ГОСТ Р 50571.21-2000 Электроустановки зданий. Заземляющие устройства
Область применения
Настоящий стандарт распространяется на электроустановки зданий, применяемые во всех отраслях экономики страны, независимо от их принадлежности и форм собственности, и устанавливает требования по выбору и монтажу электрооборудования, в частности к выбору конструкции и монтажу заземляющих устройств, систем уравнивания и выравнивания электрических потенциалов в электроустановках, содержащих оборудование обработки информации, соединенное между собой для обмена данными, а также другое электрооборудование, чувствительное к помехам.
Стандарт предназначен для проектных, монтажных, пусконаладочных и эксплуатационных организаций любых форм собственности, разрабатывающих, монтирующих, испытывающих и эксплуатирующих в указанных выше электроустановках заземляющие устройства, в том числе с электрически независимыми заземлителями, устройства уравнивания и выравнивания электрических потенциалов (УВЭП), в том числе локальные УВЭП, системы безопасного сверхнизкого напряжения и др.
Требования, дополняющие МЭК 60364-5-548-96 и учитывающие потребности экономики страны, приведены в приложении D и выделены курсивом.
Требования настоящего стандарта являются обязательными.
Примечания
1 Оборудование обработки информации включает в себя все виды электрического и электронного коммерческого оборудования и телекоммуникационного оборудования по ГОСТ Р 50377.
Примеры оборудования и установок, на которые распространяется настоящий стандарт:
- телекоммуникационное оборудование и оборудование для передачи и обработки данных или установки, использующие передачу сигналов с обратным заземлением во внутренних и внешних подсоединениях к зданию;
- электрические сети постоянного тока, обслуживающие оборудование обработки информации внутри здания;
- установки или оборудование для учрежденческих АТС с входящей и исходящей связью;
- локальные компьютерные сети;
- системы охранной сигнализации внутри помещений, действующей на прикосновение, и системы пожарной сигнализации;
- установки по обслуживанию, например системы прямого цифрового контроля;
- системы промышленного проектирования и других видов деятельности на базе компьютеров.
2 В настоящем стандарте термин «функциональный» относится к использованию заземления и систем уравнивания электрических потенциалов для целей электромагнитной совместимости (ЭМС) информационного оборудования, а также для целей передачи сигналов без искажений, которые в отсутствие такого проводника могут вызываться помехами (см. п. 548.1.3).
3 При защите электроустановок от грозовых и коммутационных перенапряжений, а также от перенапряжений, вызванных электромагнитными воздействиями, следует руководствоваться требованиями, изложенными в ГОСТ Р 50571.19 и ГОСТ Р 50571.20.
4 В случае возникновения проблемы ЭМС, связанной с действующей (существующей) электроустановкой здания, необходимо использовать информацию, приведенную в приложении А к настоящему стандарту.
5 Требования настоящего стандарта не распространяются на оборудование с большими токами утечки (дифференциальными токами). Применительно к такому оборудованию следует соблюдать требования 707.1 — 707.4 ГОСТ Р 50571.22.
2 (548.1.2) Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 30326-95 (МЭК 950-86) / ГОСТ Р 50377-92 (МЭК 950-86) Безопасность оборудования информационной технологии, включая электрическое конторское оборудование
ГОСТ 30331.2-95 (МЭК 364-3-93) / ГОСТ Р 50571.2-94 (МЭК 364-3-93) Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики
ГОСТ 30331.3-95 (МЭК 364-4-41-92) / ГОСТ Р 50571.3-94 (МЭК 364-4-41-92) Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражений электрическим током
ГОСТ 30331.4-95 (МЭК 364-4-42-80) / ГОСТ Р 50571.4-94 (МЭК 364-4-42-80) Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от тепловых воздействий
ГОСТ Р 50571.10-96 (МЭК 364-5-54-80) Электроустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Глава 54. Заземляющие устройства и защитные проводники
ГОСТ Р 50571.14-96 (МЭК 364-7-705-84) Электроустановки зданий. Часть 7. Требования к специальным электроустановкам. Раздел 705. Электроустановки сельскохозяйственных и животноводческих помещений
ГОСТ Р 50571.19-2000 (МЭК 60364-4-443-95) Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Глава 44. Защита от перенапряжений. Раздел 443. Защита электроустановок от грозовых и коммутационных перенапряжений
ГОСТ Р 50571.20-2000 (МЭК 60364-4-444-96) Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Глава 44. Защита от перенапряжений. Раздел 444. Защита электроустановок от перенапряжений, вызванных электромагнитными воздействиями
ГОСТ Р 50571.22-2000 (МЭК 60364-7-707-84) Электроустановки зданий. Часть 7. Требования к специальным электроустановкам. Раздел 707. Заземление оборудования обработки информации
ГОСТ Р 50571.23-2000 (МЭК 60364-7-704-89) Электроустановки зданий. Часть 7. Требования к специальным электроустановкам. Раздел. 704. Электроустановки строительных площадок
3 (548.1.3) Определения
В настоящем стандарте применяют следующие термины.
3.1 земля (относительная, эталонная): Проводящая электрический ток и находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя часть земной коры, электрический потенциал которой принимают равным нулю.
3.2 локальная земля: Часть земли, находящаяся в контакте с заземлителем, электрический потенциал которой под влиянием тока, стекающего с заземлителя, может быть отличен от нуля. В случаях, когда отличие от нуля потенциала части земли не имеет принципиального значения, вместо термина «локальная земля» используют общий термин «земля».
3.3 электроустановка до 1 кВ: Электроустановка, номинальное значение напряжения в которой не превышает 1 кВ.
3.4 электроустановка выше 1 кВ: Электроустановка, номинальное значение напряжения в которой равно или выше 1 кВ.
3.5 электрическая сеть с эффективно заземленной нейтралью: Трехфазная электрическая сеть выше 1 кВ, в которой коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4.
3.6 коэффициент замыкания на землю: Отношение разности потенциалов в трехфазной электрической сети между неповрежденной фазой и землей в точке замыкания на землю другой или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и землей в этой точке до замыкания.
3.7 проводящая часть: Часть, способная проводить электрический ток.
3.8 нейтральная проводящая часть (нейтральный проводник): Часть электроустановки, способная проводить электрический ток, потенциал которой в нормальном эксплуатационном режиме равен или близок к нулю, например корпус трансформатора, шкаф распредустройства, кожух пускателя, проводник системы уравнивания потенциалов, PEN-проводник и т.п.
3.9 открытая проводящая часть: Доступная прикосновению нейтральная проводящая часть.
3.10 сторонняя проводящая часть: Проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки.
3.11 проводник: Часть, предназначенная для проведения электрического тока определенного значения.
3.12 токоведущая часть: Проводник или проводящая часть, предназначенный для работы под напряжением в нормальном эксплуатационном режиме работы электроустановки.
3.13 замыкание на землю: Случайное или преднамеренное (например при срабатывании короткозамыкателя) возникновение проводящей цепи между находящейся под напряжением токоведущей частью и землей или не изолированной от земли проводящей частью.
3.14 заземление: Преднамеренное электрическое соединение данной точки системы или установки, или оборудования с локальной землей посредством заземляющего устройства.
3.15 функциональное заземление: Заземление, для обеспечения нормального функционирования аппарата, на корпусе которого по требованию разработчика не должен присутствовать даже малейший электрический потенциал (иногда для этого требуется наличие отдельного электрически независимого заземлителя).
3.16 заземляющее устройство: Совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
3.17 заземлитель: Часть заземляющего устройства, состоящая из одного или нескольких электрически соединенных между собой заземляющих электродов.
3.18 электрически независимый заземлитель (независимый заземлитель): Заземлитель, расположенный на таком расстоянии от других заземлителей, что токи растекания с них не оказывают существенного влияния на электрический потенциал независимого заземлителя.
3.19 заземляющий проводник: Проводник, соединяющий заземляемую точку системы или установки, или оборудования с заземлителем.
3.20 функциональный заземляющий проводник (FE-проводник): Заземляющий проводник в электроустановке до 1 кВ, служащий для функционального заземления.
3.21 заземляющий электрод (электрод заземлителя): Проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с локальной землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, например через слой бетона или проводящее антикоррозионное покрытие.
3.22 потенциаловыравнивающий электрод: То же, что и заземляющий электрод, но используемый для выравнивания электрических потенциалов.
3.23 уравнивание электрических потенциалов: Электрическое соединение проводящих частей друг с другом для достижения их эквипотенциальности.
3.24 защитное уравнивание электрических потенциалов: Уравнивание электрических потенциалов в целях обеспечения электробезопасности путем устранения разности электрических потенциалов между всеми одновременно доступными прикосновению открытыми проводящими частями стационарного электрооборудования и сторонними проводящими частями, включая металлические части строительных конструкций зданий, достигаемое надежным соединением этих частей друг с другом при помощи проводников.
3.25 главная заземляющая шина (главный заземляющий зажим): Шина или зажим, являющаяся частью заземляющего устройства электроустановки до 1 кВ и предназначенная для электрического присоединения нескольких проводников с целью заземления.
3.26 система заземления (заземляющая система): Совокупность заземляющих устройств подстанции, открытых проводящих частей потребителя и нейтрального проводника в электроустановке до 1 кВ.
3.27 тип системы заземления: Показатель, характеризующий отношение к земле нейтрали трансформатора на подстанции и открытых проводящих частей у потребителя, а также устройство нейтрального проводника. Обозначение типов систем заземления — по ГОСТ 30331.2 / ГОСТ Р 50571.2. Различают TN-, ТТ- и IT-системы, две первых из которых имеют заземленную нейтраль на трансформаторной подстанции, а третья — изолированную. TN-система по устройству нейтрального проводника в свою очередь делится на TN-S-, TN-C- и TN-C-S-системы.
3.28 зануление: Преднамеренное электрическое соединение нейтральной проводящей части (нейтрального проводника) в электроустановке до 1 кВ с заземленной нейтралью трансформатора на подстанции
3.29 нулевой рабочий проводник (N-проводник): Проводник в электроустановке до 1 кВ, предназначенный для питания однофазных электроприемников и соединенный с заземленной нейтралью трансформатора на подстанции.
3.30 защитный проводник (РЕ-проводник): Проводник в электроустановке до 1 кВ, предназначенный для целей безопасности и соединяющий открытые проводящие части у потребителя с заземляющим устройством.
3.31 совмещенный нулевой рабочий и защитный проводник (PEN-проводник): Проводник в электроустановке до 1 кВ, совмещающий в себе функции нулевого рабочего и защитного проводников.
3.32 совмещенный защитный и функциональный заземляющий проводник (PEF-проводник): Проводник в электроустановке до 1 кВ, совмещающий в себе функции защитного и функционального заземляющего проводников.
3.33 электрическое защитное разделение цепей: Отделение электрических цепей друг от друга при помощи разделяющего трансформатора, обмотки которого отделены друг от друга основной, дополнительной либо одной усиленной изоляцией.
3.34 сверхнизкое напряжение (СНН): Напряжение, не превышающее значений, при которых оно не представляет опасности для человека в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках.
3.35 система безопасного сверхнизкого напряжения (система БСНН): Электрическая система в электроустановке до 1 кВ, в которой напряжение не превышает значений СНН:
- в нормальном режиме работы электроустановки и
- при первом повреждении изоляции, включая замыкание на землю в других цепях.
3.36 система защитного сверхнизкого напряжения (система ЗСНН): Электрическая система в электроустановке до 1 кВ, в которой напряжение не превышает значений СНН:
- в нормальном режиме работы электроустановки и
- при первом повреждении изоляции, исключая замыкание на землю в других цепях.
3.37 главная потенциалоуравнивающая шина (ГПШ): То же, что и главная заземляющая шина, но служащая для целей уравнивания электрических потенциалов (часто одна и та же шина может выполнять одновременно обе функции).
3.38 потенциаловыравнивающая сетка: Несколько потенциаловыравнивающих электродов, объединенных в сетку для расширения зоны выравнивания электрических потенциалов.
548.2 Требования, предъявляемые к заземлению установок и оборудования информационных технологий
Заземление установок и оборудования информационных технологий должно обеспечивать защиту от поражения электрическим током в соответствии с требованиями ГОСТ 30331.3 / ГОСТ Р 50571.3 и ГОСТ Р 50571.10. Дополнительные требования необходимы для обеспечения надежной и безопасной работы установки и оборудования информационных технологий, в частности, для обеспечения:
- защиты от электролитической коррозии;
- защиты от больших обратных токов по функциональным заземляющим проводникам (FE-проводникам);
- то же, и по защитным проводникам (по РЕ- и FE-проводникам);
- электромагнитной совместимости установки и оборудования информационных технологий путем эквипотенциального соединения их в единую систему уравнивания электрических потенциалов.
548.3 Использование главной заземляющей шины
Примечание — Если главная заземляющая шина (главный заземляющий зажим) электроустановки используется для целей функционального заземления, то в этом случае ее можно использовать и для целей заземления оборудования информационных технологий как точку подсоединения к заземляющему устройству при условии выполнения требований п. 548.2.
548.3.1 ЗСНН-системы
Когда заземленные цепи систем защитного сверхнизкого напряжения (ЗСНН) и открытые проводящие части оборудования классов II и III заземлены исходя из функциональных целей для связи с локальной землей, они должны быть подсоединены к системе уравнивания электрических потенциалов согласно требованию ГОСТ 30331.3 / ГОСТ Р 50571.3 (см. рисунок 1).
Примечание — Системы безопасного сверхнизкого напряжения (БСНН) согласно требованию ГОСТ 30326 / ГОСТ Р 50377 заземляют и в этом случае рассматривают как ЗСНН.
Функциональное заземление может выполняться путем использования защитного проводника (РЕ-проводника) цепи питания оборудования информационных технологий в системе заземления TN-S.
Допускается функциональный заземляющий проводник (FE-проводник) и защитный проводник (РЕ-проводник) объединять в один специальный проводник и присоединять его к главной заземляющей шине (главному заземляющему зажиму).
548.4 Совместимость установок информационных технологий с PEN-проводниками в здании
Для зданий, в которых установлено или может быть установлено большое число различного оборудования обработки информации или другого оборудования, чувствительного к действию помех, необходимо следить за использованием отдельных защитных проводников (РЕ-проводников) и нулевых рабочих проводников (N-проводников) после точки подвода питания с тем, чтобы предотвратить или свести к минимуму электромагнитные воздействия. Указанные проводники нельзя объединять так, как показано на рисунке 2а. В противном случае ток нагрузки и особенно сверхток, возникающий при однофазном коротком замыкании, будет проходить не только по нулевому рабочему проводнику (N-проводнику), но и частично по защитному проводнику, что может привести к помехе.
Если трансформатор, дизель-генератор, источник бесперебойного питания или иное подобное устройство, являясь частью электрической установки здания, имеют систему заземления типа TN-C и используются главным образом для питания оборудования информационных технологий, выходом должен быть переход на систему заземления типа TN-S, как это показано на рисунке 2b.
Пункт 548.4 специально адресован разработчикам электрических установок, предназначенных для офисов или помещений промышленного назначения. На рисунке 2а ток в нейтральном проводнике (PEN-проводнике), вызванный несимметричной нагрузкой в трехфазных сетях, делится между PEN-проводником, сторонними проводящими частями, экранами и оболочками кабелей, а также проводниками, предназначенными для обмена информацией, и тем самым вызывает появление помех. При прохождении тока в PEN-проводнике происходит падение напряжения ?U = ?U1 + ?U2. В TN-S-системе ток нейтрального проводника протекает только по нулевому рабочему проводнику (N-проводнику), не вызывая падения напряжения в РЕ-проводнике.