Проблемы обеспечения защиты при косвенном прикосновении в системах TN.

Содержание:

  1. Введение
  2. Преимущества и недостатки защитного автоматического отключения питания
  3. Распределение электрических потенциалов в электроустановке при повреждении
  4. Анализ требований технических нормативных документов к устройству автоматического отключения питания
  5. Заключение
  1. Введение

В соответствии с пунктом 1.7.53 Правил устройства электроустановок (далее – ПУЭ) (7 изд.) защиту при косвенном прикосновении следует выполнять во всех случаях, если напряжение в электроустановке превышает 50 В переменного и 120 В постоянного тока. При этом согласно пункту 1.7.57. ПУЭ (7 изд.) электроустановки напряжением до 1 кВ жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок должны, как правило, получать питание от источника с глухозаземленной нейтралью с применением системы TN, а для защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания.

В предыдущей статье: «Защитное автоматическое отключение питания» мы рассматривали требования ПУЭ (7 изд.) к устройству вышеуказанной меры защиты в различных системах. В рамках данной статьи мы проанализируем требования различных технических нормативных документов к защитному автоматическому отключению питания в системах TN с точки зрения происходящих в электроустановке физических процессов и постараемся ответить на вопрос обеспечивают ли требования действующих правил необходимый уровень электробезопасности.

  1. Преимущества и недостатки защитного автоматического отключения питания

В первую очередь следует отметить, что в качестве устройств, обеспечивающих автоматическое отключение питания при повреждении в системах TN, как правило, применяются устройства защиты от сверхтоков (предохранители, автоматические выключатели), то есть защитное автоматическое отключение питания предполагает совмещение в вышеуказанных устройствах функций защиты электрической сети от сверхтоков, а также защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении, для чего все открытые проводящие части электроустановки, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции, должны быть присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания (занулены) посредством нулевых защитных или PEN-проводников, в зависимости от типа применяемой системы. При этом обязательным условием является согласованность характеристик защитных проводников и устройств защиты для обеспечения надежного срабатывания последних при замыкании токоведущей части на открытую проводящую часть или защитный проводник цепи.

Благодаря своей относительной дешевизне, простоте в устройстве, а также надежности и универсальности защитное автоматическое отключение питания, на сегодняшний день, является самой распространенной мерой защиты.

Главным же недостатком данной меры защиты является возможность возникновения на открытых проводящих частях электроустановки высокого электрического потенциала, например, в момент замыкания токоведущей части на открытую проводящую часть или защитный проводник цепи, причем электрический потенциал, в этом случае, появляется не только на той части, на которую произошло замыкание, но и на других открытых проводящих частях, присоединенных к защитным проводникам электроустановки.

  1. Распределение электрических потенциалов в электроустановке при повреждении

Для общего понимания данного вопроса обратимся к схеме, приведенной на рис. 1.

электрический потенциал на открытых проводящих частях электроустановки при повреждении изоляции
Рис.1 Распределение электрического потенциала на открытых проводящих частях при повреждении

Примечание: в данном примере под электрическим потенциалом точки понимается напряжение данной точки относительно глухозаземленной нейтрали источника питания.

На вышеприведенной схеме показано подключение трех электроприемников I класса от вводно-распределительного устройства (ВРУ).

В электроприемнике 3 произошло замыкание токоведущей части на зануленный корпус, вследствие чего на нем возник электрический потенциал (Uкз) равный падению напряжения в цепи зануления вышеуказанного электроприемника:

Uкз = Iокз х Zн-3 (1),

где Iокз – ток однофазного короткого замыкания на зануленный корпус электроприемника 3;

Zн-3 – полное сопротивление цепи зануления электроприемника 3 равное сумме сопротивлений PEN-проводника от нейтрали источника питания до шины PE в ВРУ и PE-проводника от шины PE в ВРУ до корпуса электроприемника 3;

Кроме того, вследствие протекания тока однофазного короткого замыкания по шине PE в ВРУ, на ней и на связанных с ней защитными проводниками открытых проводящих частях ВРУ, а также электроприемников 1 и 2, возникнет электрический потенциал (UPE-ВРУ) рассчитываемый аналогичным образом, и равный падению напряжения в PEN-проводнике от нейтрали источника питания до шины PE в ВРУ. То есть данный электрический потенциал будет меньше электрического потенциала на поврежденном электроприемнике 3 на величину падения напряжения в цепи PE-проводника соединяющего PE-шину в ВРУ с корпусом электроприемника 3:

UPE-ВРУ=Uкз-(Iокз*ZPE-3) (2),

где ZPE-3 – полное сопротивление защитного проводника, соединяющего корпус электроприемника 3 с PE шиной ВРУ.

Из указанного выше следует, что наибольший электрический потенциал возникнет на корпусе поврежденного электроприемника 3. Величину данного потенциала можно определить по соотношению проводимостей фазного и защитных (входящих в состав цепи зануления электроприемника) проводников:

формула расчета электрического потенциала на корпусе электроприемника при замыкании на него токоведущей части

где Uф – фазное напряжение сети;

Zф-3 – полное сопротивление фазного проводника от источника питания до электроприемника 3.

То есть, если Zф-3=Zн-3 при фазном напряжении 220В Uкз=220/2=110В, в случае же если проводимость проводников цепи зануления будет составлять 50% проводимости фазного проводника Uкз=220/1,5≈147В.

Для примера, если условно принять, что Zф-3=Zн-3, а падение напряжения в цепи PE-проводника соединяющего PE-шину в ВРУ с корпусом электроприемника 3 составляет, к примеру, 20 Вольт, тогда, как уже было указано выше, в момент замыкания на корпусе поврежденного электроприемника 3 появится электрический потенциал (Uкз) величиной 110 Вольт, а на корпусах неповрежденных электроприемников 1, 2 и корпусе ВРУ появится потенциал (UPE-ВРУ) 90 Вольт.

Таким образом, при замыкании на открытую проводящую часть или защитный проводник, вследствие протекания по цепи зануления тока однофазного короткого замыкания, между всеми зануленными открытыми проводящими частями электроустановки и землей, может возникнуть разница потенциалов (напряжение прикосновения), представляющая угрозу жизни и здоровью человека.

Медицинскими исследованиями установлено, что степень воздействия электрического тока на организм человека или животного зависит от величины приложенного напряжения и времени его воздействия. На основании проведенных исследований был составлен ГОСТ 12.1.038–82 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов» (далее – ГОСТ 12.1.038–82), в котором указаны предельно допустимые для человека напряжения прикосновения и токи в зависимости от времени их воздействия.

Из вышесказанного следует, что в целях безопасности в электроустановках, в которых применяется защитное автоматическое отключение питания, должно быть обеспечено надежное срабатывание устройств защиты при повреждении, однако требования действующих в разные периоды времени технических нормативных документов к обеспечению такого срабатывания различались.

  1. Анализ требований технических нормативных документов к устройству автоматического отключения питания

В действовавших до 1 января 2003 года требованиях 6-го издания ПУЭ было указано, что в электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью с целью обеспечения автоматического отключения аварийного участка проводимость фазных и нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой защитный проводник возникал ток короткого замыкания (далее – КЗ), превышающий не менее чем:

  • в 3 раза номинальный ток плавкого элемента ближайшего предохранителя;
  • в 3 раза номинальный ток нерегулируемого расцепителя или уставку тока регулируемого расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратно зависимую от тока характеристику.

А при защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель (отсечку), согласно ПУЭ, проводимость указанных проводников должна обеспечивать ток не ниже уставки тока мгновенного срабатывания, умноженной на коэффициент, учитывающий разброс (по заводским данным), и на коэффициент запаса 1,1. При отсутствии заводских данных для автоматических выключателей с номинальным током до 100 А кратность тока КЗ относительно уставки следует принимать не менее 1,4, а для автоматических выключателей с номинальным током более 100 А — не менее 1,25.

При этом выполнение вышеуказанных условий не гарантировало срабатывание устройств защиты за время, необходимое для обеспечения безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.038–82. Например, предохранитель типа ПН2 с номинальным током плавкого элемента 100 А, при возникновении тока КЗ в 3 раза превышающего данную величину может отключить аварийный участок за 200 секунд, а время срабатывания автоматического выключателя типа ВА 47-29 С16, при тех же условиях, может достигать 40 секунд.

Для снижения величины напряжения прикосновения в тех помещениях и наружных установках, в которых применялось зануление, пунктом 1.7.47 6-го изд. ПУЭ, с целью уравнивания потенциалов, предусматривалась необходимость соединения с цепью зануления всех сторонних проводящих частей.

То есть 6-е изд. ПУЭ предполагало выполнение уравнивания потенциалов только в отдельных помещениях (в которых применялось зануление), а не во всей электроустановке. Это означает, что часть сторонних проводящих частей электроустановки могло находится под потенциалом цепи зануления, а другая под потенциалом локальной земли, что могло приводить к опасной разнице потенциалов между данными сторонними проводящими частями при повреждении. Также, такая разница потенциалов могла возникнуть и в нормальных условиях, так как 6-е изд. ПУЭ предусматривало совмещение функций нулевых защитных и нулевых рабочих проводников в одном проводнике (PEN-проводнике) в однофазных цепях, то есть по цепям защитного зануления протекали рабочие токи. Кроме того, такое устройство электроустановок значительно повышало риск обрыва (отгорания) PEN-проводников, что в свою очередь гарантировано привело бы к выносу опасного электрического потенциала на открытые проводящие части электроустановки.

С учетом вышеизложенного можно заключить, что требования 6-го изд. ПУЭ не могли обеспечить электробезопасность в электроустановках, что и было отмечено в принятом и введенном в действие постановлением Госстандарта России от 31.10.94 №254 ГОСТ Р 50571.3-94 (МЭК 364-4-41-92) Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током (далее – ГОСТ Р 50571.3-94).

В ГОСТ Р 50571.3-94 подход к обеспечению срабатывания защитных устройств был совершенно иным. Так, в указанном документе, в отличие от 6-го изд. ПУЭ, предъявлялись требования уже не к соотношению тока КЗ и уставки расцепителей (или плавкой вставки) аппаратов защиты, а непосредственно ко времени их срабатывания. В частности, в таблице 41А ГОСТ Р 50571.3-94 указаны наибольшие времена отключения для системы TN в зависимости от номинального напряжения между фазой и землей (U0):

таблица 41А ГОСТ Р 50571.3-94

Приведенные значения времени отключения считаются достаточными для обеспечения электробезопасности, в том числе в цепях, питающих передвижное и переносное электрооборудование класса I.

При этом в пункте 413.1.3.5 ГОСТ Р 50571.3-94 указано следующее:

«Для распределительных цепей время отключения не должно превышать 5 с.

Время отключения, превышающее время, требуемое табл. 41А, но не более 5 с, допускается для распределительной цепи, питающей стационарное электрооборудование, только при условии выполнения одного из следующих требований:

а) полное сопротивление защитного проводника между распределительным щитом и точкой присоединения защитного проводника к основной системе уравнивания потенциалов не превышает

формула условия а) пункта 413.1.3.5 ГОСТ 50571.3-94

где ZS – полное сопротивление цепи «фаза-нуль».

или

б) имеется уравнивающая связь распределительного щита с основной системой уравнивания потенциалов.»

В вышеуказанном пункте используется термин «распределительная цепь», однако данный термин не определен ни в ГОСТ Р 50571.3-94, ни в других технических нормативных правовых актах, на которые данный ГОСТ ссылается, вследствие чего могут быть допущены различные трактовки приведенных требований. Как следствие возникает ряд вопросов, в частности: что понимать под термином «распределительная цепь»? Время отключения 5 с допускается для любых распределительных цепей или только для тех, которые питают стационарное электрооборудование и только при условии выполнения условия а) или б)?

Чтобы ответить на приведенные выше вопросы необходимо разобраться, чем обусловлены данные требования. Для этого обратимся к схеме на рис. 2.

Распределение электрических потенциалов на проводящих частях электроустановки при однофазном замыкании на корпус электроприемника.
Рис.2 Распределение электрических потенциалов на открытых проводящих частях относительно главной заземляющей шины при однофазном замыкании на корпус электроприемника С.

Примечание: в данном примере под электрическим потенциалом точки понимается напряжение данной точки относительно главной заземляющей шины (как точки присоединения основной системы уравнивания потенциалов).

При замыкании токоведущей части на открытую проводящую часть (корпус) электроприемника C по образовавшейся цепи фаза–нулевой защитный проводник протекает ток однофазного КЗ, создающий на корпусе поврежденного электроприемника напряжение относительно главной заземляющей шины (далее – ГЗШ):

UКЗ = IОКЗ-C х ZOC (4),

где IОКЗ-C – ток однофазного КЗ на корпус электроприемника C;

ZOC – полное сопротивление защитного проводника от ГЗШ до поврежденного электроприемника C.

В свою очередь на PE шине в РЩ, вследствие протекания по ней тока однофазного КЗ (Iокз-с), также возникает потенциал относительно ГЗШ, равный падению напряжения в цепи защитного проводника на участке O-A

UPE = IОКЗ-C х ZO-A (5),

где ZOA – полное сопротивление защитного проводника от ГЗШ до PE шины в РЩ.

Также потенциал PE шины РЩ возникнет на всех связанных с ней защитными проводниками открытых проводящих частях неповрежденных электроприемников и на корпусе самого РЩ, то есть корпуса этих электроприемников будут находиться под напряжением относительно ГЗШ.

Учитывая тот факт, что главная заземляющая шина является точкой присоединения проводников основной системы уравнивания потенциалов и, следовательно, все сторонние проводящие части в электроустановке находятся под ее потенциалом, вышеуказанное обстоятельство представляет намного большую угрозу поражения электрическим током, чем замыкание на корпус одного электроприемника. Поэтому при невозможности обеспечить время отключения в соответствии с таблицей 41А, для распределительных цепей, питающих стационарное электрооборудование, ГОСТ Р 50571.3-94 допускает увеличение времени срабатывания до 5 секунд при условии снижения напряжения на открытых проводящих частях неповрежденного электрооборудования до величины не более 50 Вольт. Следовательно, для обеспечения безопасности, необходимо гарантировать, что при замыкании на открытую проводящую часть или защитный проводник падение напряжения в цепи защитного проводника между РЩ и ГЗШ не превысит 50 Вольт.

Как мы можем увидеть из формулы (5), падение напряжения в цепи защитного проводника между РЩ и ГЗШ прямо пропорционально его сопротивлению и протекающему через него току КЗ. Из этого следует, что наибольшее падение напряжения в вышеуказанном проводнике произойдет при замыкании на открытую проводящую часть или защитный проводник в РЩ, так как в этом случае возникнет наибольший ток КЗ при полной длине данного защитного проводника (см. рис.3)

Варианты распределения электрических потенциалов на проводящих частях электроустановки при однофазных замыканиях на корпуса электрооборудования
Рис.3 Варианты распределения электрических потенциалов на открытых проводящих частях относительно главной заземляющей шины при однофазном замыкании на корпуса электрооборудования.

Таким образом, проводимость защитного проводника между РЩ и ГЗШ, должна быть выбрана такой, чтобы падение напряжения в его цепи при протекании по ней наибольшего тока однофазного КЗ (IОКЗ) не превышала 50 Вольт:

IОКЗ =U0/ZS=50/ZРЩ-PE (6),

где ZРЩ-PE – полное сопротивление защитного проводника между распределительным щитом и главной заземляющей шиной;

50 – максимально допустимое падение напряжения на участке защитного проводника между распределительным щитом и главной заземляющей  шиной.

Из этого соотношения можно вывести:

условие обеспечения электробезопасности при замыкании в электрических цепях

В результате мы получили условие а) пункта 413.1.3.5 ГОСТ Р 50571.3-94, которое позволяет определить максимально допустимое сопротивление защитного проводника между распределительным щитом и главной заземляющей шиной, при котором разница потенциалов (напряжение прикосновения) между открытыми проводящими частями неповрежденного стационарного электрооборудования и сторонними проводящими частями в электроустановке при повреждении не будет превышать 50 Вольт.

Однако здесь следует отметить, что ГОСТ Р 50571.3-94 не определяет напряжение величиной 50 Вольт как безусловно безопасное. Кроме того, согласно ГОСТ 12.1.038–82, на который также ссылается ГОСТ Р 50571.3-94, значение напряжения прикосновения при аварийном режиме производственных электроустановок с частотой тока 50 Гц и напряжением до 1000 В при продолжительности воздействия тока свыше 1 секунды не должно превышать 20 Вольт, а для аналогичных бытовых электроустановок – 12 Вольт.

Почему же в таком случае ГОСТ Р 50571.3-94 допускает появление напряжения прикосновения величиной до 50 Вольт на корпусах стационарного электрооборудования продолжительностью до 5 секунд и почему это недопустимо для переносного и передвижного электрооборудования?

Чтобы ответить на этот вопрос необходимо обратиться к определениям вышеуказанных типов электрооборудования, которые можно найти в ГОСТ 30331.1-2013 (МЭК 60364-1:2005) Электроустановки низковольтные. Часть 1. Основные положения, оценка общих характеристик, термины и определения.

Так в вышеуказанном документе приведены следующие определения:

  • Переносное электрооборудование – электрическое оборудование, предназначенное для удержания руками во время его нормального применения.
  • Передвижное электрооборудование – электрическое оборудование, которое перемещают во время его функционирования или которое может быть легко перемещено из одного места в другое в то время, когда оно подключено к источнику питания.
  • Стационарное электрооборудование – неподвижно установленное оборудование или электрическое оборудование, не снабженное рукояткой для его перемещения и имеющее массу, затрудняющую его перемещение.

Как следует из приведенных определений стационарное электрооборудование, в отличие от переносного и передвижного, не предполагает наличия во время работы постоянного контакта с человеком, что значительно снижает риск поражения электрическим током.

Лучшим вариантом с точки зрения электробезопасности, при невозможности обеспечения времени отключения в соответствии с таблицей 41А, является выполнение условия б) пункта 413.1.3.5 ГОСТ Р 50571.3-94, подразумевающего выполнение уравнивающей связи распределительного щита с основной системой уравнивания потенциалов, которая выполняется путем присоединения к PE-шине распределительного щита тех же сторонних проводящих частей, которые присоединены к основной системе уравнивания потенциалов.

Выполнение условия б) пункта 413.1.3.5 ГОСТ Р 50571.3-94, в отличие от условия а), исключает возможность возникновения напряжения прикосновения на корпусах неповрежденного электрооборудования, однако также не всегда может обеспечить электробезорасность в отношении поврежденного электроприемника.

Таким образом, выполнение требований пункта 413.1.3.5 ГОСТ Р 50571.3-94 для распределительных цепей, питающих стационарное электрооборудование снижает риск поражения электрическим током, однако не исключает его полностью. Поэтому требование данного пункта классифицировано как «допустимое», то есть это требование может применяться в виде исключения, как вынужденная мера.

В случае невозможности выполнения приведенных выше требований к автоматическому отключению питания, как для стационарного, так и для переносного и передвижного электрооборудования, в соответствии с ГОСТ Р 50571.3-94, в электроустановке должна выполняться дополнительная система уравнивания потенциалов, соединяющая все одновременно доступные прикосновению открытые и сторонние проводящие части, а также защитные проводники всего электрооборудования, в том числе штепсельных розеток. Такая дополнительная система уравнивания потенциалов может охватывать всю установку или отдельную ее часть.

В качестве альтернативы применения дополнительного уравнивания потенциалов для защиты может использоваться устройство защитного отключения, реагирующее на дифференциальный ток и обеспечивающее нормируемое время отключения при замыкании на открытую проводящую часть или защитный проводник.

С учетом требований ГОСТ Р 50571.3-94 были разработаны требования к защитному автоматическому отключению питания, которые были изложены в главе 1.7 ПУЭ (7-е изд.) введенной в действие с 1 января 2003 года.

Однако требования 7-го изд. ПУЭ к автоматическому отключению питания имеют ряд существенных отличий от требований ГОСТ Р 50571.3-94, в частности, в пункте 1.7.79. ПУЭ (7-е изд.) указано следующее:

«В цепях, питающих распределительные, групповые, этажные и др. щиты и щитки, время отключения не должно превышать 5 с.

Допускаются значения времени отключения более указанных в табл. 1.7.1, но не более 5 с в цепях, питающих только стационарные электроприемники от распределительных щитов или щитков при выполнении одного из следующих условий»

Далее по тексту приведены условия аналогичные условиям а) и б) пункта 413.1.3.5 ГОСТ Р 50571.3-94 для распределительных цепей.

Примечание: таблица 4.3.1 ТКП 339-2011 соответствует таблице 41А ГОСТ Р 50571.3-94. Все требования ПУЭ (7-е изд.) к автоматическому отключению питания мы приводили в статье: «Защитное автоматическое отключение питания».

Таким образом, ПУЭ (7-е изд.) допускает время отключения до 5 секунд для любых цепей, питающих распределительные щиты, в том числе в случае, если от данных распределительных щитов питается переносное и передвижное электрооборудование. Более того, отсутствуют какие-либо требования, ограничивающие величину падения напряжения в цепи защитного проводника между ГЗШ и распределительным щитом. Это означает, что в случае однофазного короткого замыкания на корпус или защитный проводник в распределительном щите, на его корпусе, а также на корпусах всего питающегося от него электрооборудования, как стационарного, так и переносного (передвижного), возникнет ничем не ограниченное напряжение прикосновения относительно сторонних проводящих частей электроустановки продолжительностью до 5 секунд, что может привести к групповому несчастному случаю.

В свою очередь, требования пункта 413.1.3.5 ГОСТ Р 50571.3-94 для распределительных цепей, питающих стационарное электрооборудование, в ПУЭ (7-е изд.) установлены для групповых цепей питающих стационарные электроприемники от распределительных щитов, в связи с чем, специалистами, при проектировании электроустановок, а также при проведении испытаний цепи «фаза-нуль», выполняется проверка выполнения условия а) пункта 413.1.3.5 ГОСТ Р 50571.3-94 для каждого стационарного электроприемника принимая в качестве полного сопротивления цепи «фаза-нуль» (ZS) значение, измеренное или рассчитанное в конце каждой защищаемой линии, что с практической точки зрения совершенно бессмысленно и не гарантирует электробезопасность в электроустановке, так как в этом случае проверка падения напряжения в цепи защитного проводника между ГЗШ и распределительным щитом фактически выполняется при наименьших возможных токах однофазного КЗ, то есть не учитывается возможность замыкания в цепи до электроприемника.

Ещё более неоднозначными являются требования, введенного в действие с 1 января 2011г. (с отменой ГОСТ Р 50571.3-94), ГОСТ Р 50571.3-2009 (МЭК 60364-4-41:2005) Электроустановки низковольтные. Часть 4-41. Требования для обеспечения безопасности. Защита от поражения электрическим током (далее – ГОСТ Р 50571.3-2009).

Так, пунктом 411.3.2.2 ГОСТ Р 50571.3-2009 установлено максимальное время отключения для конечных электрических цепей, расчетный ток в которых не превышает 32 А. Данное время указано в таблице 41.1.

таблица 41.1 ГОСТ Р 50571.3-2009

А для распределительных цепей и цепей, не охваченных требованиями вышеприведенного пункта 411.3.2.2 пунктом 411.3.2.3 ГОСТ Р 50571.3-2009 установлено время отключения до 5 с, без каких-либо дополнительных условий.

Для анализа приведенных выше требований необходимо разобраться, что в ГОСТ Р 50571.3-2009 понимается под конечными и распределительными цепями.

Во введении ГОСТ Р 50571.3-2009 указано, что в нем принята терминология по МЭК 61140 с использованием терминологии по МЭК 60050-195 и МЭК 60050-826. Необходимые термины содержатся в ГОСТ Р МЭК 60050-826—2009, в котором приведены следующие определения:

  • распределительная цепь: электрическая цепь, питающая один или более распределительных щитов;
  • групповая (конечная) цепь (зданий): электрическая цепь, предназначенная для питания электрическим током непосредственно электроприемников или штепсельных розеток.

Таким образом, в отличие от ГОСТ Р 50571.3-94, который устанавливал время отключения для цепей исходя из возможности контактирования человека с открытыми проводящими частями электрооборудования в процессе его работы, что являлось логичным с точки зрения обеспечения безопасности, ГОСТ Р 50571.3-2009 устанавливает время отключения для групповых (конечных) цепей исходя из их расчетного тока.

Кроме того, ГОСТ Р 50571.3-2009, в отличие от ГОСТ Р 50571.3-94, не устанавливает никаких дополнительных условий, направленных на обеспечение безопасности, при замыкании на открытую проводящую часть или защитный проводник в распределительных цепях, а также в конечных цепях, не охваченных требованиями пункта 411.3.2.2 ГОСТ Р 50571.3-2009.

При этом следует отметить, что в ГОСТ Р 50571.3-2009 содержатся сведения, указывающие на существенные отличия в требованиях к выполнению защитного автоматического отключения питания в различных странах.

Так, например, в примечании 5 таблицы 41.1 указано, что в Китае максимальное время отключения, установленное в данной таблице, применяют к конечным цепям, которые питают переносное или передвижное оборудование, т.е. вне зависимости от номинального тока аппарата защиты. А согласно примечанию 4 таблицы 41.1 и примечанию 4 пункта 411.3.2.1 в Бельгии и Нидерландах время отключения, установленное в таблице 41.1, применяют как к конечным, так и к распределительным цепям, что является более корректным с точки зрения обеспечения электробезопасности.

В 2022 году, взамен ГОСТ Р 50571.3-2009, был введен в действие ГОСТ Р 50571.4.41-2022 (МЭК 60364-4-41:2017) Электроустановки низковольтные. Часть 4-41. Защита для обеспечения безопасности. Защита от поражения электрическим током (далее – ГОСТ Р 50571.4.41-2022), требования которого, к защитному автоматическому отключению питания, в целом аналогичны требованиям ГОСТ Р 50571.3-2009 и имеют все перечисленные выше недостатки.

Так, в пункте 411.3.2.2 ГОСТ Р 50571.4.41-2022 указано, что максимальное время отключения, согласно таблице 41.1 (см. ниже), следует применять для конечных цепей с расчетным током не более:

  • 63 А при наличии одной или нескольких штепсельных розеток;
  • 32 А при питании только стационарных электроприемников.

таблица 41.1 ГОСТ Р 50571.4.41-2022

При этом для распределительных цепей и цепей, не охваченных требованиями пункта 411.3.2.2, ГОСТ Р 50571.4.41-2022, также как и ГОСТ Р 50571.3-2009, установлено время отключения до 5 с, без каких-либо дополнительных условий.

Отдельно следует отметить недостатки в требованиях действующих технических нормативных документов к обеспечению электробезопасности при применении автоматического отключения питания для цепей, питающих штепсельные розетки.

Штепсельные розетки позволяют подключить к электрической сети переносное и передвижное электрооборудование, при питании которого, ввиду возможности, при работе данного оборудования, контактирования с его открытыми проводящими частями человека, необходимо обеспечить минимальное время отключения при повреждении. Однако, с учетом невозможности определения величины тока однофазного короткого замыкания на открытую проводящую часть или защитный проводник вышеуказанного оборудования (т.к. данная величина, в том числе, будет зависеть от материала, длины и сечения питающего шнура и удлинителя, при его наличии), в случае применения устройств защиты от сверхтока, невозможно гарантировать нормируемое время отключения, а определение времени срабатывания по расчетному или измеренному току однофазного короткого замыкания в точке установки штепсельной розетки, как это делается на сегодняшний день, с практической точки зрения бессмысленно.

Таким образом, чтобы гарантировать обеспечение защиты от поражения электрическим током при повреждении (при косвенном прикосновении) все цепи, питающие штепсельные розетки, должны быть защищены устройствами дифференциального тока или должны быть приняты дополнительные меры защиты, однако действующие нормативные документы таких требований не предъявляют.

  1. Заключение

С учетом вышеизложенного, можно констатировать, что требования действующих технических нормативных документов не соответствуют требованиям ГОСТ 12.1.038–82 и, как следствие, не могут гарантировать обеспечение безопасности в электроустановках.

Использованная литература:

  1. ГОСТ 12.1.038–82 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов;
  2. Правила устройства электроустановок, шестое издание;
  3. Правила устройства электроустановок, седьмое издание;
  4. ГОСТ 30331.1-2013 (МЭК 60364-1:2005) Электроустановки низковольтные. Часть 1. Основные положения, оценка общих характеристик, термины и определения;
  5. ГОСТ Р 50571.3-94 (МЭК 364-4-41-92) Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током;
  6. ГОСТ Р 50571.3-2009 (МЭК 60364-4-41:2005) Электроустановки низковольтные. Часть 4-41. Требования для обеспечения безопасности. Защита от поражения электрическим током;
  7. ГОСТ Р 50571.4.41-2022 (МЭК 60364-4-41:2017) Электроустановки низковольтные. Часть 4-41. Защита для обеспечения безопасности. Защита от поражения электрическим током;
  8. ГОСТ Р МЭК 60050-826-2009 Установки электрические. Термины и определения;
  9. Статья «Проблемы реализации новых требований ПУЭ
    Автоматическое отключение питания и альтернативные решения по электробезопасности в системе TN
    » технического директора ООО «Нижегородский Электропроект» Владимира Фишмана, размещенная на сайте журнала «Новости Электротехники».
Над статьёй работали:

Автор статьи: Дмитрий Комлев

Показать всех авторов сайта

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросыПишите в комментариях!

Не нашли на сайте ответа на интересующий Вас вопросЗадайте его на форуме! Наши специалисты обязательно Вам ответят.

↑ Наверх

5
https://elektroshkola.ru/zazemlenie/problemy-obespecheniya-zashhity-pri-kosvennom-prikosnovenii-v-sistemax-tn/

Оставьте комментарий:

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *