ГОСТ Р 50571.3-2009 (МЭК 60364-4-41:2005) Электроустановки низковольтные. Часть 4-41. Требования для обеспечения безопасности. Защита от поражения электрическим током

411 Защитная мера - автоматическое отключение питания

411.1 Общие положения

Автоматическое отключение питания представляет собой защитную меру, при которой:

- основную защиту обеспечивают посредством основной изоляции токоведущих частей или посредством ограждений или оболочек в соответствии с приложением А и

- защиту при повреждении обеспечивают посредством защитного уравнивания потенциалов и автоматического отключения в случае повреждения в соответствии с 411.3-411.6.

Примечание 1 - При применении этой защитной меры также может быть использовано оборудование класса II.


В отдельных случаях дополнительную защиту обеспечивают посредством защитного устройства дифференциального тока (УДТ) с номинальным отключающим дифференциальным током, не превышающим 30 мА, в соответствии с 415.1.

Примечание 2 - Устройства контроля (мониторы) дифференциального тока (МДТ) не являются защитными устройствами, но могут быть использованы в электрических установках для контроля дифференциальных токов, воздействуя на звуковой или звуковой и световой сигналы при превышении заданного значения дифференциального тока.

411.2 Требования к основной защите

Для обеспечения основной защиты в оборудовании должна быть использована одна из мер, указанная в приложениях А и В.

411.3 Требования к защите при повреждении

411.3.1 Защитное заземление и защитное уравнивание потенциалов

411.3.1.1 Защитное заземление

Открытые проводящие части должны быть присоединены к защитному проводнику в соответствии с особенностями типов заземления системы, как указано в 411.4-411.6.

Открытые проводящие части, доступные одновременному прикосновению, должны быть присоединены индивидуально, в группах или все вместе - к одной и той же системе заземления.

Проводники для защитного заземления должны соответствовать МЭК 60364-5-54.

Каждая цепь должна иметь защитный проводник, присоединенный к соответствующему заземляющему зажиму.

411.3.1.2 Защитное уравнивание потенциалов

В каждом здании система защитного уравнивания потенциалов должна соединять между собой следующие проводящие части:

- заземляющий проводник;

- главную заземляющую шину (зажим);

- главный защитный проводник;

- металлические трубы снабжающих коммуникаций в здании, например, трубы газа, воды;

- металлические части строительных конструкций (если они доступны при нормальном использовании), металлические системы центрального отопления и вентиляции и кондиционирования воздуха.

Если указанные проводящие части берут начало вне здания, они должны быть присоединены к системе основного уравнивания потенциалов как можно ближе к их точке ввода в здание.

Защитные проводники уравнивания потенциалов должны соответствовать требованиям МЭК 60364-5-54.

Любая металлическая оболочка телекоммуникационных кабелей должна быть присоединена к системе защитного уравнивания потенциалов с учетом требования эксплуатирующих организаций.

411.3.2 Автоматическое отключение при повреждении (замыкании на землю)

411.3.2.1 Кроме случаев, предусмотренных 411.3.2.5 и 411.3.2.6, защитное устройство должно автоматически отключать питание электрической цепи или оборудования в случае замыкания на землю с незначительным полным сопротивлением между линейным проводником и открытой проводящей частью или защитным проводником в цепи или оборудовании в течение времени отключения, указанного в 411.3.2.2, 411.3.2.3 или 411.3.2.4.

Примечание 1 - Большие значения времени отключения, чем требуемые в настоящем подпункте, могут быть допущены в системах для распределения электроэнергии населению, производства электроэнергии и передачи для таких систем.

Примечание 2 - Меньшие значения времени отключения могут быть применены для специальных электроустановок или размещений согласно требованиям части 7 комплекса стандартов МЭК 60364 [1].

Примечание 3 - Для систем IT автоматическое отключение обычно не требуется при возникновении первого замыкания на землю (см. 411.6.1). Требования к автоматическому отключению после первого замыкания на землю см. 411.6.4.

Примечание 4 - В Бельгии требования 411.3.2.3 не применяют. Бельгийские "Правила устройства электропроводок" не определяют различий во времени автоматического отключения между распределительными цепями и конечными цепями.

Примечание 5 - В Норвегии для электроустановки, составляющей часть системы IT и питаемой от коммунальной электрической сети, требуется автоматическое отключение при первом замыкании на землю.

411.3.2.2 Максимальное время отключения, установленное в таблице 41.1, следует применять для конечных электрических цепей, расчетный ток в которых не превышает 32 А.


Таблица 41.1 - Максимальное время отключения

411.3.2.3 В системах TN время отключения, не превышающее 5 с, применяют для распределительных цепей и для цепей, не охваченных требованиями 411.3.2.2.

411.3.2.4 В системах ТТ время отключения, не превышающее 1 с, применяют для распределительных цепей и для цепей, не охваченных требованиями 411.3.2.2.

411.3.2.5 Для систем с номинальным напряжением более чем 50 В переменного тока или 120 В постоянного тока не применяют автоматическое отключение с временем отключения, установленным в 411.3.2.2, 411.3.2.3 или 411.3.2.4, если, в случае замыкания на землю или на защитный проводник, выходное напряжение источника питания понижается в течение не более 5 с до 50 В переменного тока или 120 В постоянного тока, или меньшего значения. Однако в этом случае отключение питания может потребоваться по причинам, не связанным с защитой от поражения электрическим током.

411.3.2.6 Если автоматическое отключение питания по 411.3.2.1 не может быть достигнуто за время, установленное в 411.3.2.2, 411.3.2.3 или 411.3.2.4, должно быть выполнено дополнительное защитное уравнивание потенциалов в соответствии с 415.2.

411.3.3 Дополнительная защита

В системах переменного тока дополнительная защита посредством защитного устройства дифференциального тока (УДТ) в соответствии с 415.1 должна быть предусмотрена для:

- штепсельных розеток, предназначенных для общего применения, с номинальным током, не превышающим 20 А, которые используют обычные лица.

Примечание 1 - Исключение может быть сделано для:

- штепсельных розеток, предназначенных для использования под наблюдением квалифицированного или инструктированного персонала, например, в некоторых коммерческих или производственных помещениях или

- специальной штепсельной розетки, предусмотренной для присоединения одного электроприемника.

Примечание 2 - В Испании и Ирландии дополнительную защиту предусматривают для штепсельных розеток с номинальным током до 32 А, предназначенных для использования обычными лицами;

- передвижного оборудования с номинальным переменным током, не превышающим 32 А, которое используют вне здания.

411.4 Система TN

411.4.1 В системах TN целостность заземления электроустановки зависит от надежного и эффективного соединения PEN или РЕ проводников с землей. Если заземление предусмотрено от распределительной электрической сети (коммунальной), то соответствие необходимым условиям, внешним по отношению к электроустановке, является ответственностью оператора распределительной электрической сети.

Примечание 1 - Примеры условий включают в себя:

Присоединение PEN-проводника к земле в нескольких точках и прокладку его таким способом, чтобы вероятность обрыва PEN-проводнике была минимальной:

,

где - суммарное сопротивление всех заземлителей, соединенных параллельно, Ом;

- минимальное сопротивление контакта между землей и сторонними проводящими частями, не присоединенными к защитному проводнику, через которые может произойти замыкание между линейным проводником и землей, Ом;

- номинальное напряжение переменного тока, действующее значение относительно земли, В.

Примечание 2 - В Германии соответствие с условием является обязательным для оператора распределительной электрической сети.

411.4.2 Нейтральная или средняя точка системы питания должна быть заземлена. При отсутствии нейтральной или средней точки или их недоступности должен быть заземлен линейный проводник.

Открытые проводящие части электроустановки должны быть присоединены к главной заземляющей шине установки посредством защитного проводника, которая должна быть присоединена к заземленной точке системы питания.

Примечание 1 - Если существуют другие точки эффективного соединения с землей, рекомендуется защитные проводники также присоединять к таким точкам везде, где это возможно. Заземление в дополнительных точках, распределенное по возможности равномерно, может быть необходимым для гарантии того, что в случае повреждения значения потенциалов защитных проводников останутся настолько близкими к значению потенциала земли, насколько это возможно.


В больших зданиях (высотные здания), дополнительное заземление защитных проводников практически невозможно. В этом случае аналогичную функцию выполняет защитное уравнивание потенциалов.

Примечание 2 - Рекомендуется заземлять защитные проводники РЕ и PEN на вводе в любые здания или участки застройки.

411.4.3 В стационарных электрических цепях электроустановки один и тот же проводник может использоваться как защитный и как нейтральный проводник (PEN-проводник) при условии выполнения требований 543.4 МЭК 60364-5-54. Включение каких-либо коммутационных или разъединительных устройств в PEN-проводник не допускается.

Примечание 1 - В Швейцарии главное устройство защиты от сверхтока здания со встроенным устройством разъединения в PEN-проводнике формирует границу раздела между распределительной электрической сетью и электроустановкой здания.

Примечание 2 - В Норвегии не допускается использование PEN-проводника после главного распределительного щита.

411.4.4 Характеристики защитных устройств (см. 411.4.5) и полные сопротивления цепей замыкания на землю должны соответствовать требованию

,

где - полное сопротивление петли замыкания на землю, включающей в себя источник питания, линейный проводник до точки замыкания на землю, защитный проводник между точкой замыкания на землю и источником питания, Ом;

- ток, вызывающий автоматическое срабатывание отключающего устройства в пределах времени, установленного в 411.3.2.2 или 411.3.2.3, А. В случае использования устройства дифференциального тока (УДТ) этот ток является отключающим дифференциальным током, обеспечивающим отключение в пределах времени, установленного в 411.3.2.2 или 411.3.2.3;

- номинальное напряжение переменного или постоянного тока линейного проводника относительно земли, В.

Примечание - В случаях, когда соответствие настоящему пункту обеспечивают посредством УДТ, время отключения в соответствии с таблицей 41.1 относят к ожидаемым дифференциальным токам, обусловленным замыканием на землю, которые значительно больше, чем номинальный отключающий дифференциальный ток УДТ (равный приблизительно 5).

411.4.5 В системах TN для защиты при повреждении могут быть использованы следующие защитные устройства:

- устройства защиты от сверхтока;

- защитные устройства дифференциального тока (УДТ).

Примечание 1 - Если для защиты при повреждении используют УДТ, цепь должна также быть защищена устройством защиты от сверхтока в соответствии с МЭК 60364-4-43 [2].

Защитное устройство дифференциального тока (УДТ) не должно применяться в системе TN-C.

При применении УДТ в системе TN-C-S PEN-проводник не должен быть использован на стороне нагрузки. Присоединение защитного проводника к PEN-проводнику должно осуществляться на стороне источника питания по отношению к УДТ.

Примечание 2 - Обеспечение селективности между УДТ по 535.3 МЭК 60364-5-53 [3].

411.5 Система ТТ

411.5.1 Открытые проводящие части, защищенные одним защитным устройством, должны присоединяться защитными проводниками к одному заземляющему устройству, общему для всех этих частей. Если несколько защитных устройств установлены последовательно, то данное требование применяется отдельно к каждой группе открытых проводящих частей, защищаемой каждым устройством.

Нейтральная или средняя точка системы питания должна быть заземлена. При их отсутствии или если они недоступны, должен быть заземлен линейный проводник.

Примечание - В Нидерландах сопротивление заземлителя должно быть настолько низким, насколько осуществимо, но в любом случае не превышать 166 Ом.

411.5.2 В системах ТТ для защиты при повреждении следует применять УДТ. Устройства защиты от сверхтока могут быть применены для защиты при повреждении при условии, что надежно гарантировано соответствующее постоянно низкое значение .

Примечание 1 - Если для защиты при повреждении используют УДТ, цепь должна также быть защищена устройством защиты от сверхтока в соответствии с МЭК 60364-4-43 [2].

Примечание 2 - Использование защитных устройств, управляемых напряжением повреждения, в настоящем стандарте не рассматривается.

Примечание 3 - В Нидерландах в случаях, если систему заземления используют для более чем одной электрической установки в соответствии с 411.5.3, она должна оставаться эффективной в случае:

- любого единичного обрыва системы заземления;

- повреждения любого защитного устройства дифференциального тока (УДТ).

411.5.3 При использовании УДТ для защиты при повреждении должны быть выполнены следующие условия:

i) время отключения должно соответствовать требованиям 411.3.2.2 или 411.3.2.4 и

ii) В,

где - сумма сопротивлений заземлителя и защитного проводника для открытых проводящих частей, Ом;

- номинальный отключающий дифференциальный ток УДТ.

Примечание 1 - В этом случае защита при повреждении также обеспечивается, если полное сопротивление замыкания на землю не является пренебрежимо малым.

Примечание 2 - В случаях, если необходима селективность между УДТ, - см. требования 535.3 МЭК 60364-5-53 [3].

Примечание 3 - В случаях, если не известно значение , оно может быть заменено на .

Примечание 4 - Время отключения в соответствии с таблицей 41.1 относится к ожидаемым дифференциальным токам, обусловленным замыканием на землю, которые значительно больше, чем номинальный отключающий дифференциальный ток примененного УДТ (обычно или как правило 5).

411.5.4 При применении устройств защиты от сверхтока должно быть выполнено условие

,

где - полное сопротивление петли замыкания на землю, включающей в себя: источник питания, линейный проводник до точки замыкания на землю, защитный проводник открытых проводящих частей, заземляющий проводник, заземлитель установки и заземлитель источника питания, Ом;

- ток, вызывающий автоматическое оперирование отключающего устройства в пределах времени, установленного в 411.3.2.2 или 411.3.2.4, А;

- номинальное напряжение переменного или постоянного тока линейного проводника относительно земли, В.

411.6 Система IT

411.6.1 В системах IT токоведущие части должны быть изолированы от земли или связаны с ней через достаточно большое полное сопротивление. Эта связь может быть выполнена путем присоединения к нейтральной точке или средней точке системы, или к искусственной нейтральной точке. Последняя может быть непосредственно присоединена к земле, если результирующее полное сопротивление относительно земли на частоте системы достаточно велико. При отсутствии нейтральной или средней точки линейный проводник может быть присоединен к земле через большое полное сопротивление.

При единичном замыкании на открытую проводящую часть или на землю, когда ток замыкания на землю небольшой, обеспечение автоматического отключения в соответствии с 411.3.2 не обязательно, если выполняется условие по 411.6.2.

Однако должны быть приняты меры для исключения вредного патофизиологического воздействия на человека, касающегося одновременно доступных прикосновению открытых проводящих частей при двух одновременных замыканиях на землю.

Примечание 1 - Выполнение заземления через полные сопротивления или искусственные нейтральные точки, характеристики которых должны соответствовать требованиям установки, может потребоваться для понижения перенапряжения или ослабления колебаний напряжения.

411.6.2 Открытые проводящие части должны быть заземлены индивидуально, группами или все вместе.

Должны быть выполнены следующие условия:

- в системах переменного тока 50 В;

- в системах постоянного тока 120 В,

где - сумма сопротивления заземлителя и защитного проводника для открытых проводящих частей, Ом (см. 411.5.3);

- ток первого замыкания на землю (с незначительным полным сопротивлением) между линейным проводником и открытой проводящей частью, А. Значение учитывает токи утечки и суммарное полное сопротивление заземляющего устройства электрической установки.

411.6.3 В системах IT могут быть использованы следующие контролирующие и защитные устройства:

- устройства контроля изоляции (УКИ);

- мониторы (устройства контроля) дифференциального тока (МДТ);

- системы определения места повреждения изоляции;

- устройства защиты от сверхтока;

- защитные устройства дифференциального тока (УДТ).

Примечание - При применении УДТ не исключена возможность расцепления УДТ при первом замыкании на землю из-за емкостных токов утечки.

411.6.3.1 Если систему IT применяют для обеспечения бесперебойности питания, то должно быть предусмотрено устройство контроля изоляции для указания возникновения первого замыкания токоведущей части на открытые проводящие части или на землю. Данное устройство должно подавать звуковой и (или) световой сигнал, который должен продолжаться до тех пор, пока существует замыкание на землю.

Если имеются звуковой и световой сигналы, допускается звуковой сигнал отменить.

Примечание 1 - Рекомендуется устранять первое замыкание на землю в самый короткий срок.

Примечание 2 - В Нидерландах для питающей системы, соответствующей типу заземления системы IT, используемой для обеспечения бесперебойности питания, и там, где система присоединена к земле через полное сопротивление (см. 411.6.1), для контроля системы вместо УКИ может быть предусмотрен МДТ.

411.6.3.2 За исключением случаев, когда защитное устройство установлено для отключения питания в случае первого замыкания на землю, могут быть предусмотрены МДТ или система определения места повреждения изоляции для сигнализации о возникновении первого замыкания токоведущей части на открытые проводящие части или на землю. Данное устройство должно подавать звуковой и (или) световой сигналы, которые должны продолжиться до тех пор, пока существует замыкание на землю.

При наличии звукового и светового сигналов допускается отключать звуковой сигнал, но световая сигнализация должна продолжаться до устранения замыкания на землю.

Примечание - Рекомендуется устранять первое замыкание на землю в самый короткий срок.

411.6.4 После возникновения первого замыкания на землю условия для автоматического отключения питания при втором замыкании, происходящим на другом токоведущем проводнике, должны быть следующими:

а) если открытые проводящие части соединены между собой защитным проводником, присоединенным к одной общей системе заземления, применяют требования, аналогичные требованиям к системам TN. При этом, если нейтральный проводник в системе переменного тока и средний проводник в системе постоянного тока отсутствуют, должно быть выполнено следующее условие:

или при наличии нейтрального проводника и среднего проводника:

,

где - номинальное напряжение переменного или постоянного тока между линейным проводником и нейтральным проводником или средним проводником, В;

- номинальное напряжение переменного или постоянного тока между линейными проводниками, В;

- полное сопротивление петли замыкания на землю, включающей в себя линейный и защитный проводники цепи, Ом;

- полное сопротивление петли замыкания на землю, включающей в себя нейтральный и защитный проводники цепи, Ом;

- ток срабатывания защитного устройства в пределах времени, указанного в 411.3.2.2 для систем TN или в 411.3.2.3, А.

Примечание 1 - Время, установленное в таблице 41.1 для систем TN, применяют к системам IT при наличии или отсутствии нейтрального или среднего проводника.

Примечание 2 - Коэффициент 2 в обеих формулах означает, что в случае одновременного возникновения двух замыканий на землю замыкания могут быть в разных цепях.

Примечание 3 - Для полного сопротивления петли замыкания на землю должен быть принят в расчет самый тяжелый случай, например замыкание на линейном проводнике в источнике питания одновременно с другим замыканием на нейтральном проводнике электроприемника рассматриваемой цепи;

b) если открытые проводящие части заземлены в группах или индивидуально, следует выполнять условие

50 В,

где - сумма сопротивлений заземлителя и защитного проводника относительно открытых проводящих частей;

- ток, вызывающий автоматическое отключение отключающего устройства за время, соответствующее времени для систем ТТ по таблице 41.1, или за время, соответствующее указанному в 411.3.2.4.

Примечание 4 - Если соответствие требованиям перечисления b) обеспечивается УДТ, соответствие времени отключения, требуемому для систем ТТ по таблице 41.1, может потребовать дифференциальных токов, обусловленных замыканием на землю, значительно больших, чем номинальный отключающий дифференциальный ток примененного УДТ (обычно равный 5).

411.7 Функциональное сверхнизкое напряжение (ФСНН)

411.7.1 Общие положения

В случаях, когда по условиям функционирования электроустановки используют номинальное напряжение, не превышающее 50 В переменного тока или 120 В постоянного тока, и при этом требования 414, касающиеся применения систем БСНН или ЗСНН, не могут быть выполнены и/или в их применении нет необходимости, для основной защиты и защиты при повреждении применяют дополнительные меры защиты, указанные в 411.7.2 и 411.7.3. Система этих мер защиты определяется как система ФСНН.

Примечание - Такие условия могут иметь место, когда цепь содержит оборудование, не достаточно изолированное относительно цепей с более высоким напряжением (например, трансформаторы, реле, выключатели с дистанционным управлением, контакторы).

411.7.2 Требования к основной защите

Основная защита должна быть обеспечена:

- основной изоляцией, соответствующей номинальному напряжению первичной цепи источника питания согласно разделу А.1 приложения А или

- ограждениями или оболочками в соответствии с разделом А.2 приложения А.

411.7.3 Требования к защите при повреждении

Открытые проводящие части оборудования цепи ФСНН должны быть присоединены к защитному проводнику первичной цепи источника питания при условии, что первичная цепь защищена при помощи автоматического отключения питания в соответствии с 411.3-411.6.

411.7.4 Источники питания

Источником питания системы ФСНН должен быть трансформатор с простым разделением между обмотками или другой источник питания, соответствующий требованиям 414.3.

Примечание - Если систему ФСНН питают от системы с более высоким напряжением посредством оборудования, не обеспечивающего простое разделение между этой системой и системой ФСНН (например, от автотрансформаторов, потенциометров, полупроводниковых устройств и т.д.), то выходную цепь считают продолжением входной цепи. Она должна быть защищена защитной мерой, применяемой во входной цепи.

411.7.5 Штепсельные вилки и штепсельные розетки

Штепсельные вилки и штепсельные розетки для цепей системы ФСНН должны соответствовать следующим требованиям:

- штепсельные вилки не должны подходить к штепсельным розеткам других напряжений;

- штепсельные розетки не должны допускать подключение штепсельных вилок на другие напряжения;

- штепсельные розетки должны иметь контакт для присоединения защитного проводника.