ГОСТ Р 50571.21-2000
Электроустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Раздел 548. Заземляющие устройства и системы уравнивания электрических потенциалов в электроустановках, содержащих оборудование обработки информации

ГОСТ Р 50571.21-2000

(МЭК 60364-5-548-96)

УДК 696.6:006.354 Группа Е08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Электроустановки зданий

Часть 5

ВЫБОР И МОНТАЖ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Раздел 548

Заземляющие устройства и системы уравнивания электрических потенциалов в электроустановках, содержащих оборудование обработки информации

Electrical installations of buildings. Part 5. Selection and erection of electrical equipment.

Section 548. Earthing arrangements and equipotential bonding

for information technology installations

ОКСТУ 3402

ОКС 91.140.50

29.120.50

Дата введения 20020101

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Всероссийским научно-исследовательским институтом электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ) и Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации и сертификации в машиностроении (ВНИИНМАШ)

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 337 «Электроустановки жилых и общественных зданий»

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 18 декабря 2000 г. № 375-ст

3 Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта МЭК 60364-5-54896 «Электроустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Раздел 548. Системы заземления и системы уравнивания потенциалов электроустановок и оборудования информационных технологий» с дополнительными требованиями, учитывающими потребности экономики страны

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

Настоящий стандарт является частью комплекса государственных стандартов на электроустановки зданий, разрабатываемых на основе стандартов Международной электротехнической комиссии МЭК 364 «Электроустановки зданий». Он представляет собой аутентичный текст международного стандарта МЭК 60364-5-54896, кроме раздела 1 (548.1.1), уточняющего особенности применения настоящего стандарта в национальной энергетике, раздела 2 (548.1.2), дополняющего соответствующий пункт 548.1.2 МЭК 60364-5-54896, и раздела 3 (548.1.3), который исключает разночтения в толковании терминов, и требований (выделенных курсивом), отражающих потребности различных отраслей экономики страны, в том числе и сельскохозяйственного производства.

В настоящем стандарте сформулированы требования к техническим средствам, направленным на устранение или ограничение до допустимого уровня перенапряжений, которые могут вызывать сбои в работе оборудования информационных технологий, а также любого другого электронного оборудования, чувствительного к помехам, например, медицинского, лабораторного и т. п. К таким средствам относятся заземляющие устройства, в том числе с электрически независимыми заземлителями, устройства уравнивания и выравнивания электрических потенциалов.

Нумерация разделов, пунктов и подпунктов в настоящем стандарте, начиная с раздела 548.2, а также рисунков соответствуют принятым в МЭК 60364-5-54896.

Требования настоящего стандарта дополняют, изменяют или заменяют требования других частных стандартов комплекса государственных стандартов на электроустановки зданий. Отсутствие ссылки на главу, раздел или пункт частного стандарта означает, что соответствующие требования стандарта распространяются и на данный случай.

1 (548.1.1) 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 60364-5-54896 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. 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 Зб4-3-93)/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.

3.1земля (относительная, эталонная): Проводящая электрический ток и находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя часть земной коры, электрический потенциал которой принимают равным нулю.

3.2локальная 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».

3.3электроустановка до 1 кВ: Электроустановка, номинальное значение напряжения в которой не превышает 1 кВ.

3.4электроустановка выше 1 кВ: Электроустановка, номинальное значение напряжения в которой равно или выше 1 кВ.

3.5электрическая сеть с эффективно заземленной нейтралью: Трехфазная электрическая сеть выше 1 кВ, в которой коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4.

3.6коэффициент 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.

3.7проводящая часть: Часть, способная проводить электрический ток.

3.8нейтральная 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.

3.9открытая проводящая часть: Доступная прикосновению нейтральная проводящая часть.

3.10сторонняя проводящая часть: Проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки.

3.11проводник: Часть, предназначенная для проведения электрического тока определенного значения.

3.12токоведущая часть: Проводник или проводящая часть, предназначенный для работы под напряжением в нормальном эксплуатационном режиме работы электроустановки.

3.13замыкание 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.

3.14заземление: Преднамеренное электрическое соединение данной точки системы или установки, или оборудования с локальной землей посредством заземляющего устройства.

3.15функциональное 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).

3.16заземляющее устройство: Совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

3.17заземлитель: Часть заземляющего устройства, состоящая из одного или нескольких электрически соединенных между собой заземляющих электродов.

3.18электрически 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.

3.19заземляющий проводник: Проводник, соединяющий заземляемую точку системы или установки, или оборудования с заземлителем.

3.20функциональный заземляющий проводник (FE-проводник): Заземляющий проводник в электроустановке до 1 кВ, служащий для функционального заземления.

3.21заземляющий 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.

3.22потенциаловыравнивающий электрод: То же, что и заземляющий электрод, но используемый для выравнивания электрических потенциалов.

3.23уравнивание электрических потенциалов: Электрическое соединение проводящих частей друг с другом для достижения их эквипотенциальности.

3.24защитное 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.

3.25главная 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.

3.26система заземления (заземляющая система): Совокупность заземляющих устройств подстанции, открытых проводящих частей потребителя и нейтрального проводника в электроустановке до 1 кВ.

3.27тип 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.

3.28зануление: Преднамеренное электрическое соединение нейтральной проводящей части (нейтрального проводника) в электроустановке до 1 кВ с заземленной нейтралью трансформатора на подстанции.

3.29нулевой рабочий проводник (N-проводник): Проводник в электроустановке до 1 кВ, предназначенный для питания однофазных электроприемников и соединенный с заземленной нейтралью трансформатора на подстанции.

3.30защитный проводник (РЕ-проводник); Проводник в электроустановке до 1 кВ, предназначенный для целей безопасности и соединяющий открытые проводящие части у потребителя с заземляющим устройством.

3.31совмещенный нулевой рабочий и защитный проводник (PEN-проводник): Проводник в электроустановке до 1 кВ, совмещающий в себе функции нулевого рабочего и защитного проводников.

3.32совмещенный защитный и функциональный заземляющий проводник (PEF-проводник): Проводник в электроустановке до 1 кВ, совмещающий в себе функции защитного и функционального заземляющего проводников.

3.33электрическое 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.

3.34сверхнизкое 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.

3.35система 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.

3.36система 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.

3.37главная 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).

3.38потенциаловыравнивающая 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-проводикам);

- 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 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).

Рисунок 1 Блок-схема уравнивания электрических потенциалов открытых,

опасных и сторонних проводящих частей.

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 DU=DU₁+DU₂. В TN-S-системе ток нейтрального проводника протекает только по нулевому рабочему проводнику (N-проводнику), не вызывая падения напряжения в РЕ-проводнике.

Рисунок 2a Система заземления типа TN-C

1) пути токов при устранении падения напряжения DU вдоль РЕ;

2) соединительный проводник уравнивания электрических потенциалов на ограниченной площади.

Примечание Система TN-S ликвидирует ток в нейтральном проводнике, показанном на рисунке 2a, и тем самым устраняет DU.

Рисунок 2b Схема устранения токов в нейтральном проводнике путем

использования в здании системы заземления типа TN-S.

548.5 Защита от электролитической коррозии

В случаях, когда по проводникам функционального заземления (или проводникам рабочего заземления и защиты) проходит постоянный ток, для предотвращения электролитической коррозии следует соблюдать требования пункта 512.2 ГОСТ Р 50571.23 и ГОСТ Р 50571.10

548.6 Условия электромагнитной совместимости

Примечание См. приложение В к ГОСТ Р 50571.21 и МЭК 1000-1-1 [1].

548.7 Заземление и уравнивание потенциалов в установках информационных технологий

548.7.1 Главная заземляющая шина здания

Главную заземляющую шину здания можно удлинять посредством подсоединения к ней дополнительных элементов, выполненных из того же металла и того же сечения, что и главная заземляющая шина с таким расчетом, чтобы установки обработки информации можно было подсоединять к главной заземляющей шине (главному заземляющему зажиму) самым коротким путем с любой точки здания.

В соответствии с пунктом 413.1.2.1 ГОСТ 30331.3/ГОСТ Р 50571.3 любой заземляющий проводник разрешается подсоединять к главной заземляющей шине в любой точке (МЭК 1024-1 [2]).

Примечания

1 Проводник заземляющей шины должен быть доступен для соединения. Его желательно устанавливать в виде соединительного кольцевого проводника (замкнутого контура), проходящего по периферии внутри здания (по контуру помещения).

2 Эффективность эквипотенциального соединения (уравнивания электрических потенциалов) между двумя точками проводника заземляющей шины зависит от импеданса используемой секции проводника. Импеданс проводника зависит от выбора нужного размера и маршрута прокладки. На частоте 50 или 60 Гц, что часто имеет место, медный провод сечением 50 мм² является хорошим компромиссом между стоимостью материала и импедансом.

548.7.1.1 Выбор сечения проводника

Сечение проводника главной заземляющей шины должно выбираться точно так же, как и сечение проводника главного эквипотенциального соединения (главной потенциалоуравнивающей шины) в соответствии с требованиями пункта 547.1.1 ГОСТ Р 50571.10.