Мобильные здания из металла

Выше были рассмотрены технические меры электробезопасности применительно к многоэтажным зданиям городского типа, а также к объектам индивидуального строительства (коттеджи, дачные, садовые домики, внутрихозяйственные постройки).

Для уличной торговли и бытового обслуживания населения в настоящее время широко применяются мобильные здания из металла или с металлическим каркасом (торговые палатки, павильоны, киоски). К таким зданиям в полной мере можно отнести также индивидуальные металлические гаражи. При повреждении изоляции электрооборудования в таком здании под напряжением оказываются не только открытые проводящие части (металлические корпуса электрооборудования), но и сторонние проводящие части (металлический корпус или каркас здания, металлические трубы газового хозяйства, водопровода, отопления, радиаторы, смесители, раковины и пр.). При этом создается повышенная и даже особая опасность поражения электрическим током людей как внутри здания, так и снаружи его. Опасность усугубляется тем, что электропроводка в таких зданиях часто выполняется случайными людьми или самими владельцами и изобилует нарушениями действующих правил и норм. В связи со сказанным к электроснабжению и электробезопасности мобильных металлических зданий предъявляются более жесткие требования, чем к рассмотренным выше объектам частной собственности (коттеджам, садовым домикам и пр.). Эти требования регламен-тированы действующим ГОСТ Р50669-94 "Электроснабжение и электробезопасность мобильных (инвентарных) зданий из металла или с металлическим, каркасом для уличной торговли и бытового обслуживания населения. Техни-ческие требования".

В соответствии с указанным стандартом электроснабжение здания следует осуществлять от электри-ческой сети напряжением 380/220 В с заземленной нейтралью (см. рис. 20). Схема электроснабжения – электри-ческая сеть ТТ. Допускается применять электрическую сеть TN-S с заземленной нейтралью и занулением, с раздельным нулевым рабочим и нулевым защитным про-водниками. Наружную электропро-водку к отдельно стоящим зданиям следует выполнять:

- для сетей ТТ - однофазной двухпроводной или трехфазной четырехпроводной;

- для сетей TN-S - однофазной трехпроводной или трехфазной пятипроводной.

Таким образом, ГОСТ пред-писывает применение сети ТТ в качестве основной, а сеть TN-S лишь допускается к применению. Подчерк-нем, что сеть TN-C-S (используемая для электроснабжения всех рас-смотренных выше жилых и общественных зданий) и особенно сеть TN-C не допускаются для электроснабжения мобильных зданий из металла, как не обеспечивающие должный уровень электробезопасности.

Система ТТ имеет ряд преимуществ перед системой TN-S. При реализации системы ТТ (см. рис. 20) здание подключается к существующей сети 380/220 В без всяких дополнительных затрат, не считая устройства защитного заземления здания, к которому предъявляются весьма невысокие требования (см. ниже), что позволяет значительно упростить его конструкцию и сократить затраты сил, средств и времени на его сооружение. Для реализации системы TN-S (см. рис. 20) необходимо реконструировать существующую сеть, прокладывая дополнительно от нейтрали трансформатора подстанции до потребителя пятый, нулевой защитный провод, сечение которого должно быть не менее половины сечения фазного провода. Одно только наличие пятого провода повышает стоимость питающей линии на 15-20%. Все разновидности системы TN (TN-S, TN-C-S, TN-C) имеют общий недостаток - вынос потенциала на все зануленные корпуса электроприемников в случае замыкания на корпус в любом из них. Этот потенциал будет иметь место до тех пор, пока поврежденная часть электроустановки не будет отключена от сети под действием системы зануления, т.е. пока не сработает автоматический выключатель (предохранитель), ближайший к месту повреждения. Кроме того, в сетях TN-C-S и TN-C в случае обрыва PEN-проводника металлические корпуса потребителей (в том числе совершенно исправных) оказываются под фазным напряжением по отношению к земле.

Система ТТ свободна от указанных выше недостатков системы TN. Однако при ее использовании необходимо иметь в виду одно принципиально важное условие: сеть типа ТТ обеспечивает электробезопасность только в сочетании с устройством защитного отключения. Кстати, и расчет нормируемого сопротивления растеканию заземлителя мобильного здания (см. ниже) ведется из условия наличия на вводе в электроустановку УЗО, которое в случае появления опасных токов утечки (например, при прямом прикосновении человека к токоведущей части) быстро отключит электроустановку от питающей сети. При отсутствии УЗО система ТТ несет в себе прямую угрозу электропоражения. Не случайно, система ТТ (без ссылки на обязательное применение УЗО) запрещена Правилами устройства электроустановок (ПУЭ): согласно п. 1.7.39 в электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью должно быть выполнено зануление. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается К сожалению, в ГОСТ Р 50669-94 не содержится прямого указания на неразрывную связь системы ТТ и УЗО; эта мысль следует из текста ГОСТа лишь косвенно - через требование об обязательном применении УЗО в электроустановках мобильных зданий, вне зависимости от принятой системы электроснабжения (ТТ или TN-S).

В соответствии с ГОСТ Р 50669-94 электробезопасность людей как снаружи мобильного здания, так и внутри должна быть обеспечена комплексом следующих электрозащитных технических мероприятий:

- применение УЗО внутри здания;

- повторное заземление нулевого рабочего провода (для сети ТТ) или нулевого защитного провода (для сети TN-S) в месте присоединения наружной электропроводки к питающей сети;

- заземление (для сети ТТ) или зануление (для сети TN-S) открытых проводящих частей электроустановки здания, а также сторонних проводящих частей;

- двойная изоляция проводов ввода в здание.

УЗО предусматривается как обязательная мера защиты, устанавливается на вводе в здание, располагается во вводно-распределительном устройстве. Уставка срабатывания УЗО по току утечки не должна превышать 30 мА. В месте присоединения наружной электропроводки к питающей электрической сети УЗО не предусматривается; в этом месте должен быть установлен аппарат защиты от токов коротких замыканий.

Требования к повторному заземлению N-проводника (для сети ТТ) и РЕ-проводника (для сети TN-S) в мобильных зданиях не отличаются от рассмотренных выше требований к повторному заземлению нулевого проводника ввода в объекты малоэтажного строительства (коттеджи, садовые домики и др.). Однако при питании мобильных зданий повторное заземление выполняется не на вводе в здание, а на опоре, где к питающей линии присоединяется ответвление к вводу в здание (см. рис. 20).

Говоря о защитном заземлении или занулении, следует подчеркнуть, что эти меры осуществляются не только в отношении открытых проводящих частей электроустановки, но и в отношении сторонних проводящих частей - корпуса или каркаса здания и других металлических частей, не относящихся к электрооборудованию. При этом должна быть обеспечена непрерывность электрической цепи между всеми металлоконструкциями здания, в том числе и подвижными (двери, люки, полки и др.), в местах их соединения между собой. Тем самым осуществляется мера защиты, дополняющая заземление (зануление) - выравнивание потенциала внутри здания, благодаря чему практически исключается опасность одновременного прикосновения человека к металлическому корпусу электроприемника, оказавшемуся под напряжением, и сторонней проводящей части, не изолированной от земли.

В системе ТТ для заземления металлического корпуса (каркаса) и открытых проводящих частей электроустановки вблизи каждого здания необходимо выполнить заземляющее устройство. Нормируемое значение сопротивления заземлителя определяется по формуле:

R= 12/(1,4 I), Ом, (1)

где 12 - допустимое напряжение прикосновения, В;

1,4 - коэффициент запаса;

I - уставка срабатывания УЗО, равная 0,03 А.

Сопротивление заземлителя в самый неблагоприятный сезон не должно превышать значения, рассчитанного по формуле, равного 286 Ом. Сооружение такого заземлителя не требует значительных затрат сил и средств. Заметим, что использование для этой цели естественных заземлителей ГОСТ Р 50699-94 не предусматривает.

Из сказанного следует существенный недостаток, принципиально присущий системе ТТ. При отсутствии УЗО или при выходе его из строя, в случае замыкания на корпус, фазное напряжение распределится между заземлителями здания и нейтрали трансформатора пропорционально их сопротивлениям (соответственно 286 Ом и 4 Ом - по норме) При этом все заземленные части здания длительно окажутся под напряжением 217 В, что создает прямую опасность электропоражения. Следовательно, в системе ТТ заземление здания не является мерой защиты от косвенных прикосновений, а лишь обеспечивает работу УЗО, которое следует рассматривать как единственную, не имеющую резерва меру защиты. В этих условиях должны предъявляться повышенные требования к надежности УЗО.

Иногда высказывается мнение, что указанный недостаток системы ТТ можно устранить, снижая нормируемое значение R, например до 10 Ом. Ошибочность такого мнения очевидна. При снижении сопротивления заземлителя здания напряжение на нем уменьшается, но одновременно растет напряжение на заземлителе нейтрали; их сумма всегда равна фазному напряжению. Так, при R = 10 Ом заземленные части здания окажутся под напряжением 157 В, а металлические корпуса электрооборудования подстанции - под напряжением 63 В. При дальнейшем снижении R, например, до 4 Ом, указанные напряжения будут равны между собой и составят 110 В, что создает реальную опасность электропоражения как в здании, так и на подстанции. Вместе с тем, сооружение заземлителя с таким малым сопротивлением, как 10 или 4 Ом, требует существенных затрат сил и средств. В итоге не только не устраняется опасность электропоражения, но и одновременно система ТТ лишается ее главного достоинства ~ простоты и дешевизны заземлителя здания.

В случае применения системы ТТ внутри здания должна быть предусмотрена главная заземляющая шина (см. рис. 20), которая с помощью заземляющих проводников (не менее двух) соединяется с заземлителем. Контакт заземляющих проводников с главной заземляющей шиной должен обеспечиваться болтовым соединением, а с заземлителем - путем сварки. К главной заземляющей шине при помощи защитных проводников (РЕ) присоединяются металлические корпуса стационарного электрооборудования, а также защитные контакты штепсельных розеток, через которые осуществляется заземление корпусов переносных электроприемников. Корпус (каркас) здания соединяется с главной заземляющей шиной при помощи главного проводника системы выравнивания потенциала. Предусматриваются также проводники системы выравнивания потенциала, соединяющие отдельные конструкции корпуса здания между собой и со сторонними проводящими частями (трубы водоснабжения и др.). Для измерения сопротивления заземляющего устройства должна быть обеспечена возможность отсоединения заземляющих проводников от главной заземляющей шины. Отсоединение от главной заземляющей шины всех подключенных к ней проводников должно быть возможно только при помощи инструмента. Главная заземляющая шина может устанавливаться на металлической конструкции корпуса (каркаса) внутри здания или в корпусе вводно-распределительного устройства. Конкретные требования к упомянутым выше элементам защитного заземления содержатся в ГОСТ Р 50571.10-96 «Электроустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Глава 54. Заземляющие устройства и защитные проводники».

Для системы TN-S (см. рис. 20) внутри здания предусматривается главная зануляющая шина, конструкция которой такая же, как главной заземляющей шины в системе ТТ. Отличие состоит в том, что вместо заземляющих проводников к шине подключается нулевой защитный проводник (РЕ) питающей сети, прокладываемый от нейтрали трансформатора подстанции, а металлические корпуса стационарного электрооборудования и защитные контакты штепсельных розеток соединяются с шиной нулевыми защитными проводниками. Таким образом, в системе TN-S в качестве защиты от косвенных прикосновений используется зануление и УЗО

В перечне электрозащитных мероприятий, предписываемых ГОСТ Р 50669-94, не предусмотрена облицовка изоляционным материалом пола, потолка и стен внутри здания из металла, тем самым допускается возможность прикосновения людей к неизолированным сторонним проводящим частям. Такие здания согласно ГОСТ Р 50571.13-96 должны быть отнесены к стесненным помещениям с проводящими потолком, стенами и полом и отвечать более жестким требованиям электробезопасности, чем предписывает ГОСТ 50669-94. Поэтому целесообразно внутри здания выполнить облицовку пола, потолка и стен изоляционным материалом.

Двойная изоляция проводов ввода в мобильное здание из металла осуществляется по тем же правилам, что и для объектов частной собственности.

Помимо рассмотренных выше электрозащитных мероприятий, в жилых и общественных зданиях находят применение выравнивание потенциала и электрическое разделение сети.

Выравнивание потенциала имеет большое значение для обеспечения электробезопасности в мобильных зданиях из металла, о чем сказано выше.

В соответствии с требованиями ПУЭ 7-го издания (7.1.87, 7.1.88) на вводе в здание должна быть выполнена система уравнивания потенциалов путем объединения следующих проводящих частей:

· основной (магистральный) защитный проводник;

· основной (магистральный) заземляющий проводник или основной заземляющий зажим;

· стальные трубы коммуникаций зданий и между зданиями;

· металлические части строительных конструкций, молниезащиты, системы центрального отопления, вентиляции и кондиционирования. Такие проводящие части должны быть соединены между собой на вводе в здание.

Рекомендуется по ходу передачи электроэнергии повторно выполнять дополнительные системы уравнивания потенциалов.

К дополнительной системе уравнивания потенциалов должны быть подключены все доступные прикосновению открытые проводящие части стационарных электроустановок, сторонние проводящие части и нулевые защитные проводники всего электрооборудования (в том числе штепсельных розеток).

Для ванных и душевых помещений дополнительная система уравнивания потенциалов является обязательной и должна предусматривать, в том числе, подключение сторонних проводящих частей, выходящих за пределы помещений. Если отсутствует электрооборудование с подключенными к системе уравнивания потенциалов нулевыми защитным проводниками, то систему уравнивания потенциалов следует подключить к РЕ шине (зажиму) на вводе.

В ванных комнатах и в банях металлические корпуса ванн, а в душевых поддоны должны быть соединены металлическими проводниками с металлическими трубами водопровода. Дело в том, что, как показывает практика, не исключено попадание напряжения на корпус ванны или поддон из-за повреждения изоляции проводки, проходящей в непосредственной близости. В то же время трубы водопровода из-за хорошего контакта с землей имеют нулевой потенциал. Таким образом, при отсутствии указанной металлической связи человек, находящийся в ванне или стоящий на поддоне, прикоснувшись к водопроводному крану, подвергается смертельной опасности, которая усугубляется особой сыростью помещения ванной комнаты или душевой.

Электрическое разделение сети в жилых и общественных зданиях имеет ограниченное применение. Согласно ГОСТ Р 50571.11-96 допускается в ванных комнатах квартир, гостиниц, общежитии установка розеток, присоединяемых к сети через разделительные трансформаторы. Заметим, что для этой цели промышленность выпускает трансформаторы типа ОСР-0,02/0,22 (0-однофазный, С - сухой, т.е. с естественным воздушным охлаждением; Р - разделительный; 0,22 -первичное и вторичное напряжение, кВ; 0,02 - мощность электроприемника, кВ*А). Альтернативной мерой электрическому разделению сети является применение УЗО для групповых линий, питающих розетки, установленные в ванных комнатах. УЗО должны реагировать на токи утечки и иметь уставку не более 30 мА.

В соответствии с п.6.1.16 и п. 6.1.18 ПУЭ 7-го издания в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных для светильников местного освещения допускается напряжение до 220 В. В этом случае должно быть предусмотрено или УЗО (30 мА) или питание каждого светильника через разделительный трансформатор, который может иметь несколько электрически несвязанных вторичных обмоток.

Питание переносных светильников напряжением до 50 В должно производиться от разделительных трансформаторов или автономных источников питания.

Поиск по сайту: