Зданий к одному источнику питания

При подключении нескольких электроустановок зданий к одному источнику питания, у которого заземлена токоведущая часть, можно реализовать четыре типа заземления системы: TN-C, TN-C-S, ТТ и TN-S. На рисунке 2.15 уже было показано, как фор­мируются типы заземления системы TN-C, TN-C-S и ТТ при под­ключении трех электроустановок зданий к одной низковольтной распределительной электрической сети. Систему TN-S также можно реализовать при подключении электроустановки здания к источнику питания, входящему в состав этой же распределитель­ной электрической сети. Однако указанное подключение следует выполнить с помощью новой линии электропередачи.

На рисунке 2.16 условно показано формирование двух ти­пов заземления системы - TN-C-S и TN-S, при подключении двух электроустановок зданий - трехфазной электроустановки здания и однофазной электроустановки здания из металла с помощью двух различных линий электропередачи к одному источнику пи­тания - трансформатору, имеющему заземленную нейтраль и размещенному на понижающей трансформаторной подстанции. Низковольтная линия электропередачи,* входящая в состав сис-

¹ Минимальное сечение проводов ответвления от ВЛ к вводу уста­новлено в главе 2.4 ПУЭ седьмого издания равным 16 мм² по алюминию {см. таблицу 2.4.1 ПУЭ).

153

Рис. 2.16. Формирование различных типов заземления системы при подключении электроустановок зданий к одному источнику питания:

1 - заземляющее устройство источника питания; 2 - заземляющее устройство электроустановки здания

темы распределения электроэнергии с типом заземления системы TN-C-S, имеет PEN-проводник. При подключении к этой линии электропередачи других электроустановок зданий можно также реализовать системы TN-C и ТТ.

Если в какой-либо системе распределения электроэнергии требуется реализовать тип заземления системы TN-S, то необхо­димо обеспечить соединение открытых проводящих частей элек­троустановки здания с заземленной токоведущей частью источ­ника питания с помощью нулевых защитных проводников. При этом нулевые защитные проводники должны пронизывать всю систему. То есть они должны быть и в электроустановке здания, и в низковольтной линии электропередачи. Поэтому в отличие от линий электропередачи, которые входят в состав систем TN-C, -TN-C-S и имеют фазные проводники и PEN-проводник, а также линий электропередачи, которые входят в состав системы ТТ и имеют фазные проводники и нулевой рабочий проводник, низко­вольтные линии электропередачи в системе TN-S помимо фазных проводников должны иметь нулевой защитный проводник и ну­левой рабочий проводник.

Как было показано выше, в черте плотной городской за­стройки очень сложно реализовать тип заземления системы ТТ. Поэтому в большинстве случаев вариант формирования системы TN-S, представленный на рисунке 2.16, является единственно возможным, когда необходимо обеспечить электроэнергией элек-троуетановку здания из металла¹. Иными словами, на территории города подключение электроустановок зданий из металла к суще­ствующим низковольтным распределительным электрическим се­тям возможно только при строительстве новых линий электропе­редачи, которые имеют нулевой защитный проводник в составе своих проводников.

¹ В требования ГОСТ Р 50669 целесообразно внести изменения, до­пускающие использование системы TN-C-S для электроустановок зда­ний из металла. Тогда их подключение к существующим распредели­тельным электрическим сетям не будет представлять сложную техниче­скую проблему.

155

2.2.3. Формирование различных типов заземления системы в одной электроустановке здания

В электроустановке одного здания можно реализовать не­сколько типов заземления системы. На рисунке 2.17 показана электроустановка здания, условно разделенная на три части. Ука­занные части электроустановки здания, представленные в виде однофазных электроприемников класса I, соответствуют типам заземления системы ТТ, TN-C-S и IT.

Смонтировать часть электроустановки здания, которая со­ответствует типу заземления системы TN-C-S, не представляет особого труда в том случае, если низковольтная распределитель­ная электрическая сеть, к которой подключена электроустановка здания, соответствует требованиям, предъявляемым к ней типами заземления системы TN-C-S или TN-C. Открытые проводящие части электрооборудования класса I в рассматриваемой части электроустановки здания присоединяются к PEN-проводникам или к нулевым защитным проводникам имеющихся здесь стацио­нарных электропроводок.

При формировании в части электроустановки здания сис­темы ТТ можно использовать ту же самую распределительную электрическую сеть, которая применяется для систем TN-C и TN-C-S. Однако реализовать тип заземления системы ТТ в этой части электроустановки здания значительно сложнее. Заземли-тель заземляющего устройства 4, предназначенного для осущест­вления защитного заземления открытых проводящих частей элек­трооборудования класса I, применяемого в этой части электроус­тановки здания, должен быть электрически независимым от за-землителя заземляющего устройства источника питания 1.

При этом следует учитывать одно осложняющее обстоя­тельство. Заземлитель заземляющего устройства источника пита­ния имеет электрическую связь с заземлителем заземляющего устройства электроустановки здания 2, которая выполнена с по­мощью PEN-проводника низковольтной линии электропередачи, соединяющей электроустановку здания с низковольтным распре­делительным устройством трансформаторной подстанции. По­этому фактическое выполнение электрически независимого за-

156

Рис. 2.17. Формирование различных типов заземления системы в одной электроустановке здания:

1 - заземляющее устройство источника питания; 2 - заземляющее устройство

электроустановки здания; 3 - открытая проводящая часть; 4 - заземляющее устройство

для части электроустановки здания, соответствующей типу заземления системы ТТ

землителя заземляющего устройства 4 является сложной техниче­ской задачей, которую часто невозможно выполнить.

Открытые проводящие части всего электрооборудования класса I, установленного в рассматриваемой части электроуста­новки здания, должны присоединяться к защитным проводникам, которые берут свое начало от заземляющего устройства 4. Ука­занные защитные проводники должны быть изолированы от всех проводящих частей, которые имеют прямое или косвенное элек­трическое соединение с заземляющим устройством 2. Поэтому в рассматриваемой части здания должна быть выполнена «незави­симая» система уравнивания потенциалов, не имеющая соедине­ния с заземляющим устройством 2. Кроме того, в здании следует обеспечить такую эксплуатацию электрооборудования, при кото­рой будет исключено одновременное прикосновение человека к проводящим частям, имеющим электрическую связь с разными заземляющими устройствами.

Часть электроустановки здания, в которой должны быть обеспечены повышенные требования к уровню электробезопас­ности, может иметь электрические цепи, соответствующие типу заземления системы IТ. В этой части электроустановки здания должен применяться специальный источник питания, которым обычно является разделительный трансформатор¹.

Сформированная таким образом система IТ характеризу­ется одной особенностью. В отличие от представленных выше систем TN-C-S и ТТ, а также системы IТ, информация о которой изложена в п. 2.1.7 книги, рассматриваемая система IТ не имеет в своем составе низковольтной распределительной электрической сети. Источник питания входит в состав электроустановки здания и подключается к ее электрическим цепям. Представленный ва­риант реализации типа заземления системы IТ широко распро­странен в медицинских учреждениях. Обычно он применяется для той части электроустановки здания, которая включает в себя электрооборудование операционных блоков больниц.

¹ Разделительные трансформаторы должны соответствовать требо­ваниям, изложенным в ГОСТ ЗООЗО [37].

158

Рассмотренный выше способ реализации в части электроус­тановки здания типа заземления системы IТ является частным случаем системы IТ. К вторичной обмотке разделительного трансформатора подключается несколько электроприемников. Защита от косвенного прикосновения в рассматриваемой части электроустановки здания обычно выполняется с помощью уст­ройств контроля изоляции, используемых в составе автоматиче­ского отключения питания.

Разделительные трансформаторы также широко применя­ются в электроустановках зданий в составе такой меры защиты от косвенного прикосновения, которая в ГОСТ Р 50571.3 и в главе 1.7 ПУЭ седьмого издания именуется электрическим разделением цепей. При этом ко вторичной обмотке разделительного транс­форматора, как правило, подключается только один электропри­емник. Его открытые проводящие части не подлежат защитному заземлению.

159

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Совершенствование действующей и разработку новой нор­мативной документации, устанавливающей требования к устрой­ству электроустановок зданий, нельзя осуществить без тщатель­ной проработки применяемых в ней понятий, которые должны быть однозначно определены. Основополагающее понятие «тип заземления системы» является тем «фундаментом», на котором строится «здание» системы нормативных документов. От того, насколько добротно сделан «фундамент», во многом зависит со­стояние и функционирование «здания». Как здание, построенное на слабом фундаменте, потенциально опасно для окружающих, так и исполнение нормативных требований, не базирующихся на детально проработанных понятиях, может привести к существен­ному ущербу.

В завершение рассмотрения нормативных требований к ти­пам заземления системы, содержащихся в ГОСТ Р 50571.2, в его прототипе - стандарте МЭК 60364-3 (с поправкой), в главе 1.7 ГГУЭ седьмого издания, в стандарте BS 7671, и путей их совер­шенствования можно сделать следующие выводы.

1. В стандарте МЭК 60364-3 рассматриваемая характери­-
стика имеет наименование «type of system earthing», которое на
русский язык переводится как «тип заземления системы». По-­
этому во вновь разрабатываемой национальной нормативной до-­
кументации эта характеристика должна быть поименована типом
заземления системы. При переиздании действующих норматив-­
ных документов, в частности стандартов комплекса
ГОСТ Р 50571, старое наименование характеристики «тип сис-­
темы заземления» следует заменить новым наименованием.

2. В стандарте МЭК 60364-3 характеристика «тип заземле-­
ния системы» устанавливается для низковольтной системы рас-­
пределения электроэнергии (distribution system). Поэтому  во
вновь разрабатываемой национальной нормативной документа-­
ции этот объект должен быть поименован «системой распределе-

160

ния электроэнергии». При переиздании действующих норматив­ных документов, в частности стандартов комплекса ГОСТ Р 50571, старое наименование объекта - «питающая элек­трическая сеть», следует заменить новым наименованием.

3. Система распределения электроэнергии обычно включает
в себя низковольтную распределительную электрическую сеть,
состоящую из источника питания и линии электропередачи, и
электроустановку здания. В составе системы распределения элек­-
троэнергии могут отсутствовать: линия электропередачи, низко­
вольтная распределительная электрическая сеть и электроуста­-
новка здания. Система распределения электроэнергии минималь­-
ного состава должна содержать источник питания и хотя бы один
электроприемник.

4. Низковольтная распределительная электрическая сеть,
как правило, включает в себя трансформатор, установленный на
понижающей трансформаторной подстанции, и воздушную или
кабельную линию электропередачи низкого напряжения, которая
начинается от низковольтного распределительного устройства
трансформаторной подстанции и заканчивается на вводе в элек­-
троустановку здания.

5. Характеристика «тип заземления системы» устанавливает
следующие специальные требования к элементам низковольтной
системы распределения электроэнергии:

к источнику питания - наличие или отсутствие заземления его токоведущих частей;

к линии электропередачи - особенности построения нуле­вых защитных и нулевых рабочих (нейтральных) проводников, а также наличие или отсутствие заземления ее проводников;

к электроустановке здания - выполнение заземления откры­тых проводящих частей, а также наличие или отсутствие электри­ческого соединения последних с заземленной токоведущей ча­стью источника питания.

6. Изложение требований к типам заземления системы в
ГОСТ Р 50571.2, в стандарте МЭК 60364-3 и в главе 1.7 ПУЭ вы-­
полнено в общем виде, без детализации, необходимой для прак­-
тического применения. В нормативных документах отсутствуют
определения исходных терминов, положенных в основу их нор-

161

мативных требований, что вносит в эти требования существен­ную неопределенность. На основе общих требований, приведен­ных в указанных нормативных документах, необходимо разрабо­тать новые, детально проработанные нормативные требования к типам заземления системы, которые будут пригодны для практи­ческого использования.

7. Требования к типу заземления системы TN-S, изложен­
ные в ГОСТ Р 50571.2 и в стандарте МЭК 60364-3, имеют проти-­
воречия, из-за которых этот тип заземления системы нельзя опре­-
делить однозначно. В нормативной документации следует уста-­
новить, что при типе заземления системы TN-S нулевой защит­-
ный проводник должен имеет место и в низковольтной распреде­-
лительной электрической сети, и в электроустановке здания. Он
должен электрически соединять между собой заземленную токо-
ведущую часть источника питания и открытые проводящие части
электроустановки здания.

8. Нормативные требования к типам заземления системы
TN-C и TN-C-S имеют неопределенность, вследствие которой во
многих случаях нельзя однозначно установить, какому из указан­-
ных типов заземления системы соответствует рассматриваемая
электроустановка здания. Для частичного снятия неопределенно-­
сти целесообразно установить, что электроустановка здания соот­-
ветствует типу заземления системы TN-C в том случае, если во
всех ее распределительных электрических цепях и большинстве
групповых электрических цепей применяется PEN-проводник. В
противном случае электроустановка здания соответствует типу
заземления системы TN-C-S.

9. При подключении нескольких электроустановок зданий к
существующей низковольтной распределительной электрической
сети могут быть реализованы различные типы заземления сис-­
темы, например: TN-C, TN-S, TN-C-S и ТТ. В одной электроуста­-
новке здания также можно сформировать несколько частей элек­-
троустановки, которые соответствуют различным типам заземле-­
ния системы, например: TN-C-S, ТТ и ГГ.

162

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Федеральный закон «О техническом регулировании». -
М.: ЗАО «Энергосервис», 2003.

2. ГОСТ Р 50571.2-94 (МЭК 364-3-93). Электроустановки
зданий. Ч. 3. Основные характеристики. - М.: Изд-во стандартов,
1995.

3. ГОСТ Р 50669-94. Электроснабжение и электробезопас-­
ность мобильных (инвентарных) зданий из металла или с метал­-
лическим каркасом для уличной торговли и бытового обслужива-
ния населения. Технические требования. - М.: Изд-во стандартов,
1994.

4. Харечко В.Н., Харечко Ю.В. Особенности проектирова-­
ния электроустановок зданий из металла. Обеспечение электро-­
безопасности/ Вестник Главгосэнергонадзора России, 1997, № 3.

5. Харечко В.Н., Харечко Ю.В. Электроустановки палаток
из металла для уличной торговли. Пособие. - М.: УМИТЦ Мос-
госэнергонадзора, 2001.

6. International standard ШС 60364-3. Electrical installations
of buildings. Part 3. Assessment of general characteristics. Second
edition. - Geneva: ffiC, 1993-03.

7. Amendment 1 to International standard ШС 60364-3. -
Geneva: EEC, 1994.

8. ГОСТ Р 50571.1-93 (МЭК 364-1-72, МЭК 364-2-70).
Электроустановки зданий. Основные положения. - М.: Изд-во
стандартов, 1993.

9. International standard ШС 60050-195. International Elec-
trotechnical Vocabulary. Part 195. Earthing and protection against
electric shock. Premiere edition. - Geneva: EEC, 1998-08.

10. International standard ГЕС 60364-1. Electrical installations
of buildings. Part 1. Fundamental principles, assessment of general
characteristics, definitions. Fourth edition. - Geneva: DSC, 2001-08.

163

11. Публикация МЭК 60050 (826). Международный элек­-
тротехнический словарь. Гл. 826: Электрические установки зда­-
ний. - Женева: МЭК, 1982.

12. Правила устройства электроустановок. 6-е изд. перераб.
и доп. с изменениями. - М.: Главгосэнергонадзор России, 1998.

13. Правила устройства электроустановок/ Раздел 1. Общие
правила. Гл. 1.1: Общая часть; гл. 1.2: Электроснабжение и элек­-
трические сети; гл. 1.7: Заземление и защитные меры электро-­
безопасности; гл. 1.9: Изоляция электроустановок. Раздел 6.
Электрическое освещение. Раздел 7. Электрооборудование специ­-
альных установок. Гл. 7.1: Электроустановки жилых, обществен­-
ных, административных и бытовых зданий; гл. 7.2: Электроуста­-
новки зрелищных предприятий, клубных учреждений и спортив­-
ных сооружений; гл. 7.5: Электротермические установки; гл. 7.6:
Электросварочные установки; гл. 7.10: Электролизные установки
и установки гальванических покрытий. - 7-е изд. - М.: ЗАО
«Энергосервис», 2002.

14. ГОСТ Р 50571.3-94 (МЭК 364-4-41-92). Электроуста-­
новки зданий. Ч. 4. Требования по обеспечению безопасности.
Защита от поражения электрическим током. - М.: Изд-во стан-­
дартов, 1995.

15. ГОСТ Р 50571.10-96 (МЭК 364-5-54-80). Электроуста-­
новки зданий. Ч. 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Гл. 54:
Заземляющие устройства и защитные проводники. - М.: ИПК
«Изд-во стандартов», 1996.

16. ГОСТ Р МЭК 449-96. Электроустановки зданий. Диапа-­
зоны напряжения. - М.: ИПК «Изд-во стандартов», 1996.

17. Правила устройства электроустановок/ Раздел 1. Общие
правила. Гл. 1.8: Нормы приемо-сдаточных испытаний. Раздел 2.
Передача электроэнергии. Гл. 2.4: Воздушные линии электропе-­
редачи напряжением до 1 кВ; гл. 2.5: Воздушные линии электро­-
передачи напряжением выше 1 кВ. Раздел 4. Распределительные
устройства и подстанции. Гл. 4.1: Распределительные устройства
напряжением до 1 кВ переменного тока и до 1,5 кВ постоянного
тока; гл. 4.2: Распределительные устройства и подстанции напря-­
жением выше 1 кВ. - 7-е изд. - М.: ЗАО «Энергосервис», 2003.

164

18. ГОСТ Р 52002-2003. Электротехника. Термины и опре-­
деления основных понятий. - М.: ИПК «Изд-во стандартов»,
2003.

19. ГОСТ РМЭК 61140-2000. Защита от поражения элек-­
трическим током. Общие положения по безопасности, обеспечи­-
ваемой электрооборудованием и электроустановками в их взаи­-
мосвязи. - М.: ИПК «Изд-во стандартов», 2001.

20. British Standard BS 7671-2001. Requirements for Electri­
cal Installations. IEE Wiring Regulations. Sixteenth Edition. - Lon­
don: BSI and ШЕ, 2001.

21. ГОСТ Р 50807-95 (МЭК 755-83). Устройства защитные,
управляемые дифференциальным (остаточным) током. Общие
требования и методы испытаний. - М.: ИПК «Изд-во стандартов»,
1996.

22. ГОСТ Р 51326.1-99 (МЭК 61008-1-96). Выключатели
автоматические, управляемые дифференциальным током, быто-­
вого и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверх-­
токов. Ч. 1. Общие требования и методы испытаний. - М.: ИПК
«Изд-во стандартов», 2000.

23. ГОСТ Р 51327.1-99 (МЭК 61009-1-96). Выключатели
автоматические, управляемые дифференциальным током, быто-­
вого и аналогичного назначения со встроенной защитой от сверх­
токов. Ч. 1. Общие требования и методы испытаний. - М.: ИПК
«Изд-во стандартов», 2000.

24. ГОСТ Р 50030.2-99 (МЭК 60947-2-98). Аппаратура рас­-
пределения и управления низковольтная. Ч. 2. Автоматические
выключатели. - М.: ИПК «Изд-во стандартов», 2000.

25. ГОСТ Р 50571.18-2000 (МЭК 60364-4-442-93). Элек-­
троустановки зданий. Ч. 4. Требования по обеспечению безопас­-
ности. Гл. 44: Защита от перенапряжений. Раздел 442. Защита
электроустановок до 1 кВ от перенапряжений, вызванных замы-­
каниями на землю в электроустановках выше 1 кВ. - М.: ИПК
«Изд-во стандартов», 2001.

26. ГОСТ Р 50571.19-2000 (МЭК 60364-4-443-95). Элек-­
троустановки зданий. Ч. 4. Требования по обеспечению безопас­-
ности. Гл. 44: Защита от перенапряжений. Раздел 443. Защита

165

электроустановок от грозовых и коммутационных перенапряже­ний. - М.: ИПК «Изд-во стандартов», 2001.

27. ГОСТ Р 50571.20-2000 (МЭК 60364-4-444-96). Элек­-
троустановки зданий. Ч. 4. Требования по обеспечению безопас­-
ности. Гл. 44: Защита от перенапряжений. Раздел 444. Защита
электроустановок от перенапряжений, вызванных электромагнит­
ными воздействиями. -М.: ИПК «Изд-во стандартов», 2001.

28. ГОСТ Р 50571.21-2000 (МЭК 364-5-548-96). Электроус-­
тановки зданий. Ч. 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Раз-­
дел 548. Заземляющие устройства и системы уравнивания элек­-
трических потенциалов в электроустановках, содержащих обору-­
дование обработки информации. - М.: ИПК «Изд-во стандартов»,
2001.

29. ГОСТ Р 50571.22-2000 (МЭК 60364-7-707-84). Элек-­
троустановки зданий. Ч. 7. Требования к специальным электроус­-
тановкам и особым помещениям. Раздел 707. Заземление обору­-
дования обработки информации. - М.: ИПК «Изд-во стандартов»,
2001.

30. ГОСТ Р 50571.23-2000 (МЭК 60364-7-704-89). Элек-­
троустановки зданий. Ч. 7. Требования к специальным электроус­-
тановкам. Раздел 704. Электроустановки строительных площадок.
- М.: ИПК «Изд-во стандартов», 2001.

31. ГОСТ Р 50462-92 (МЭК 446-89). Идентификация про-­
водников по цветам или цифровым обозначениям. - М.: Изд-во
стандартов, 1993.

32. ГОСТ 29322-92 (МЭК 38-83).  Стандартные напряже-­
ния. - М.: Изд-во стандартов, 1992.

33. Харечко В.Н., Харечко Ю.В. Особенности применения
устройств защитного отключения в электроустановках зданий,
выполненных из металла/ Вестник Главгосэнергонадзора России,
1999, № 3.

34. Операционные блоки. Правила эксплуатации, техники
безопасности и производственной санитарии. РТМ 42-2-4—80. -
М.: Минздрав СССР, 1981.

166

35. Харечко Ю.В. Особенности в классификации типа сис-­
темы заземления TN-C и его идентификации в электроустановках
зданий/ Вестник Главгосэнергонадзора России, 1998, № 1.

36. Харечко В.Н., Харечко Ю.В. Электроустановки зданий
- проблемы проектирования. Классификация типов систем зазем-­
ления/ Вестник Главгосэнергонадзора России, 1997, № 2.

37. ГОСТ 30030-93 (МЭК 742-83). Трансформаторы разде­-
лительные и безопасные разделительные трансформаторы. - М.:
ИПК «Изд-во стандартов», 1998.

167

ПРИЛОЖЕНИЕ