Персонал. Курс лекций содержание введение
 Скачать 1 Mb.
|
|
5.2. Технические решения Выше рассмотрены новые требования российских стандартов и Правил устрой- ства электроустановок (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 од- нофазные групповые линии должны выполняться трехпроводными (фаза, нулевой ра- бочий N и нулевой защитный РЕ проводники). Эти меры открывают широкие возмож- ности 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 капиталь- но ремонтируемых зданиях. 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 55 параллельно существовать сети TN-C-S и TN (без системы зануления). С другой сто- роны, во всех этих сетях будут эксплуатироваться электробытовые приборы классов защиты 0, I, П. Указанное обстоятельство требует практического решения и отраже- ния в нормативно-технической документации вопросов, касающихся подключения к сети приборов различных классов защиты. В зданиях-новостройках с сетями TN-C-S трехконтактные штепсельные розетки предназначены для использования приборов класса I. Что касается приборов класса 0 и Ц, то их обычные двухштырьковые вилки не могут быть включены в розетки с защит- ным контактом. Поэтому приходится использовать соответствующие переходники. Заметим, что в последнее время стали выпускаться приборы классов 0 и II с вилками из литой резины, имеющими фланец с прорезями, позволяющими включить их в трех- контактные 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 другой вариант: наряду с трехконтактными розетками (для приборов класса I) предусматри- вать определенное количество обычных розеток (для приборов классов 0 и II). В нор- мативной документации указанные вопросы пока не нашли отражения, то есть их ре- шение дается на откуп проектным 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 существенно снижает эффект, достигае- мый путем перехода от двух- к трехпроводным групповым сетям. Однако, как показа- но выше, запрет приборов класса 0 практически не реален. Аналогичные вопросы возникают в существующем жилом фонде с двухпровод- ными групповыми сетями и обычными двухконтактными штепсельными розетками. При эксплуатации в таких сетях приборов класса защиты I возникает вопрос: как "за- действовать" третий защитный контакт штепсельной розетки, которая входит в ком- плект прибора, либо приобретается вместе с ним? Здесь возможны следующие вариан- ты (см. рис. 19), встречающиеся на практике: а) в розетке между нулевым контактом цепи питания и защитным контактом ставится перемычка, то есть защитный контакт соединяется с нулевым рабочим про- водником; б) защитный контакт розетки остается свободным, «незадействованным»; в) защитный контакт соединяется с естественным или искусственным заземли- телем; г) защитный контакт соединяется с защитным проводником РЕ, прокладывае- мым дополнительно от группового щитка до розетки; д) трехконтактная розетка не используется, трехконтактная вилка питающего прибор кабеля через переходник включается в обычную двухконтактную розетку. 56 Вариант а) соответствует сети типа TN-C, применение которой в электроуста- новках зданий не предусмотрено ни ГОСТ Р 50751, ни ПУЭ. В этом варианте обеспе- чивается зануление корпуса электроприемника, однако в случае обрыва совмещенного нулевого рабочего и защитного проводника PEN на корпус прибора через рабочую об- мотку 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 используется 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 вариант характерен для сельской местности, где в качестве искусст- венного заземлителя может быть использован металлический штырь, кол и пр., вбитый в землю. Поскольку сопротивление растеканию такого заземлителя намного больше, чем заземлителя нейтрали трансформатора, то в случае замыкания на корпус большая часть фазного напряжения оказывается на корпусе. Это особенно опасно в домах го- родского типа, где в качестве естественного заземлителя может быть ошибочно ис- пользован водопровод, канализация, система отопления. В случае замыкания на кор- пус в каком-либо приборе, будет иметь место вынос потенциала во все помещения, где проходят упомянутые выше коммуникации. Вариант г) с точки зрения электробезопасности является наиболее правильным, так как означает переход от двух- к трехпроводной групповой Сети, то есть к сети ти- па TN-C-S, что соответствует новым нормативным требованиям. Однако это означает реконструкцию электрической сети с большим объемом монтажных работ, которые под силу только квалифицированным специалистам, но не самим жильцам. К тому же ПУЭ (п. 1.7.80) требуют прокладки нулевых защитных проводников совместно или в непосредственной близости с фазными. Поскольку в большинстве случаев сущест- вующая электропроводка скрытая и трасса ее неизвестна, указанное требование может быть не выполнено. Это может привести к увеличению ширины петли "фаза-нуль", 57 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 сущест- вующем жилом фонде предпочтение следует отдать варианту д), как наиболее просто- му и наименее опасному. Однако следует иметь в виду, что при этом должный уровень электробезопасности не обеспечивается, и необходимы дополнительные меры защиты. Одной из таких мер является применение устройств защитного отключения (УЗО). За- метим, что установка УЗО целесообразна не только в зданиях с двухпроводными групповыми сетями, но и в новостройках с сетями типа TN-C-S. Сейчас ведутся актив- ные работы по созданию и совершенствованию нормативной базы по применению УЗО. Вопросы электробезопасности, рассмотренные выше, касались, в основном, электроустановок 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 электро- безопасности стоят наиболее остро. Это связано с тем, что значительная часть элек- трооборудования и электрических сетей эксплуатируется в условиях повышенной и особой опасности (насосы, теплицы, сауны, души, летние кухни и пр.). Электрообору- дование, как правило, не закреплено за постоянным квалифицированным обслужи- вающим персоналом. Положение усугубляется тем, что нередко проектные организа- ции, идя на поводу у заказчиков и выполняя их эстетические пожелания, принимают проектные решения, не соответствующие требованиям действующих нормативных до- кументов. В этих условиях весьма своевременным явилось введение в действие «Ин- струкции по электроснабжению индивидуальных жилых домов и других частных со- оружений», разработанной Главгосэнергонадзором и утвержденной Минтопэнерго РФ 16.03.1994 г. В соответствии с Инструкцией АО «РОСЭП» в 1994 г. разработаны «Ре- комендации по электроснабжению индивидуальных жилых домов, коттеджей, дачных (садовых) домов и других частных сооружений», где рассмотрены конкретные вопро- сы проектирования электроснабжения указанных объектов, в частности, обеспечения их электро- и пожарной безопасности. В соответствии с Инструкцией электробезопасность людей как внутри объекта, так и снаружи должна быть обеспечена комплексом электрозащитных технических мероприятий, включающих применение УЗО как в месте присоединения к владельцу электрических сетей; так и внутри объекта, повторное заземление нулевого провода на воздушном вводе, зануление электроприемников, использование двойной изоляции ввода в объект. Рассмотрим указанные требования более подробно. Зануление стационарных и переносных электроприемников в индивидуальных домах и других 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; защитные контакты штепсельных розеток для электроприборов класса I и металлические корпуса стационарных электроприемников подключаются к нулевому защитному проводнику РЕ, прокладываемому от вводно- распределительного устройства и имеющему такое же сечение, как и фазный провод- ник L. Использование нулевого рабочего проводника N для зануления запрещается. 58 Характерной особенностью любого объекта индивидуального строительства, (например, садового участка) является наличие наружных электропроводок: ответвле- ние от воздушной линии (ВЛ); вводов в сооружения и выводов из них; внутриобъект- ной электропроводки, предназначенной для электроснабжения хозпостроек и других электроприемников, расположенных на территории объекта и питаемых через один общий счетчик. Все указанные элементы системы электроснабжения должны соответ- ствовать требованиям ПУЭ, строительных норм и Инструкции. В частности, ответвле- ния от ВЛ длиной до 25 м должны быть выполнены изолированным проводом, а более 25 м допускается выполнять неизолированным проводом с установкой дополнитель- ных опор. Минимальные расстояния до земли должны быть: проводов ответвления - 6м над проезжей частью и 3,5 м над пешеходными участками; вводов (выводов) и про- водов внутриобъектной электропроводки - 2,75 м. При невозможности соблюдения указанных расстояний необходима 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 - соответственно 16 мм 2 и 4 мм 2 Ввод в объект следует выполнять через стены изолированным проводом или ка- белем с негорючей оболочкой. Допускается выполнять ввод через крышу в стальной трубе (трубостойке). Проход через стену изолированных проводов осуществляется в изоляционных полутвердых трубках, оконцованных изолированными втулками в су- хих 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 горючего материала, то провода, изоляционная трубка, втулки должны быть заключены в стальную трубу. Вывод про- водов из дома для электроснабжения хозпостроек и других потребителей осуществля- ется так же, как и ввод. Ввод внутриобъектной электропроводки в хозпостройки реко- мендуется выполнять проводами или кабелями без их разрезания во избежание возго- рания помещений из-за плохих контактных соединений на вводе. Важным мероприятием, направленным на повышение электробезопасности объ- ектов индивидуального строительства, является повторное заземление нулевого PEN- провода на воздушном вводе в объект. Необходимость повторного заземления при од- нофазном вводе определяется в каждом конкретном случае проектом системы элек- троснабжения, а при трехфазном вводе является обязательным во всех случаях. Для этого в первую очередь следует использовать расположенные поблизости естествен- ные или искусственные заземлители. Сопротивление повторного заземлителя не должно превышать 30 Ом. При удельном сопротивлении грунта более 100 Ом*м до- пускается увеличение указанной нормы в 0,01ρ раз, но не более десятикратного (здесь ρ - удельное сопротивление грунта, Ом*м). Допускается не выполнять повторное за- земление нулевого 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 должно быть выполнено так, чтобы в случае обрыва PEN-проводника ответв- ления от ВЛ к объекту, нулевой провод ввода в дом оставался присоединенным к за- 59 землителю. При этом обеспечивается снижение потенциала, вынесенного на занулен- ные корпуса электроприемников, который при отсутствии связи с заземлителем был бы равен полному потенциалу фазы. Содержащееся в Инструкции требование об установке УЗО в месте присоедине- ния к владельцу электрических сетей в настоящее время признано завышенным и фак- тически отменено "Временными указаниями по применению устройств защитного от- ключения в электроустановках жилых зданий", утвержденными Главгосэнергонадзо- ром (информационное письмо №42-6/9-ЭТ от 29.04.97). Согласно этому документу применение УЗО для объектов индивидуального строительства рекомендуется на вво- де в объект, либо в отдельных групповых линиях. Обязательным является применение УЗО для групповых линий, питающих штепсельные соединители наружной установ- ки, а также штепсельные розетки ванных и душевых помещений, если они не подсое- диняются к индивидуальному разделяющему трансформатору. Уставка срабатывания по току утечки указанных УЗО не должна превышать 30 мА. 5.3. Мобильные здания из металла Выше были рассмотрены технические меры электробезопасности применительно к мно- гоэтажным зданиям городского типа, а также к объектам индивидуального строительства (коттеджи, дачные, садовые домики, внутрихозяйственные постройки). Для уличной торговли и бытового обслуживания населения в настоящее вре- мя широко применяются мобильные здания из метал- ла или с металлическим каркасом (торговые палатки, павильоны, киоски). К та- ким зданиям в полной мере можно отнести также инди- видуальные металлические гаражи. При повреждении изоляции электрооборудо- вания в таком здании под напряжением оказываются не только открытые прово- дящие части (металлические 60 корпуса электрооборудования), но и сторонние проводящие части (металлический корпус или каркас здания, металлические трубы газового хозяйства, водопровода, ото- пления, радиаторы, смесители, раковины и пр.). При этом создается повышенная и да- же особая опасность поражения электрическим током людей как внутри здания, так и снаружи его. Опасность усугубляется тем, что электропроводка в таких зданиях часто выполняется случайными людьми или самими владельцами и изобилует нарушениями действующих правил и норм. В связи со сказанным к электроснабжению и электро- безопасности мобильных металлических зданий предъявляются более жесткие требо- вания, чем к рассмотренным выше объектам частной собственности (коттеджам, садо- вым домикам и пр.). Эти требования регламен-тированы действующим ГОСТ Р50669- 94 "Электроснабжение и электробезопасность мобильных (инвентарных) зданий из металла или с металлическим, каркасом для уличной торговли и бытового обслужива- ния населения. Техни-ческие требования". В соответствии с указанным стандартом электроснабжение здания следует осу- ществлять от электри-ческой сети напряжением 380/220 В с заземленной нейтралью (см. рис. 20). Схема электроснабжения – электри-ческая сеть ТТ. Допускается приме- нять электрическую сеть TN-S с заземленной 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 (исполь- зуемая для электроснабжения всех рас-смотренных выше жилых и общественных зда- ний) и особенно сеть TN-C не допускаются для электроснабжения мобильных зданий из металла, как не обеспечивающие должный уровень электробезопасности. Система ТТ имеет ряд преимуществ перед системой TN-S. При реализации сис- темы ТТ (см. рис. 20) здание подключается к существующей сети 380/220 В без всяких дополнительных затрат, не считая устройства защитного заземления здания, к которо- му предъявляются весьма невысокие требования (см. ниже), что позволяет значитель- но упростить его конструкцию и сократить затраты сил, средств и времени на его со- оружение. Для реализации системы TN-S (см. рис. 20) необходимо реконструировать существующую сеть, прокладывая дополнительно от нейтрали трансформатора под- станции до потребителя пятый, нулевой защитный провод, сечение которого должно быть не менее половины сечения фазного провода. Одно только наличие пятого про- вода 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 электроприемников в случае замыкания на корпус в любом из них. Этот по- тенциал будет иметь место до тех пор, пока поврежденная часть электроустановки не будет отключена от сети под действием системы зануления, т.е. пока не сработает ав- томатический выключатель (предохранитель), ближайший к месту повреждения. Кро- ме того, в сетях TN-C-S и TN-C в случае обрыва PEN-проводника металлические кор- пуса потребителей (в том числе совершенно исправных) оказываются под фазным на- пряжением по отношению к земле. Система ТТ свободна от указанных выше недостатков системы TN. Однако при ее использовании необходимо иметь в виду одно принципиально важное условие: сеть 61 типа ТТ обеспечивает электробезопасность только в сочетании с устройством защит- ного отключения. Кстати, и расчет нормируемого сопротивления растеканию заземли- теля мобильного здания (см. ниже) ведется из условия наличия на вводе в электроус- тановку УЗО, которое в случае появления опасных токов утечки (например, при пря- мом прикосновении человека к токоведущей части) быстро отключит электроустанов- ку от питающей сети. При отсутствии УЗО система ТТ несет в себе прямую угрозу электропоражения. Не случайно, система ТТ (без ссылки на обязательное применение УЗО) запрещена Правилами устройства электроустановок (ПУЭ): согласно п. 1.7.39 в электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью должно быть выполнено за- нуление. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприем- ников без их зануления не допускается К сожалению, в ГОСТ Р 50669-94 не содержит- ся прямого указания на неразрывную связь системы ТТ и УЗО; эта мысль следует из текста ГОСТа лишь косвенно - через требование об обязательном применении УЗО в электроустановках мобильных зданий, вне зависимости от принятой системы электро- снабжения (ТТ или TN-S). В соответствии с ГОСТ Р 50669-94 электробезопасность людей как снаружи мо- бильного здания, так и внутри должна быть обеспечена комплексом следующих элек- трозащитных технических 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 вво- де в здание, располагается во вводно-распределительном устройстве. Уставка сраба- тывания УЗО по току утечки не должна превышать 30 мА. В месте присоединения на- ружной электропроводки к питающей электрической сети УЗО не предусматривается; в этом месте должен быть установлен аппарат защиты от токов коротких замыканий. Требования к повторному заземлению N-проводника (для сети ТТ) и РЕ- проводника (для сети TN-S) в мобильных зданиях не отличаются от рассмотренных выше требований к повторному заземлению нулевого проводника ввода в объекты ма- лоэтажного строительства (коттеджи, садовые домики и др.). Однако при питании мо- бильных зданий повторное заземление выполняется не на вводе в здание, а на опоре, где к питающей линии присоединяется ответвление к вводу в здание (см. рис. 20). Говоря о защитном заземлении или занулении, следует подчеркнуть, что эти ме- ры осуществляются не только в отношении открытых проводящих частей электроус- тановки, но и в отношении сторонних проводящих частей - корпуса или каркаса зда- ния и других металлических частей, не относящихся к электрооборудованию. При этом должна быть обеспечена непрерывность электрической цепи между всеми метал- локонструкциями здания, в том числе и подвижными (двери, люки, полки и др.), в местах их соединения между собой. Тем самым осуществляется мера защиты, допол- няющая заземление (зануление) - выравнивание потенциала внутри здания, благодаря чему практически исключается опасность одновременного прикосновения человека к 62 металлическому корпусу электроприемника, оказавшемуся под напряжением, и сто- ронней проводящей части, не изолированной от земли. В системе ТТ для заземления металлического корпуса (каркаса) и открытых про- водящих частей электроустановки вблизи каждого здания необходимо выполнить за- земляющее устройство. Нормируемое значение сопротивления заземлителя определя- ется по формуле: |