Защитное и функциональное заземления. Основная и дополнительная системы уравнивания потенциалов

1.

Защитное и функциональное заземления.
Основная и дополнительная системы
уравнивания потенциалов.
www.poligonspb.ru
Защитное заземление и основная система уравнивания потенциалов.
Занос потенциала в электроустановку.
Выбор сечения проводников основной системы уравнивания
потенциалов.
Дополнительная система уравнивания потенциалов (СДУП).
Открытые проводящие части.
Устройство и выбор сечения СДУП.
Борьба со статическим электричеством и устройство
антистатического пола.
Рабочее (функциональное) заземление.
Ошибки проектирования рабочего заземления.
Фильтры заземления и способы улучшения защиты оборудования.
Варианты схем с использованием функционально заземления.

2.

Защитное заземление.
Защитное заземление – заземление, выполняемое в целях электробезопасности. ( ПУЭ п.1.7.29 )
www.poligonspb.ru
Корпус без защитного
заземления
Напряжение
прикосновения
L
220 В, 50 Гц
Rч=1кОм
Корпус заземлен
Напряжение
прикосновения не
более 40 В, 50 Гц
L
Повторное заземление РЕN проводника.
N
PEN
Ток через тело
человека 0,0008 А
1 кОм
L
N
Токи делятся
пропорционально
сопротивлению.
N
Ток через тело
человека 0,22 А
TN-С-S
подстанция
PE
ГЗШ
PE
4 Ом
Существенное влияние на ток проходящий через человека оказывает величина тока короткого
замыкания и сопротивление системы заземления.
Наибольшее допустимое значение сопротивления заземления в установках до 1000 В:
10 Ом — при суммарной мощности генераторов и трансформаторов 100 кВА и менее,
4 Ом — во всех остальных случаях.
ЗАПРЕЩЕНО !
РЕ
ПРАВИЛЬНО
РЕ
Повторное заземление уменьшает
вероятность поражения электрическим
током при обрыве PEN-проводника.

3.

Заземляющее устройство — это совокупность заземлителя и заземляющих проводников,
соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем.
«классические» заземлители в вечной
мерзлоте спустя три года
ЗАЗЕМЛИТЕЛИ
www.poligonspb.ru
ЕСТЕСТВЕННЫЕ
ИСКУСТВЕННЫЕ
- металлические конструкции здания и фундаменты,
надежно соединенные с землей
- металлические оболочки кабелей
- обсадные трубы артезианских скважин
Запрещено:
- газопроводы и трубопроводы с горючими жидкостями
- алюминиевые оболочки подземных кабелей
- трубы теплотрасс
- трубы холодного и горячего водоснабжения
Электролитический заземлитель
Соединение с естественным заземлителем должно быть не
менее чем в двух разных местах.
ВЫНОСНЫЕ
КОНТУРНЫЕ
При контурном заземлении обеспечивается
выравнивание потенциалов в защищаемой зоне и
уменьшается напряжение шага.
ГРУППОВЫЕ
ОДИНОЧНЫЕ
Позволяют выбрать место с минимальным сопротивлением
грунта.
zandz.ru
В гражданском законодательстве отсутствует понятие
электролитического заземлителя. Однако эффективен и
используется в качестве дополнительного.

4.

Основная система уравнивания потенциалов.
www.poligonspb.ru
Основная система уравнивания потенциалов в
электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой
следующие проводящие части:
1 ) нулевой защитный РЕ- или РЕN- проводник питающей
линии в системе TN;
2 ) заземляющий проводник, присоединенный к заземляющему
устройству электроустановки, в системах IT и TT;
3 ) заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю
повторного заземления на вводе в здание;
4) металлические трубы коммуникаций , входящих в здание…
5 ) металлические части каркаса здания;
6 ) металлические части централизованных систем
вентиляции и кондиционирования….
7 ) заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3й категории;
8 ) заземляющий проводник функционального ( рабочего )
заземления, если таковое имеется и отсутствуют
ограничения на присоединение сети рабочего заземления к
заземляющему устройству защитного заземления;
9 ) металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.
( ПУЭ п. 1.7.82. )
Построение основной системы уравнивания потенциалов –
создание эквипотенциальной зоны в пределах электроустановки с
целью обеспечения безопасности персонала и самой
электроустановки при срабатывании системы молниезащиты,
заносе потенциала и коротких замыканиях.
Появление разницы потенциалов при нарушении в основной
системе уравнивания потенциалов.
Молниеотвод
вентиляция
экраны кабелей
передачи данных
кабельные лотки
шахта
лифта
PEN
U
ГЗШ
газ
водопровод
канализация
трубопроводы и емкости с
катодной защитой
Трубопровод, не соединенный с ГЗШ
При токе молнии 35кА разница потенциалов может
достигать 160 кВ !!!

5.

Занос потенциала в электроустановку.
www.poligonspb.ru
Схема заноса потенциала при ударе молнии в
сторонний объект.
Схема заноса потенциала с учетом линии питания от
подстанции.
Стальной пруток
D 10 мм
R= 0,038 Ом при
длине 30 м.
Злая
тучка
100 кА
Инженерная система
не подключенная к здание
ГЗШ, заземленная
вне зоны растекания 400 кВ !!!
разряда
подстанция
здание
Проводящие
100 кА элементы UП = 3800 В
конструкции
стены
RЛ
RЛ
UZ2
UП 30
м
PEN
ГЗШ
UZ1
Зона
растекания
разряда
4 Ом
4 Ом
48%
4 Ом
Контурный
заземлитель
52%
Контролируемая
точка соединения
молниепроводника
с ГЗШ
Соединение молниеотвода с
контурным заземлителем.
Неконтролируемое

6.

Схема протекания токов при срабатывании
отдельно стоящего молниеприемника.
www.poligonspb.ru
Потенциал на ГЗШ:
UZ1
25 кА х 4 Ом = 100 кВ
Схема заноса потенциала через подземные
коммуникации.
Протекание тока разряда
способно повреждать
прокладки трубопровода
100 кА
подстанция
RЛ
UZ2
PEN
4 Ом
UZ1
4 Ом
4 Ом
10 Ом
19%
21%
60%
Значительную роль играют:
1. Расстояние до молниеприемника ( большим быть не может
( 7 – 20 м ), так как это сказывается на эффективности
молниезашиты ).
2. Проводимость грунта и величина зоны растекания.
3. Отношение сопротивлений заземлителей
электроустановки и молниеприемника.
В случае катодной защиты
трубопровода устанавливается
разрядник.

7.

Выбор сечения проводников основной системы уравнивания потенциалов.
Внимание!
www.poligonspb.ru
Нулевые защитные
проводники
Обособленный
ввод 1
Обособленный
ввод 2
N
N
2x240
2
5
Нулевые рабочие проводники
( нейтрали )
35
10
ГЗШ 1 (PE)
120
Согласно этому ГОСТу п. 444.4.6
этой связи не должно быть!
70
120
max
ГОСТ Р 50571.4.44-2019
«Электроустановки низковольтные.
Часть 4.44. Защита для обеспечения
безопасности. Защита от резких
отклонений напряжения и
электромагнитных возмущений.»
16
35
ГЗШ 2 (PE)
ГШФЗ (FE)
25
25
1
25
240
PEN
4
240
25
95*
3
PEN
6
PE
Контурное заземление 4 Ом
95
25
10
7
8
> 15м
FE 2 Ом
Примечание: указанные сечения проводников по меди ( исключая PEN проводники ). При замене на сталь
или алюминий расчет сечения можно провести согласно ТЕХНИЧЕСКОМУ ЦИРКУЛЯРУ №6/2004,
приложение 2.
Как правило, прокладывается
отдельным медным проводом в
гофрированной трубе, для
избежания контакта с
металлическими частями здания.
Иногда прокладывают в
металлической заземленной (РЕ)
трубе для исключения
электромагнитных наводок.

8.

Пояснения к рисунку.
1. PEN – совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводник. В данном примере это могут быть алюминиевые проводники от подстанции в
www.poligonspb.ru
составе двух кабелей питания АВБбШа 4х240 мм2.
В качестве ГЗШ используется шина заземления ВРУ. Шина может выполняться и выносной. Сечение шины должно быть равно или более суммарного
сечения РЕN проводников
( ПУЭ 1.7.119 ). Брать минимальное сечение не рекомендуется. Шина должна иметь достаточную конструктивную прочность и хорошую площадь
подключения, чтобы выдержать механические напряжения при подключении довольно жестких кабелей и «грубую» работу монтажников. В нашем
случае для ввода 1 можно выбрать медную шину 60х10 мм.
2. Сечение проводника ( шины ) соединения ГЗШ с шиной нейтрали должно быть равно или более суммарного сечения PEN-проводников.
3. В примере максимальное сечение РЕN-проводников -480 мм2 ( 2 x 240 ) на вводе 1. Соответственно, согласно ПУЭ 1.7.120, проводник уравнивания
потенциалов между ГЗШ 1 и ГЗШ 2 должен быть 240 мм2 ( ½ PEN ).
ПУЭ п.1.7.120. «Если здание имеет несколько обособленных вводов, главная заземляющая шина должна быть выполнена для каждого вводного
устройства. При наличии встроенных трансформаторных подстанций главная заземляющая шина должна устанавливаться возле каждой из них.
Эти шины должны соединяться проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ (PEN)проводника той линии среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Для соединения
нескольких главных заземляющих шин могут использоваться сторонние проводящие части, если они соответствуют требованиям 1.7.122 к
непрерывности и проводимости электрической цепи».
*Примечание: в ТЕХНИЧЕСКОМ ЦИРКУЛЯРЕ №6/2004 согласно п.1 сечение проводника уравнивания потенциалов между ГЗШ 1 и ГЗШ 2 должен быть
равно меньшему сечению из соединяемых шин и соответственно в нашем примере 95 мм2.
Этот вариант более логичен, так как конструктивно ВРУ 2 не предназначено для подсоединения проводников сечением более 95 мм2.
4. Сечения проводников основной системы уравнивания потенциалов определяется с учетом максимального сечения групповых нулевых защитных
проводников. В нашем примере это проводник 120 мм2.
ПУЭ п. 1.7.137 «Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов должно быть не менее половины наибольшего сечения
защитного проводника электроустановки, если сечение проводника уравнивания потенциалов при этом не превышает 25 мм2 по меди или
равноценное ему из других материалов. Применение проводников большего сечения, как правило, не требуется. Сечение проводников основной
системы уравнивания потенциалов в любом случае должно быть не менее: медных - 6 мм2,алюминиевых –
16 мм2, стальных - 50 мм2».

9.

www.polgonspb.ru
www.poligonspb.ru
Если перевести на русский язык, то сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов выглядит так, как представлено в таблице
ниже:
Максимальное сечение группового РЕ
Сечение проводника основной системы
проводника, мм2 Сu
уравнивания потенциалов, мм2 Cu
10
6
16
10
25
16
35
16 - 25
50
70
95
25
120 и более
5. Проводник соединения молниеприемника с ГЗШ относится к системе основного уравнивания потенциалов, где сечение 25 мм2 Сu уже
определено. Если имеется специальный контур молниезащиты, к которому подключены молниеотводы, то такой контур также должен
подключаться к ГЗШ ( ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦИРКУЛЯР №6/2004 согласно п.3 ).
6. Сечение заземляющего проводника к повторному заземлению больше или равно 16 мм2 по меди для защищенных проводников, 25 мм2 по
меди и 50 мм2 по стали для проводников не защищенных от коррозии ( ГОСТ 30331.10 п. 542.3.1 ).
7, 8. ПУЭ 1.7.117. «Заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей
шине в электроустановках напряжением до 1 кВ, должен иметь сечение не менее: медный - 10 мм2, алюминиевый - 16 мм2, стальной- 75 мм2».

10.

Система дополнительного уравнивания потенциалов
www.poligonspb.ru
- должна соединять между собой все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части
стационарного электрооборудования и сторонние проводящие части, включая доступные прикосновению
металлические части строительных конструкций здания, а также нулевые защитные проводники в системе
TN и защитные заземляющие проводники в системах IT и ТТ, включая защитные проводники штепсельных
розеток. ( ПУЭ п. 1.7.83. ).
линия 1
линия 1
первичный
пробой
( L-PE )
линия 2
U2
U1
первичный
пробой
( L-PE )
линия 2
0
0
2,5м
переносной,
передвижной
электроприемник
стационарный
Розетка
заземления
сторонняя
проводящая часть
10 - 16 мм2 Cu
4 мм2 Cu
шина дополнительного
уравнивания потенциалов

11.

Изменения порядка подключения защитного заземления при требовании
организации системы дополнительного уравнивания потенциалов ( СДУП ).
www.poligonspb.ru
Розетка
заземления
L N PE
L N PE
Корп.
розетка
Стационарный
прибор
Корп.
розетка
Стационарный
прибор
к ГЗШ или шине заземления
щита питания помещения
Чрезвычайно важно обеспечить соединение контактов заземления розеток и клемм заземления стационарных
приборов на шину дополнительного уравнивания потенциалов. При этом, даже если не будет выполнено
соединение корпусов приборов с шиной ( безалаберная эксплуатация, особенно переносных приборов ) система
сохранит свою эффективность по безопасности.
Ситуация, когда «земли» розеток и приборов не подключены к шине, а сторонние проводящие части
гарантированно соединены с шиной уравнивания потенциалов, в разы ухудшает электробезопасность в помещении
даже по сравнению с классической схемой питания.

12.

Схема системы дополнительного уравнивания потенциалов ванных и
душевых помещений.
Сушилка
для рук
www.poligonspb.ru
Металлическая
мойка
Металлическая
вставка
( для стояков из
пластиковых труб )
Штепсельные
розетки
DEHN
Специальный
контакт.
N L
L N
Металлически
й поддон
ПУГВ-1х2,5 ж/з
ПУГВ-1х2,5 ж/з
ПУГВ-1х4 ж/з
L
Металлическая
ванна
ПУГВ-1х4 ж/з
ПУГВ-1х4 ж/з
ПУГВ-1х4 ж/з
N
PE
ПУГВ-1х4 ж/з
ПУГВ-1х4 ж/з
Дополнительная система уравнивания потенциалов должна быть выполнена в соответствии с данной схемой. Монтаж должен соответствовать ПУЭ
п.7.1.87, 7.1.88 и Техническому циркуляру №23/2009.
Места для подключения проводников дополнительной системы уравнивания потенциалов к сторонним проводящим частям ( металлические корпуса
ванн, поддонов, металлических моек и тд.) должны указываться специалистами организаций, осуществляющими сантехнические и другие
работы.
Прокладка проводников должна быть выполнена скрыто в поливинилхлоридных трубах диаметром 16 мм.
В качестве шины дополнительного уравнивания потенциалов использовать коробку КУП.
Коробка КУП скрытого монтажа устанавливается на высоте 800 мм от поверхности пола.
Должен быть обеспечен доступ ко всем соединениям системы для возможности осмотра, индивидуального отключения и замены проводников.
Отключение соединений проводников и доступ в коробку КУП только с помощью инструмента.
КУП

13.

Практика выполнения дополнительной системы уравнивания потенциалов.
www.poligonspb.ru
Вариант 1. С использованием стандартных коробок уравнивания потенциалов ( КУП ).
Вариант 2. Стальная шина 4х40 ( 4х50 ) с приварными болтами опоясывающая помещение.
Вариант 3. Стальная шина, уложенная в стандартный пластиковый короб.
Вариант 4. Использование шины заземления в РЩ ( для небольших помещений ).
Вариант 5. С использованием специализированного щитка типа ЩРМ – ШЗ
( встроенный щиток с шиной 100 мм2 ( Cu ) со степенью защиты IP54 ).
Вне зависимости от конструкции должны быть соблюдены два основных условия:
1. Возможность осмотра соединения.
2. Возможность индивидуального отключения.
Вероятный и непрезентабельный вариант
исполнения.
«Остальные мелочи Вы додумаете сами…»
Зачастую в проекте по выполнению шины дополнительного уравнивания потенциалов
содержится минимум информации: «…шина 4х20мм ( медь ) по периметру помещения на
высоте 150 мм от пола…»
Далее у строителей возникает множество «мелких» вопросов по технологии:
- самим изготовить шину с отверстиями и болтами или заказать где-нибудь ?
- шина с гальваническим покрытием или без ?
- как соединять секции шин между собой ( сварка или болтовое соединение ) ?
- как сделать аккуратно присоединение проводников к шине при скрытой проводке…….
Проводники уравнивания
потенциалов и защитного заземления,
торчащие из стены
( к этому добавить гофру )
Торчащий болт
Открытая
медная шина

14.

Пример выполнения подключений к системе дополнительного уравнивания потенциалов
( вариант 5 )
www.poligonspb.ru
Щиток ЩРМ-ШЗ
Стационарное
электрооборудование
Стандартные розетки
Переносное и передвижное
электрооборудование
Специализированный
электрощиток розеточный
РЗ- 01
4 мм2
L N PE
Корп.
Корп.
L
4 мм2
N
2,5 мм2
Сторонние
проводящие
части
4 мм2
4 мм2
16мм2 Cu
К шине защитного
заземления щита
питания или к ГЗШ*
16мм2 Cu
4 – 5м
ЩРМ – ШЗ
ЩРМ – ШЗ
Сетка антистатического пола

15.

Статическое электричество.
Поражение электронных компонентов.
www.poligonspb.ru
Воспламенение газов, горючих жидкостей и
воздушно-пылевых взвесей.
100%
90%
Пример формы тока
статического разряда
Система
дополнительного
уравнивания
потенциалов.
Антистатическое
покрытие пола.
Кондиционирование
воздуха.
При температуре 2123 С влажность не
менее 55% !!!!!
Применение специальных материалов и использование
специальной одежды.
30%
10%
0
Мероприятия по борьбе со статическим
электричеством
t
30нс
60нс
0,8-1нс
Сочетание высокой крутизны фронта и
напряжения (до десятка кВ) – основной
поражающий фактор.
ГОСТ Р 53734.1-2014 (МЭК 61340-1:2012)
Электростатика. Часть 1. Электростатические явления.
Физические основы, прикладные задачи и методы
измерения.

16.

Пример выполнения антистатического пола ( советская классика ):
Вне зависимости от типа покрытия обязательным элементом любого антистатического пола является металлическая
сетка, которая укладывается под покрытие.
Классический вариант изготовления медной сетки показан на рисунке ниже:
www.poligonspb.ru
От стены 0,3-0,5м
Сетка из медной
ленты
1м
Соединение узлов пайкой
1м
30 х 0,2 мм медь
Сечение медной ленты выбрано не случайно. Малая толщина
ленты позволяет выполнить качественную пропайку узлов
обычным 100 Вт паяльником даже +5 С
Количество соединений с
шиной дополнительного
уравнивания потенциалов:
минимум 2. + одно соединение
на каждые 30м2

17.

Примеры выполнения подключения антистатического пола:
Внешнее подключение
Скрытое подключение
Чистовая панель
Капитальная
стена
www.poligonspb.ru
Монтажная коробка
Антистатический линолеум с
заходом на чистовую панель
Медная лента
Соединение ленты в монтажной
коробке с проводником
заземления методом пайки или
сварки.
При использовании щитка
заземления ЩРМ-ШЗ лента
крепится непосредственно к
шине болтом.
пол
В последнее время появляются новые материалы и технологии в данной области. Например, вместо обычных медных полос используются медные
самоклеющиеся ленты, которые в зависимости от фирмы производителя могут быть разной ширины и толщины. Применение таких лент
безусловно сокращает время и затраты при изготовлении антистатического пола.
При выборе поставщика материалов для изготовления антистатического пола в учреждениях ЛПУ обязательным являются два условия:
1. Наличие у поставщика разрешительной документации на применение материалов в учреждениях здравоохранения.
РЕРЕ150 -200 мм один из рекомендуемых производителем вариантов укладки медной сетки при использовании антистатического линолеума.
2. Наличие подробной инструкции по технологии монтажа с указанием сопутствующих материалов ( марка токопроводящих клея и грунтовок,
технология электрического соединения самоклеющихся лент в узлах и выходов подключения сетки к системе заземления ).

18.

Рабочее ( функциональное, технологическое ) заземление.
www.poligonspb.ru
Рабочее ( функциональное ) заземление – заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки,
выполняемое для обеспечения работы электроустановки ( не в целях электробезопасности ). ( ПУЭ п. 1.7.30 )
«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 )» ГОСТ Р 50571.22-2000
п. 3.14 ( 707.2)
«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 главной заземляющей шине ( ГЗШ )» ГОСТ Р 50571.212000 п. 548.3.1
ПУЭ 1.1.17. Для обозначения обязательности выполнения требований ПУЭ применяются слова "должен", "следует",
"необходимо" и производные от них.
Слова "как правило" означают, что данное требование является преобладающим, а отступление от него должно быть
обосновано.
Слово "допускается" означает, что данное решение применяется в виде исключения как вынужденное (вследствие стесненных
условий, ограниченных ресурсов необходимого оборудования, материалов и т. п.).
Слово "рекомендуется" означает, что данное решение является одним из лучших, но не обязательным.
Слово "может" означает, что данное решение является правомерным.

19.

www.poligonspb.ru
ГОСТ Р 50571.4.44-2019
ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ
НИЗКОВОЛЬТНЫЕ
Ч а с т ь 4-44
Требования по обеспечению
безопасности.
Защита от отклонений
напряжения
и электромагнитных помех.
Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному
стандарту МЭК 60364-4-44:2007* "Электроустановки низковольтные. Часть 4-44. Защита
для обеспечения безопасности. Защита от резких отклонений напряжения и
электромагнитных возмущений" (IEC 60364-4-44:2007 "Low-voltage electrical installations Part 4-44, Ed. 2.1: Protection for safety - Protection against voltage disturbances and
electromagnetic disturbances", MOD), включая изменения Amd1(2015), Amd2(2018), путем
изменения отдельных фраз,слов, ссылок, которые выделены в тексте курсивом**.

20.

Схема использования FE по ГОСТ Р 50571.4.44-2019
1
www.poligonspb.ru
1. Непонятно в какое место подключается FE для
аппаратуры 1-го класса защиты. На корпусе согласно
рисунку РЕ.
1
2
Разделительный
трансформатор
2. Установлен разделительный трансформатор. Где
защитное заземление корпуса прибора 1-го класса
защиты ?

21.

www.poligonspb.ru
Пример рекомендаций по
электрообеспечению
операционной от компании
Bender
Тотальный контроль за токами утечки в
системе заземления, нейтрали и за
дифференциальными токами.
СДУП разделена на шину для сторонних
проводящих частей и для защитного
заземления оборудования. Между собой
соединены.
В хирургическом светильнике
собственный разделительный
трансформатор ( по российской традиции
данные светильники подключают
непосредственно к IT-сети ).

22.

Контроль токов утечки и дифференциальных токов с помощью модуля
«Реле тока утечки РТУ – 300» ( дифференциальное реле ).
www.poligonspb.ru
Крепление токового трансформатора
на шине с помощью переходной
втулки ( опция ).
D 15
Технические характеристики:
Напряжение питания ------------------------------------------------------------------------------- 220В =/-10%, 50Гц
Уставка тока утечки ----------------------------------------------- 5, 10, 20, 30, 50, 100, 150, 200, 250, 300 мА
Гистерезис включения/включения сигнализации на пороговых значениях, не более -------------- 5%
Временная задержка на вкл. сигнализации при превышении уставки тока утечки ( регулир.) –- 0-4с
Коммутируемый ток контакта (АС1 250 В), не более --------------------------------------------------------- 5А
Диапазон рабочих температур ------------------------------------------------------------------------ -40 ….. +60оС
L1
L1, L2, L3
Нагрузка
N
D 8,5
Токовый трансформатор в
комплекте.
модель
Внутренний
диаметр
Предельный рабочий ток в режиме
дифференциального измерения
РТУ-300-15
15
32А
РТУ-300-30
30
65А
РТУ-300-50
50
85А
РТУ-300-80
80
160А
РТУ-300-120
120
250А
РТУ-300-200
200
400А
РТУ-300-300
300
630А
L
L
N
РЕ
N
РЕ
Нагрузка

23.

Варианты построения системы функционального заземления.
www.poligonspb.ru
Вариант «А».
«ОПАСНЫЙ!»
ГЗШ
ШФЗ
ГЗШ
Изолированная
шина
FE
PE
2 Ом
Разрушение основной
системы уравнивания
потенциалов и ухудшение
электробезопасности.
ШФЗ
ГЗШ
PE
2 Ом
ШФЗ
Изолированная
шина
Изолированная шина
> 15м
4 Ом
Вариант «С».
«Классический»
Вариант «В».
«Допустимый»
FE
PE
ШФЗ – главная шина
функционального
заземления
> 15м
4 Ом
2 Ом

24.

«Недостатки» независимой системы функционального заземления ( вариант «А» ).
Занос потенциала в
ответственное
оборудование
Маленький ток первичного короткого
замыкания!!!
www.poligonspb.ru
I КЗ =
220 ( В )
= 36,6 ( А )
4 + 2 ( Ом )
Подстанция
КЗ
С16
L
TN-S
L
RН
L
N
U
220В, 50Гц
~219В
N
ГЗШ
U
ШФЗ
PEN
160 кВ
PE
N
FE
Убей ответственную
нагрузку независимым
заземлением!
PE
( 4 Ом )
FE
( 2 Ом )
Какое время срабатывания защиты?
( норма не более 0,4с )

25.

www.poligonspb.ru
Выдержки из статьи «Ошибки при проектировании
молниезащиты» на одном из сайтов….
……..
2.2. Объединение рабочего заземления с заземлением молниезащиты на примере
МРТ
Задача: Выполнить заземление молниезащиты, заземление рабочее (ВРУ) и
функциональное.
Ошибка: Делать контур молниезащиты и защитное заземление щитка отдельно,
дабы избежать наводок.
Как правильно:
ПУЭ-7 п.1.7.49-1.7.66 ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАЩИТНЫЕ МЕРЫ
ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ. Общие требования.
«1.7.55..Для заземления в электроустановках разных назначений и напряжений,
территориально сближенных, следует, как правило, применять одно общее
заземляющее устройство…», «..Заземляющие устройства защитного заземления
электроустановок зданий и сооружений и молниезащиты 2-й и 3-й категорий этих
зданий и сооружений, как правило, должны быть общими.»
СО 153-34.21.122-2003 «..3.2.3. Заземлители. 3.2.3.1. Общие соображения. Во
всех случаях, за исключением использования отдельно стоящего
молниеотвода, заземлитель молниезащиты следует совместить с
заземлителями электроустановок и средств связи. Если эти заземлители
должны быть разделены по каким-либо технологическим соображениям, их
следует объединить в общую систему с помощью системы уравнивания
потенциалов..»
Но функциональное заземления чувствительного оборудования должно быть
отдельным.
?????
Или вот такое….

26.

Основной контур тока кондуктивной помехи от нагрузки R1.
www.poligonspb.ru
R1
R2
R1- нагрузка создающая
помеху при работе
R3
L
R2 – нагрузка в зоне риска
N
PEN
ШФЗ
ГЗШ
путь тока помехи
PE
FE
ШФЗ - шина функционального заземления
ГЗШ – главная заземляющая шина
Минимизация воздействия помех на нагрузку R3 с помощью функционального
заземления и радиальной (лучевой) схемы подключения.
из-за магистральной схемы
подключения

27.

Варианты построения системы функционального заземления. Продолжение.
www.poligonspb.ru
ГЗШ
ШФЗ
Вариант «F».
«Классический с ФЗ».
Вариант «Е».
«Условно опасный»
Вариант «D».
«Компромисс».
ГЗШ
ШФЗ
ГЗШ
ШФЗ
ФЗ
PE
FE
Изолированная
шина
Изолированная
шина
Изолированная
шина
FE
PE
> 15м
> 15м
Контурное заземление 2 Ом
Промежуточный между «B» и «С».
Нарекание может вызвать
отсутствие контролируемого
проводника между ГЗШ и ШФЗ.
4 Ом
FE
PE
2 Ом
Если решена проблема
электробезопасности при малых
токах КЗ, то допустимо.
4 Ом
2 Ом
ФЗ – фильтр заземления,
препятствующий проникновению
ВЧ-помех от ГЗШ до ШФЗ
Например «КвазарФ-хххРЕ»

28.

Варианты построения системы функционального заземления. Продолжение.
Вариант «К».
Вариант «H».
Вариант «G».
Сеть TN-S
IT-сеть
www.poligonspb.ru
Ф
ГЗШ
ШФЗ
ГЗШ
ФЗ
FE
PE
ГЗШ
ФЗ
или
или
FE
Нагрузка дополнительно
защищена магистральным
фильтром
4 Ом
FE
PE
> 15м
> 15м
2 Ом
ШФЗ
ФЗ
PE
> 15м
4 Ом
ШФЗ
2 Ом
4 Ом
2 Ом
Максимум эффективности и
безопасности

29.

Использование функционального заземления (FE) для помещений гр.2.
Вариант 1.
В данном варианте функциональное заземление подключается только к заземляющим контактам розеток питания ( консоли, щитки IT-сети ) в
окружении пациента. Второй класс защиты аппаратуры – внутренняя электронная часть отдельно, корпус отдельно. FE для надежной,
безопасной работы аппарата.
Схема противоречит ПУЭ п.1.7.83.
www.poligonspb.ru
ПУГВ-1х4 ж/з
ПУГВ-1х4 ж/з
Металлическая
рама окна
Рециркулятор
бактерицидный
I кл. защиты
Хирургический
светильник
IT-сеть
РЗ-01
Консоль
медицинская
( хирургическая )
IT-сеть
Консоль
медицинская
( анестезиолога )
Сантехнические
приборы
Розетка
заземления
FE
TN-S -сеть
ЩРМ - ШЗ
TN-S -сеть
РЗ-01
FЕ
ПУГВ* 1-10 ж/з
ПУГВ-1х4 ж/з
ПУГВ 1-16 ж/з
ЩРМ-ШЗ
РЕ
ПУГВ* 1-16 ж/з
РЕ
ПУГВ-1х4 ж/з
К главной шине
функционального
заземления ( ГШФЗ )
К шине защитного
заземления щита
операционной или к ГЗШ*

30.

Использование функционального заземления (FE) для помещений гр.2.
Вариант 2.
Щит питания
помещения гр.2
Помещение гр.2
www.poligonspb.ru
Светильники рабочего и аварийного освещения
Перемычка между РЕ и FE
необходима для сохранения
целостности основной системы
уравнивания потенциалов и
обеспечения достаточного тока
короткого замыкания L – FE в
сети TN-S.
Корп.
РЕ
РЕ в составе
кабеля
FE
Изолированная
шина
ГЗШ
ШФЗ
ФЗ
Фильтр заземления
препятствует распространению
высокочастотных помех из
одной системы заземления в
другую.
ЩРМ – ШЗ
ЩРМ – ШЗ
Шина дополнительного уравнивания
потенциалов используется в том числе и
для защитного заземления оборудования.
Изолированная
шина
Фильтр заземления.
FE
PE
> 15м
«35» означает внутреннее сечение фильтра по меди.
4 Ом
2 Ом

31.

Использование функционального заземления (FE) для помещений гр.2.
Вариант 3.
www.poligonspb.ru
Щит питания
помещения гр.2
Так как светильники не относятся к
ответственному оборудованию,
создают лишние гармоники в сети и
расположены на высоте более
2,5м, то они подключаются к
защитному заземлению.
светильники
Корп.
РЕ
РЕ в составе
кабеля
2,5м
FE
Изолированная
шина
Вариант 4.
Аналогично варианту 3, но
токопроводящие
конструкции помещения
изолируются от конструкций
здания.
Помещение гр.2
ГЗШ
ШФЗ
ФЗ
> 15м
4 Ом
ЩРМ – ШЗ
Шина дополнительного уравнивания
потенциалов используется в том числе и
для защитного заземления оборудования.
Изолированная
шина
FE
PE
ЩРМ – ШЗ
2 Ом
Проводник FE прокладывается в гофрированной или
заземленной металлической трубе изолированно от
токопроводящих конструкций. Сечение выбирается в
зависимости от длины проводника.

32.

Электрообеспечение
операционной.
IT-сеть
С16
2р
С16
2р
Розетка заземления РЗ-01
С6
2р
С16
2р
С16
2р
TN-S
www.poligonspb.ru
C6/0,03
C16/0,03
C16/0,03
УФО
C10/0,03
TN-S
IT-сеть
16 мм2 Cu
Дополнительный
розеточный блок
Щиток ЩРМ-ШЗ
ЩРМ – ШЗ
16 мм2 Cu
Встроенный, IP54.
Сетка антистатического пола.
Консоль.
IT-сеть

33.

Технический директор АО Полигон
www.poligonspb.ru
Соснин Владимир Вячеславович
[email protected]