электроснабжения, а при трехфазном вводе явля- ется обязательным во всех случаях. Для этого в первую очередь следует использовать располо- женные поблизости естественные или искусственные заземлители. Сопротивление повторного заземлителя не должно превышать 30 Ом. При удельном сопротивлении грунта более 100 Ом*м допускается увеличение указанной нормы в 0,01ρ раз, но не более десятикратного (здесь ρ - удельное сопротивление грунта, Ом*м). Допускается не выполнять повторное заземление нуле- вого провода на воздушном вводе в объект, если питающая линия имеет длину менее 200 м или имеет хотя бы одно повторное заземление при длине более 200 м. Повторное заземление также не выполняется, если питание объекта осуществляется кабелем, проложенным в земле.
Конструктивно повторное заземление нулевого провода на воздушном вводе в объект долж- но быть выполнено так, чтобы в случае обрыва PEN-проводника ответвления от ВЛ к объекту, нулевой провод ввода в дом оставался присоединенным к заземлителю. При этом обеспечивается
56 снижение потенциала, вынесенного на зануленные корпуса электроприемников, который при от- сутствии связи с заземлителем был бы равен полному потенциалу фазы.
Содержащееся в Инструкции требование об установке УЗО в месте присоединения к вла- дельцу электрических сетей в настоящее время признано завышенным и фактически отменено "Временными указаниями по применению устройств защитного отключения в электроустанов- ках жилых зданий", утвержденными Главгосэнергонадзором (информационное письмо №42-6/9-
ЭТ от 29.04.97). Согласно этому документу применение УЗО для объектов индивидуального строительства рекомендуется на вводе в объект, либо в отдельных групповых линиях. Обяза- тельным является применение УЗО для групповых линий, питающих штепсельные соединители наружной установки, а также штепсельные розетки ванных и душевых помещений, если они не подсоединяются к индивидуальному разделяющему трансформатору. Уставка срабатывания по току утечки указанных УЗО не должна превышать 30 мА.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12
5.3. Мобильные здания из металла
Выше были рассмотрены технические меры электробезопасности применительно к много- этажным зданиям городского типа, а также к объектам индивидуального строительства (кот- теджи, дачные, садовые домики, внутрихозяйственные постройки).
Для уличной торговли и бытового обслуживания населения в настоящее время широко при- меняются мобильные здания из металла или с металлическим каркасом (торговые палатки, пави- льоны, киоски). К таким здани- ям в полной мере можно отнести также индивидуальные метал- лические гаражи. При повре- ждении изоляции электрообору- дования в таком здании под напряжением оказываются не только открытые проводящие части (металлические корпуса электрооборудования), но и сто- ронние проводящие части (ме- таллический корпус или каркас здания, металлические трубы газового хозяйства, водопрово- да, отопления, радиаторы, сме- сители, раковины и пр.). При этом создается повышенная и даже особая опасность пораже- ния электрическим током людей как внутри здания, так и снару- жи его. Опасность усугубляется тем, что электропроводка в та- ких зданиях часто выполняется случайными людьми или сами- ми владельцами и изобилует нарушениями действующих правил и норм. В связи со ска- занным к электроснабжению и
57 электробезопасности мобильных металлических зданий предъявляются более жесткие требова- ния, чем к рассмотренным выше объектам частной собственности (коттеджам, садовым домикам и пр.). Эти требования регламен-тированы действующим ГОСТ Р50669-94 "Электроснабжение и электробезопасность мобильных (инвентарных) зданий из металла или с металлическим, карка- сом для уличной торговли и бытового обслуживания населения. Техни-ческие требования".
В соответствии с указанным стандартом электроснабжение здания следует осуществлять от электри-ческой сети напряжением 380/220 В с заземленной нейтралью (см. рис. 20). Схема элек- троснабжения – электри-ческая сеть ТТ. Допускается применять электрическую сеть TN-S с за- земленной нейтралью и занулением, с раздельным нулевым рабочим и нулевым защитным про- водниками. Наружную электропро-водку к отдельно стоящим зданиям следует выполнять:
- для сетей ТТ - однофазной двухпроводной или трехфазной четырехпроводной;
- для сетей TN-S - однофазной трехпроводной или трехфазной пятипроводной.
Таким образом, ГОСТ пред-писывает применение сети ТТ в качестве основной, а сеть TN-S лишь допускается к применению. Подчерк-нем, что сеть TN-C-S (используемая для электроснаб- жения всех рас-смотренных выше жилых и общественных зданий) и особенно сеть TN-C не до- пускаются для электроснабжения мобильных зданий из металла, как не обеспечивающие долж- ный уровень электробезопасности.
Система ТТ имеет ряд преимуществ перед системой TN-S. При реализации системы ТТ (см. рис. 20) здание подключается к существующей сети 380/220 В без всяких дополнительных затрат, не считая устройства защитного заземления здания, к которому предъявляются весьма невысокие требования (см. ниже), что позволяет значительно упростить его конструкцию и сократить затра- ты сил, средств и времени на его сооружение. Для реализации системы TN-S (см. рис. 20) необ- ходимо реконструировать существующую сеть, прокладывая дополнительно от нейтрали транс- форматора подстанции до потребителя пятый, нулевой защитный провод, сечение которого должно быть не менее половины сечения фазного провода. Одно только наличие пятого провода повышает стоимость питающей линии на 15-20%. Все разновидности системы TN (TN-S, TN-C-S,
TN-C) имеют общий недостаток - вынос потенциала на все зануленные корпуса электроприемни- ков в случае замыкания на корпус в любом из них. Этот потенциал будет иметь место до тех пор, пока поврежденная часть электроустановки не будет отключена от сети под действием системы зануления, т.е. пока не сработает автоматический выключатель (предохранитель), ближайший к месту повреждения. Кроме того, в сетях TN-C-S и TN-C в случае обрыва PEN-проводника метал- лические корпуса потребителей (в том числе совершенно исправных) оказываются под фазным напряжением по отношению к земле.
Система ТТ свободна от указанных выше недостатков системы TN. Однако при ее использо- вании необходимо иметь в виду одно принципиально важное условие: сеть типа ТТ обеспечивает электробезопасность только в сочетании с устройством защитного отключения. Кстати, и расчет нормируемого сопротивления растеканию заземлителя мобильного здания (см. ниже) ведется из условия наличия на вводе в электроустановку УЗО, которое в случае появления опасных токов утечки (например, при прямом прикосновении человека к токоведущей части) быстро отключит электроустановку от питающей сети. При отсутствии УЗО система ТТ несет в себе прямую угро- зу электропоражения. Не случайно, система ТТ (без ссылки на обязательное применение УЗО) запрещена Правилами устройства электроустановок (ПУЭ): согласно п. 1.7.39 в электроустанов- ках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью должно быть выполнено зануление. Применение в та- ких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается
К сожалению, в ГОСТ Р 50669-94 не содержится прямого указания на неразрывную связь систе- мы ТТ и УЗО; эта мысль следует из текста ГОСТа лишь косвенно - через требование об обяза-
58 тельном применении УЗО в электроустановках мобильных зданий, вне зависимости от принятой системы электроснабжения (ТТ или TN-S).
В соответствии с ГОСТ Р 50669-94 электробезопасность людей как снаружи мобильного зда- ния, так и внутри должна быть обеспечена комплексом следующих электрозащитных техниче- ских мероприятий:
- применение УЗО внутри здания;
- повторное заземление нулевого рабочего провода (для сети ТТ) или нулевого защитного провода (для сети TN-S) в месте присоединения наружной электропроводки к питающей сети;
- заземление (для сети ТТ) или зануление (для сети TN-S) открытых проводящих частей электроустановки здания, а также сторонних проводящих частей;
- двойная изоляция проводов ввода в здание.
УЗО предусматривается как обязательная мера защиты, устанавливается на вводе в здание, располагается во вводно-распределительном устройстве. Уставка срабатывания УЗО по току утечки не должна превышать 30 мА. В месте присоединения наружной электропроводки к пита- ющей электрической сети УЗО не предусматривается; в этом месте должен быть установлен ап- парат защиты от токов коротких замыканий.
Требования к повторному заземлению N-проводника (для сети ТТ) и РЕ-проводника (для се- ти TN-S) в мобильных зданиях не отличаются от рассмотренных выше требований к повторному заземлению нулевого проводника ввода в объекты малоэтажного строительства (коттеджи, садо- вые домики и др.). Однако при питании мобильных зданий повторное заземление выполняется не на вводе в здание, а на опоре, где к питающей линии присоединяется ответвление к вводу в зда- ние (см. рис. 20).
Говоря о защитном заземлении или занулении, следует подчеркнуть, что эти меры осуществ- ляются не только в отношении открытых проводящих частей электроустановки, но и в отноше- нии сторонних проводящих частей - корпуса или каркаса здания и других металлических частей, не относящихся к электрооборудованию. При этом должна быть обеспечена непрерывность электрической цепи между всеми металлоконструкциями здания, в том числе и подвижными
(двери, люки, полки и др.), в местах их соединения между собой. Тем самым осуществляется ме- ра защиты, дополняющая заземление (зануление) - выравнивание потенциала внутри здания, благодаря чему практически исключается опасность одновременного прикосновения человека к металлическому корпусу электроприемника, оказавшемуся под напряжением, и сторонней про- водящей части, не изолированной от земли.
В системе ТТ для заземления металлического корпуса (каркаса) и открытых проводящих ча- стей электроустановки вблизи каждого здания необходимо выполнить заземляющее устройство.
Нормируемое значение сопротивления заземлителя определяется по формуле:
R= 12/ (1,4 I), Ом,
(1) где 12 - допустимое напряжение прикосновения, В;
1,4 - коэффициент запаса;
I - уставка срабатывания УЗО, равная 0,03 А.
Сопротивление заземлителя в самый неблагоприятный сезон не должно превышать значения, рассчитанного по формуле, равного 286 Ом. Сооружение такого заземлителя не требует значи- тельных затрат сил и средств. Заметим, что использование для этой цели естественных заземли- телей ГОСТ Р 50699-94 не предусматривает.
Из сказанного следует существенный недостаток, принципиально присущий системе ТТ. При отсутствии УЗО или при выходе его из строя, в случае замыкания на корпус, фазное напряжение
59 распределится между заземлителями здания и нейтрали трансформатора пропорционально их со- противлениям (соответственно 286 Ом и 4 Ом - по норме) При этом все заземленные части зда- ния длительно окажутся под напряжением 217 В, что создает прямую опасность электропораже- ния. Следовательно, в системе ТТ заземление здания не является мерой защиты от косвенных прикосновений, а лишь обеспечивает работу УЗО, которое следует рассматривать как единствен- ную, не имеющую резерва меру защиты. В этих условиях должны предъявляться повышенные требования к надежности УЗО.
Иногда высказывается мнение, что указанный недостаток системы ТТ можно устранить, снижая нормируемое значение R, например до 10 Ом. Ошибочность такого мнения очевидна.
При снижении сопротивления заземлителя здания напряжение на нем уменьшается, но одновре- менно растет напряжение на заземлителе нейтрали; их сумма всегда равна фазному напряжению.
Так, при R = 10 Ом заземленные части здания окажутся под напряжением 157 В, а металлические корпуса электрооборудования подстанции - под напряжением 63 В. При дальнейшем снижении
R, например, до 4 Ом, указанные напряжения будут равны между собой и составят 110 В, что со- здает реальную опасность электропоражения как в здании, так и на подстанции. Вместе с тем, сооружение заземлителя с таким малым сопротивлением, как 10 или 4 Ом, требует существенных затрат сил и средств. В итоге не только не устраняется опасность электропоражения, но и одно- временно система ТТ лишается ее главного достоинства простоты и дешевизны заземлителя здания.
В случае применения системы ТТ внутри здания должна быть предусмотрена главная зазем- ляющая шина (см. рис. 20), которая с помощью заземляющих проводников (не менее двух) со- единяется с заземлителем. Контакт заземляющих проводников с главной заземляющей шиной должен обеспечиваться болтовым соединением, а с заземлителем - путем сварки. К главной за- земляющей шине при помощи защитных проводников (РЕ) присоединяются металлические кор- пуса стационарного электрооборудования, а также защитные контакты штепсельных розеток, через которые осуществляется заземление корпусов переносных электроприемников. Корпус
(каркас) здания соединяется с главной заземляющей шиной при помощи главного проводника системы выравнивания потенциала. Предусматриваются также проводники системы выравнива- ния потенциала, соединяющие отдельные конструкции корпуса здания между собой и со сторон- ними проводящими частями (трубы водоснабжения и др.). Для измерения сопротивления зазем- ляющего устройства должна быть обеспечена возможность отсоединения заземляющих провод- ников от главной заземляющей шины. Отсоединение от главной заземляющей шины всех под- ключенных к ней проводников должно быть возможно только при помощи инструмента. Главная заземляющая шина может устанавливаться на металлической конструкции корпуса (каркаса) внутри здания или в корпусе вводно-распределительного устройства. Конкретные требования к упомянутым выше элементам защитного заземления содержатся в ГОСТ Р 50571.10-96 «Элект- роустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Глава 54. Заземляющие устройства и защитные проводники».
Для системы TN-S (см. рис. 20) внутри здания предусматривается главная зануляющая шина, конструкция которой такая же, как главной заземляющей шины в системе ТТ. Отличие состоит в том, что вместо заземляющих проводников к шине подключается нулевой защитный проводник
(РЕ) питающей сети, прокладываемый от нейтрали трансформатора подстанции, а металличе- ские корпуса стационарного электрооборудования и защитные контакты штепсельных розеток соединяются с шиной нулевыми защитными проводниками. Таким образом, в системе TN-S в качестве защиты от косвенных прикосновений используется зануление и УЗО
60
В перечне электрозащитных мероприятий, предписываемых ГОСТ Р 50669-94, не предусмот- рена облицовка изоляционным материалом пола, потолка и стен внутри здания из металла, тем самым допускается возможность прикосновения людей к неизолированным сторонним прово- дящим частям. Такие здания согласно ГОСТ Р 50571.13-96 должны быть отнесены к стесненным помещениям с проводящими потолком, стенами и полом и отвечать более жестким требованиям электробезопасности, чем предписывает ГОСТ 50669-94. Поэтому целесообразно внутри здания выполнить облицовку пола, потолка и стен изоляционным материалом.
Двойная изоляция проводов ввода в мобильное здание из металла осуществляется по тем же правилам, что и для объектов частной собственности.
Помимо рассмотренных выше электрозащитных мероприятий, в жилых и общественных зда- ниях находят применение выравнивание потенциала и электрическое разделение сети.
Выравнивание потенциала имеет большое значение для обеспечения электробезопасности в мобильных зданиях из металла, о чем сказано выше.
В соответствии с требованиями ПУЭ 7-го издания (7.1.87, 7.1.88) на вводе в здание должна быть выполнена система уравнивания потенциалов путем объединения следующих проводящих частей:
•
основной (магистральный) защитный проводник;
•
основной (магистральный) заземляющий проводник или основной заземляющий зажим;
•
стальные трубы коммуникаций зданий и между зданиями;
•
металлические части строительных конструкций, молниезащиты, системы центрального отопления, вентиляции и кондиционирования. Такие проводящие части должны быть со- единены между собой на вводе в здание.
Рекомендуется по ходу передачи электроэнергии повторно выполнять дополнительные систе- мы уравнивания потенциалов.
К дополнительной системе уравнивания потенциалов должны быть подключены все доступ- ные прикосновению открытые проводящие части стационарных электроустановок, сторонние проводящие части и нулевые защитные проводники всего электрооборудования (в том числе штепсельных розеток).
Для ванных и душевых помещений дополнительная система уравнивания потенциалов явля- ется обязательной и должна предусматривать, в том числе, подключение сторонних проводящих частей, выходящих за пределы помещений. Если отсутствует электрооборудование с подключен- ными к системе уравнивания потенциалов нулевыми защитным проводниками, то систему урав- нивания потенциалов следует подключить к РЕ шине (зажиму) на вводе.
В ванных комнатах и в банях металлические корпуса ванн, а в душевых поддоны должны быть соединены металлическими проводниками с металлическими трубами водопровода. Дело в том, что, как показывает практика, не исключено попадание напряжения на корпус ванны или поддон из-за повреждения изоляции проводки, проходящей в непосредственной близости. В то же время трубы водопровода из-за хорошего контакта с землей имеют нулевой потенциал. Таким образом, при отсутствии указанной металлической связи человек, находящийся в ванне или сто- ящий на поддоне, прикоснувшись к водопроводному крану, подвергается смертельной опасности, которая усугубляется особой сыростью помещения ванной комнаты или душевой.
Электрическое разделение сети в жилых и общественных зданиях имеет ограниченное при- менение. Согласно ГОСТ Р 50571.11-96 допускается в ванных комнатах квартир, гостиниц, об- щежитии установка розеток, присоединяемых к сети через разделительные трансформаторы. За- метим, что для этой цели промышленность выпускает трансформаторы типа ОСР-0,02/0,22 (0- однофазный, С - сухой, т.е. с естественным воздушным охлаждением; Р - разделительный; 0,22 -
61 первичное и вторичное напряжение, кВ; 0,02 - мощность электроприемника, кВ*А). Альтерна- тивной мерой электрическому разделению сети является применение УЗО для групповых линий, питающих розетки, установленные в ванных комнатах. УЗО должны реагировать на токи утечки и иметь уставку не более 30 мА.
В соответствии с п.6.1.16 и п. 6.1.18 ПУЭ 7-го издания в помещениях с повышенной опасно- стью и особо опасных для светильников местного освещения допускается напряжение до 220 В.
В этом случае должно быть предусмотрено или УЗО (30 мА) или питание каждого светильника через разделительный трансформатор, который может иметь несколько электрически несвязан- ных вторичных обмоток.
Питание переносных светильников напряжением до 50 В должно производиться от раздели- тельных трансформаторов или автономных источников питания.
6. ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ (ЭМП) ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧА-
СТОТЫ
6.1. Составляющие ЭМП
Воздушные линии электропередачи (ВЛ) и открытые распределительные устройства (ОРУ) являются источниками электромагнитных полей (ЭМП), которые могут оказывать вредные воз- действия на людей - обслуживающий персонал и население.
Наиболее чувствительны к электромагнитным полям центральная нервная система, сердечно- сосудистая, гормональная и репродуктивная системы.
Несмотря на многолетние исследования, сегодня ученым еще далеко не все известно о влия- нии ЭМП на здоровье человека.
При малых частотах, в том числе 50 Гц, электрическое (ЭП) и магнитное (МП) поля не связа- ны, поэтому их можно рассматривать раздельно. Электрическое поле возникает вследствие нали- чия напряжения на токоведущих частях, а магнитное поле обусловлено прохождением тока по этим частям.
Напряженность ЭП зависит от номинального напряжения электроустановки; учет вредного воздействия ЭП на биологический объект начинается при номинальном напряжении 330 кВ и выше.
Напряженность МП зависит от величины тока, поэтому вредное воздействие МП может про- являться в установках всех напряжений.
Наряду с биологическим действием ЭП может вызывать электрические разряды при прикос- новении человека к заземленным или изолированным от земли электропроводящим объектам.
Разрядный ток может достигать значений, опасных для жизни, а также может вызвать взрыв и пожар.
1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 12
57 электробезопасности мобильных металлических зданий предъявляются более жесткие требова- ния, чем к рассмотренным выше объектам частной собственности (коттеджам, садовым домикам и пр.). Эти требования регламен-тированы действующим ГОСТ Р50669-94 "Электроснабжение и электробезопасность мобильных (инвентарных) зданий из металла или с металлическим, карка- сом для уличной торговли и бытового обслуживания населения. Техни-ческие требования".
В соответствии с указанным стандартом электроснабжение здания следует осуществлять от электри-ческой сети напряжением 380/220 В с заземленной нейтралью (см. рис. 20). Схема элек- троснабжения – электри-ческая сеть ТТ. Допускается применять электрическую сеть TN-S с за- земленной нейтралью и занулением, с раздельным нулевым рабочим и нулевым защитным про- водниками. Наружную электропро-водку к отдельно стоящим зданиям следует выполнять:
- для сетей ТТ - однофазной двухпроводной или трехфазной четырехпроводной;
- для сетей TN-S - однофазной трехпроводной или трехфазной пятипроводной.
Таким образом, ГОСТ пред-писывает применение сети ТТ в качестве основной, а сеть TN-S лишь допускается к применению. Подчерк-нем, что сеть TN-C-S (используемая для электроснаб- жения всех рас-смотренных выше жилых и общественных зданий) и особенно сеть TN-C не до- пускаются для электроснабжения мобильных зданий из металла, как не обеспечивающие долж- ный уровень электробезопасности.
Система ТТ имеет ряд преимуществ перед системой TN-S. При реализации системы ТТ (см. рис. 20) здание подключается к существующей сети 380/220 В без всяких дополнительных затрат, не считая устройства защитного заземления здания, к которому предъявляются весьма невысокие требования (см. ниже), что позволяет значительно упростить его конструкцию и сократить затра- ты сил, средств и времени на его сооружение. Для реализации системы TN-S (см. рис. 20) необ- ходимо реконструировать существующую сеть, прокладывая дополнительно от нейтрали транс- форматора подстанции до потребителя пятый, нулевой защитный провод, сечение которого должно быть не менее половины сечения фазного провода. Одно только наличие пятого провода повышает стоимость питающей линии на 15-20%. Все разновидности системы TN (TN-S, TN-C-S,
TN-C) имеют общий недостаток - вынос потенциала на все зануленные корпуса электроприемни- ков в случае замыкания на корпус в любом из них. Этот потенциал будет иметь место до тех пор, пока поврежденная часть электроустановки не будет отключена от сети под действием системы зануления, т.е. пока не сработает автоматический выключатель (предохранитель), ближайший к месту повреждения. Кроме того, в сетях TN-C-S и TN-C в случае обрыва PEN-проводника метал- лические корпуса потребителей (в том числе совершенно исправных) оказываются под фазным напряжением по отношению к земле.
Система ТТ свободна от указанных выше недостатков системы TN. Однако при ее использо- вании необходимо иметь в виду одно принципиально важное условие: сеть типа ТТ обеспечивает электробезопасность только в сочетании с устройством защитного отключения. Кстати, и расчет нормируемого сопротивления растеканию заземлителя мобильного здания (см. ниже) ведется из условия наличия на вводе в электроустановку УЗО, которое в случае появления опасных токов утечки (например, при прямом прикосновении человека к токоведущей части) быстро отключит электроустановку от питающей сети. При отсутствии УЗО система ТТ несет в себе прямую угро- зу электропоражения. Не случайно, система ТТ (без ссылки на обязательное применение УЗО) запрещена Правилами устройства электроустановок (ПУЭ): согласно п. 1.7.39 в электроустанов- ках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью должно быть выполнено зануление. Применение в та- ких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается
К сожалению, в ГОСТ Р 50669-94 не содержится прямого указания на неразрывную связь систе- мы ТТ и УЗО; эта мысль следует из текста ГОСТа лишь косвенно - через требование об обяза-
58 тельном применении УЗО в электроустановках мобильных зданий, вне зависимости от принятой системы электроснабжения (ТТ или TN-S).
В соответствии с ГОСТ Р 50669-94 электробезопасность людей как снаружи мобильного зда- ния, так и внутри должна быть обеспечена комплексом следующих электрозащитных техниче- ских мероприятий:
- применение УЗО внутри здания;
- повторное заземление нулевого рабочего провода (для сети ТТ) или нулевого защитного провода (для сети TN-S) в месте присоединения наружной электропроводки к питающей сети;
- заземление (для сети ТТ) или зануление (для сети TN-S) открытых проводящих частей электроустановки здания, а также сторонних проводящих частей;
- двойная изоляция проводов ввода в здание.
УЗО предусматривается как обязательная мера защиты, устанавливается на вводе в здание, располагается во вводно-распределительном устройстве. Уставка срабатывания УЗО по току утечки не должна превышать 30 мА. В месте присоединения наружной электропроводки к пита- ющей электрической сети УЗО не предусматривается; в этом месте должен быть установлен ап- парат защиты от токов коротких замыканий.
Требования к повторному заземлению N-проводника (для сети ТТ) и РЕ-проводника (для се- ти TN-S) в мобильных зданиях не отличаются от рассмотренных выше требований к повторному заземлению нулевого проводника ввода в объекты малоэтажного строительства (коттеджи, садо- вые домики и др.). Однако при питании мобильных зданий повторное заземление выполняется не на вводе в здание, а на опоре, где к питающей линии присоединяется ответвление к вводу в зда- ние (см. рис. 20).
Говоря о защитном заземлении или занулении, следует подчеркнуть, что эти меры осуществ- ляются не только в отношении открытых проводящих частей электроустановки, но и в отноше- нии сторонних проводящих частей - корпуса или каркаса здания и других металлических частей, не относящихся к электрооборудованию. При этом должна быть обеспечена непрерывность электрической цепи между всеми металлоконструкциями здания, в том числе и подвижными
(двери, люки, полки и др.), в местах их соединения между собой. Тем самым осуществляется ме- ра защиты, дополняющая заземление (зануление) - выравнивание потенциала внутри здания, благодаря чему практически исключается опасность одновременного прикосновения человека к металлическому корпусу электроприемника, оказавшемуся под напряжением, и сторонней про- водящей части, не изолированной от земли.
В системе ТТ для заземления металлического корпуса (каркаса) и открытых проводящих ча- стей электроустановки вблизи каждого здания необходимо выполнить заземляющее устройство.
Нормируемое значение сопротивления заземлителя определяется по формуле:
R= 12/ (1,4 I), Ом,
(1) где 12 - допустимое напряжение прикосновения, В;
1,4 - коэффициент запаса;
I - уставка срабатывания УЗО, равная 0,03 А.
Сопротивление заземлителя в самый неблагоприятный сезон не должно превышать значения, рассчитанного по формуле, равного 286 Ом. Сооружение такого заземлителя не требует значи- тельных затрат сил и средств. Заметим, что использование для этой цели естественных заземли- телей ГОСТ Р 50699-94 не предусматривает.
Из сказанного следует существенный недостаток, принципиально присущий системе ТТ. При отсутствии УЗО или при выходе его из строя, в случае замыкания на корпус, фазное напряжение
59 распределится между заземлителями здания и нейтрали трансформатора пропорционально их со- противлениям (соответственно 286 Ом и 4 Ом - по норме) При этом все заземленные части зда- ния длительно окажутся под напряжением 217 В, что создает прямую опасность электропораже- ния. Следовательно, в системе ТТ заземление здания не является мерой защиты от косвенных прикосновений, а лишь обеспечивает работу УЗО, которое следует рассматривать как единствен- ную, не имеющую резерва меру защиты. В этих условиях должны предъявляться повышенные требования к надежности УЗО.
Иногда высказывается мнение, что указанный недостаток системы ТТ можно устранить, снижая нормируемое значение R, например до 10 Ом. Ошибочность такого мнения очевидна.
При снижении сопротивления заземлителя здания напряжение на нем уменьшается, но одновре- менно растет напряжение на заземлителе нейтрали; их сумма всегда равна фазному напряжению.
Так, при R = 10 Ом заземленные части здания окажутся под напряжением 157 В, а металлические корпуса электрооборудования подстанции - под напряжением 63 В. При дальнейшем снижении
R, например, до 4 Ом, указанные напряжения будут равны между собой и составят 110 В, что со- здает реальную опасность электропоражения как в здании, так и на подстанции. Вместе с тем, сооружение заземлителя с таким малым сопротивлением, как 10 или 4 Ом, требует существенных затрат сил и средств. В итоге не только не устраняется опасность электропоражения, но и одно- временно система ТТ лишается ее главного достоинства простоты и дешевизны заземлителя здания.
В случае применения системы ТТ внутри здания должна быть предусмотрена главная зазем- ляющая шина (см. рис. 20), которая с помощью заземляющих проводников (не менее двух) со- единяется с заземлителем. Контакт заземляющих проводников с главной заземляющей шиной должен обеспечиваться болтовым соединением, а с заземлителем - путем сварки. К главной за- земляющей шине при помощи защитных проводников (РЕ) присоединяются металлические кор- пуса стационарного электрооборудования, а также защитные контакты штепсельных розеток, через которые осуществляется заземление корпусов переносных электроприемников. Корпус
(каркас) здания соединяется с главной заземляющей шиной при помощи главного проводника системы выравнивания потенциала. Предусматриваются также проводники системы выравнива- ния потенциала, соединяющие отдельные конструкции корпуса здания между собой и со сторон- ними проводящими частями (трубы водоснабжения и др.). Для измерения сопротивления зазем- ляющего устройства должна быть обеспечена возможность отсоединения заземляющих провод- ников от главной заземляющей шины. Отсоединение от главной заземляющей шины всех под- ключенных к ней проводников должно быть возможно только при помощи инструмента. Главная заземляющая шина может устанавливаться на металлической конструкции корпуса (каркаса) внутри здания или в корпусе вводно-распределительного устройства. Конкретные требования к упомянутым выше элементам защитного заземления содержатся в ГОСТ Р 50571.10-96 «Элект- роустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Глава 54. Заземляющие устройства и защитные проводники».
Для системы TN-S (см. рис. 20) внутри здания предусматривается главная зануляющая шина, конструкция которой такая же, как главной заземляющей шины в системе ТТ. Отличие состоит в том, что вместо заземляющих проводников к шине подключается нулевой защитный проводник
(РЕ) питающей сети, прокладываемый от нейтрали трансформатора подстанции, а металличе- ские корпуса стационарного электрооборудования и защитные контакты штепсельных розеток соединяются с шиной нулевыми защитными проводниками. Таким образом, в системе TN-S в качестве защиты от косвенных прикосновений используется зануление и УЗО
60
В перечне электрозащитных мероприятий, предписываемых ГОСТ Р 50669-94, не предусмот- рена облицовка изоляционным материалом пола, потолка и стен внутри здания из металла, тем самым допускается возможность прикосновения людей к неизолированным сторонним прово- дящим частям. Такие здания согласно ГОСТ Р 50571.13-96 должны быть отнесены к стесненным помещениям с проводящими потолком, стенами и полом и отвечать более жестким требованиям электробезопасности, чем предписывает ГОСТ 50669-94. Поэтому целесообразно внутри здания выполнить облицовку пола, потолка и стен изоляционным материалом.
Двойная изоляция проводов ввода в мобильное здание из металла осуществляется по тем же правилам, что и для объектов частной собственности.
Помимо рассмотренных выше электрозащитных мероприятий, в жилых и общественных зда- ниях находят применение выравнивание потенциала и электрическое разделение сети.
Выравнивание потенциала имеет большое значение для обеспечения электробезопасности в мобильных зданиях из металла, о чем сказано выше.
В соответствии с требованиями ПУЭ 7-го издания (7.1.87, 7.1.88) на вводе в здание должна быть выполнена система уравнивания потенциалов путем объединения следующих проводящих частей:
•
основной (магистральный) защитный проводник;
•
основной (магистральный) заземляющий проводник или основной заземляющий зажим;
•
стальные трубы коммуникаций зданий и между зданиями;
•
металлические части строительных конструкций, молниезащиты, системы центрального отопления, вентиляции и кондиционирования. Такие проводящие части должны быть со- единены между собой на вводе в здание.
Рекомендуется по ходу передачи электроэнергии повторно выполнять дополнительные систе- мы уравнивания потенциалов.
К дополнительной системе уравнивания потенциалов должны быть подключены все доступ- ные прикосновению открытые проводящие части стационарных электроустановок, сторонние проводящие части и нулевые защитные проводники всего электрооборудования (в том числе штепсельных розеток).
Для ванных и душевых помещений дополнительная система уравнивания потенциалов явля- ется обязательной и должна предусматривать, в том числе, подключение сторонних проводящих частей, выходящих за пределы помещений. Если отсутствует электрооборудование с подключен- ными к системе уравнивания потенциалов нулевыми защитным проводниками, то систему урав- нивания потенциалов следует подключить к РЕ шине (зажиму) на вводе.
В ванных комнатах и в банях металлические корпуса ванн, а в душевых поддоны должны быть соединены металлическими проводниками с металлическими трубами водопровода. Дело в том, что, как показывает практика, не исключено попадание напряжения на корпус ванны или поддон из-за повреждения изоляции проводки, проходящей в непосредственной близости. В то же время трубы водопровода из-за хорошего контакта с землей имеют нулевой потенциал. Таким образом, при отсутствии указанной металлической связи человек, находящийся в ванне или сто- ящий на поддоне, прикоснувшись к водопроводному крану, подвергается смертельной опасности, которая усугубляется особой сыростью помещения ванной комнаты или душевой.
Электрическое разделение сети в жилых и общественных зданиях имеет ограниченное при- менение. Согласно ГОСТ Р 50571.11-96 допускается в ванных комнатах квартир, гостиниц, об- щежитии установка розеток, присоединяемых к сети через разделительные трансформаторы. За- метим, что для этой цели промышленность выпускает трансформаторы типа ОСР-0,02/0,22 (0- однофазный, С - сухой, т.е. с естественным воздушным охлаждением; Р - разделительный; 0,22 -
61 первичное и вторичное напряжение, кВ; 0,02 - мощность электроприемника, кВ*А). Альтерна- тивной мерой электрическому разделению сети является применение УЗО для групповых линий, питающих розетки, установленные в ванных комнатах. УЗО должны реагировать на токи утечки и иметь уставку не более 30 мА.
В соответствии с п.6.1.16 и п. 6.1.18 ПУЭ 7-го издания в помещениях с повышенной опасно- стью и особо опасных для светильников местного освещения допускается напряжение до 220 В.
В этом случае должно быть предусмотрено или УЗО (30 мА) или питание каждого светильника через разделительный трансформатор, который может иметь несколько электрически несвязан- ных вторичных обмоток.
Питание переносных светильников напряжением до 50 В должно производиться от раздели- тельных трансформаторов или автономных источников питания.
6. ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ (ЭМП) ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧА-
СТОТЫ
6.1. Составляющие ЭМП
Воздушные линии электропередачи (ВЛ) и открытые распределительные устройства (ОРУ) являются источниками электромагнитных полей (ЭМП), которые могут оказывать вредные воз- действия на людей - обслуживающий персонал и население.
Наиболее чувствительны к электромагнитным полям центральная нервная система, сердечно- сосудистая, гормональная и репродуктивная системы.
Несмотря на многолетние исследования, сегодня ученым еще далеко не все известно о влия- нии ЭМП на здоровье человека.
При малых частотах, в том числе 50 Гц, электрическое (ЭП) и магнитное (МП) поля не связа- ны, поэтому их можно рассматривать раздельно. Электрическое поле возникает вследствие нали- чия напряжения на токоведущих частях, а магнитное поле обусловлено прохождением тока по этим частям.
Напряженность ЭП зависит от номинального напряжения электроустановки; учет вредного воздействия ЭП на биологический объект начинается при номинальном напряжении 330 кВ и выше.
Напряженность МП зависит от величины тока, поэтому вредное воздействие МП может про- являться в установках всех напряжений.
Наряду с биологическим действием ЭП может вызывать электрические разряды при прикос- новении человека к заземленным или изолированным от земли электропроводящим объектам.
Разрядный ток может достигать значений, опасных для жизни, а также может вызвать взрыв и пожар.
1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 12
6.2. Электрическое поле
ГОСТ 12.1.002-84 устанавливает предельно допустимые уровни напряженности электриче- ского поля (ЭП) частотой 50 Гц для персонала, обслуживающего электроустановки и находяще- гося в зоне влияния создаваемого ими ЭП, в зависимости от времени пребывания в ЭП, а также требования к проведению контроля уровней напряженности ЭП на рабочих местах.
Предельно допустимый уровень напряженности воздействующего ЭП устанавливается рав- ным 25 кВ/м.
Пребывание в ЭП напряженностью более 25 кВ/м без применения средств защиты не допус- кается.
Пребывание в ЭП напряженностью не более 5 кВ/м включительно допускается в течение ра- бочего дня.
62
При напряженности ЭП свыше 20 до 25 кВ/м время пребывания персонала в ЭП не должно превышать 10 мин.
Допустимое время пребывания в ЭП напряженностью свыше 5 до 20 кВ/м включительно вы- числяют по формуле: где Т - допустимое время пребывания в ЭП при соответствующем уровне напряженности, ч;
Е - напряженность воздействующего ЭП в контролируемой зоне, кВ/м.
Расчет допустимой напряженности, в зависимости от времени пребывания в ЭП произво- дится по формуле: где Т - время пребывания в ЭП, ч.
Расчет по формуле допускается в пределах от 0,5 до 8,0 ч.
Допустимое время пребывания в ЭП может быть реализовано одноразово или дробно в тече- ние рабочего дня. В остальное рабочее время напряженность ЭП не должна превышать 5 кВ/м.
При нахождении персонала в течение рабочего дня в зонах с различной напряженностью ЭП время пребывания вычисляют по форме: где Т
пр
- приведенное время, эквивалентное по биологическому эффекту пребыванию в ЭП нижней границы нормируемой напряженности, ч; t
Е1
, t
Е2
,…t
Еп
- время пребывания в контролируемых зонах с напряженностью Е
1
, Е
2
,…Е
п
, ч;
Т
Е1
, Т
Е2
,…Т
Еп
- допустимое время пребывания в ЭП для соответствующих контролируемых зон.
Приведенное время не должно превышать 8 ч.
Количество контролируемых зон определяется перепадом уровней напряженности ЭП на ра- бочем месте. Различие в уровнях напряженности ЭП контролируемых зон устанавливается 1 кВ/м.
Указанные выше требования действительны при условии исключения возможности воздей- ствия электрических разрядов на персонал, а также при условии применения защитного заземле- ния по ГОСТ 12.1.019-79 всех изолированных от земли предметов, конструкций, частей обору- дования, машин и механизмов, к которым возможно прикосновение работающих в зоне влияния
ЭП.
Следует заметить, что согласно новым Межотраслевым правилам по охране труда допусти- мая напряженность неискаженного ЭП составляет 5 кВ/м. При напряженности ЭП на рабочих местах выше 5 кВ/м (работа в зоне влияния ЭП) необходимо применять средства защиты. Таким образом, Правила устанавливают более жесткие требования, чем ГОСТ 12.1.002-84.
Учитывая потенциальную опасность ЭМП доя здоровья населения, в нашей стране разрабо- таны Санитарные нормы, по ряду параметров являющиеся самыми жесткими в мире.
В Российских Санитарных нормах в качестве предельно-допустимого уровня (ПДУ) облуче- ния населения принимаются такие значения электромагнитных полей, которые при ежедневном облучении в свойственных для данного источника излучения режимах не вызывают у населения без ограничения пола и возраста заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаружи- ваемых современными методами исследования, в период облучения или в отдаленные сроки по- сле его прекращения.
63
Влияние электрических полей переменного тока промышленной частоты в условиях насе- ленных мест (внутри жилых зданий, на территории жилой застройки и на участках пересечения воздушных линий с автомобильными дорогами) ограничивается «Санитарными нормами и пра- вилами защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными лини- ями электропередачи переменного тока промышленной частоты» № 2971—84. В качестве пре- дельно допустимых уровней приняты следующие значения напряженности электрического поля:
— внутри жилых зданий 0,5 кВ/м;
— на территории жилой застройки 1 кВ/м;
— в населенной местности, вне зоны жилой застройки (земли городов в пределах городской черты в границах их перспективного развития на 10 лет, пригородные и зеленые зоны, курорты, земля поселков городского типа, в пределах поселковой черты этих пунктов), а также на терри- тории огородов и садов 5 кВ/м;
— на участках пересечения воздушных линий (ВЛ) с автомобильными дорогами I—IV кате- гории 10 кВ/м;
— в ненаселенной местности (незастроенные местности, хотя бы и частично посещаемые людьми, доступные для транспорта, и сельскохозяйственные угодья) 15 кВ/м;
— в труднодоступной местности (не доступной для транспорта и сельскохозяйственных ма- шин) и на участках, специально выгороженных для исключения доступа населения 20 кВ/м.
6.3. Магнитное поле
До недавнего времени считалось, что только электрическая составляющая ЭМП представляет опасность для здоровья человека. Однако исследования последних лет свидетельствуют о том, что магнитная составляющая оказывает вредное воздействие на биологические объекты. В связи с этим появились нормативные документы, устанавливающие ПДУ магнитных полей (напря- женность поля Н, А/м и индукция В, Тл), см. таблицу 5.
Таблица 5
Допустимые уровни магнитного поля для персонала
Время пребывания
(час)
Допустимые уровни магнитного поля Н (А/м)/В (мкТл) при воз- действии общем локальном
≤1 1600/2000 6400/8000 2
800/1000 3200/4000 4
400/500 1600/2000 8
80/100 800/1000
Допустимые уровни магнитного поля внутри временных интервалов определяются интерпо- ляцией.
При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью магнитного поля общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью.
Допустимое время пребывания в магнитном поле может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. При изменении режима труда и отдыха (сменная работа) пре- дельно допустимый уровень магнитного поля не должен превышать установленный для 8- часового рабочего дня.
Измерения напряженности (индукции) магнитного поля должны проводиться при максималь- ном рабочем токе электроустановки или измеренные значения должны пересчитываться на мак-