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.
Скачать 2.01 Mb.