Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Оборудование >> Руководство по устройству электроустановок

Принципы и конструкции систем заземления - Руководство по устройству электроустановок

Оглавление
Руководство по устройству электроустановок
Методология
Нормы и правила
Установленные мощности нагрузки
Мощность нагрузки установки
Контроль и регулирование потребляемой мощности
Энергоснабжение при высоком напряжении
Процедура создания новой подстанции
Подстанция абонента с измерениями на стороне низкого напряжения
Подстанция абонента с измерениями на стороне высокого напряжения
Создание распределительных понижающих подстанций
Низковольтные потребители - подключение
Низковольтные распределительные сети - подключение
Подсоединение потребителей к сети
Качество поставляемого напряжения
Распределение в системах низкого напряжения
Надежность системы электропитания в системах низкого напряжения
Защитные и аварийные устройства
Заземляющие соединения в системах низкого напряжения
Определение стандартизованных систем заземления в системах низкого напряжения
Характеристики систем TT, TN и IT
Критерии выбора систем TT, TN IT
Выбор метода заземления в системах низкого напряжения
Монтаж заземляющих электродов в системах низкого напряжения
Оборудование установки в системах низкого напряжения
Перечень внешних воздействий в системах низкого напряжения
Защита оборудования закрытого типа в системах низкого напряжения
Защита от поражения электрическим током
Защита от прямого прикосновения
Защита от косвенного прикосновения
Защита имущества от ущерба вследствие пробоя изоляции
Реализация системы TT
Реализация системы TN
Реализация системы IT
Устройства защитного отключения
Защита цепей
Определение сечения провода для открытой прокладки
Определение падения напряжения
Ток короткого замыкания
Частные случаи тока короткого замыкания
Защитный заземляющий провод
Нейтральный провод
Низковольтная распределительная аппаратура
Низковольтные коммутационные аппараты
Выбор низковольтной коммутационной аппаратуры
Автоматический выключатель
Выбор автоматического выключателя
Согласование характеристик автоматических выключателей
Защита от перенапряжений
Устройства защиты от перенапряжений
Стандарты защит от перенапряжений
Выбор устройств защиты от перенапряжений
Повышение коэффициента мощности и фильтрация гармоник
Зачем повышать коэффициент мощности?
Методы повышения коэффициента мощности
Выбор места установки компенсирующих конденсаторов
Выбор оптимального уровня компенсации
Компенсация на зажимах трансформатора
Повышение коэффициента мощности асинхронных двигателей
Влияние гармоник
Блоки конденсаторов
Обнаружение и устранение гармоник
Последствия Ih гармоник для электроустановок
Показатели гармонических искажений и принципы измерений
Измерение гармонических показателей
Способы ослабления гармоник
ИБП
Защита трансформаторов низкого напряжения
Осветительные цепи
Асинхронные двигатели
Коттеджи, жилые и особые помещения
Ванные и душевые комнаты
Рекомендации, относящиеся к специальным установкам и помещениям
Рекомендации по обеспечению электромагнитной совместимости
Принципы и конструкции систем заземления
Механизмы электромагнитной связи
Рекомендации по электропроводке

2 Принципы и конструкции систем заземления
В данном разделе рассмотрены вопросы заземления и эквипотенциального соединения устройств обработки информации и других аналогичных устройств, электрически связанных между собой, для обмена сигналами.
Системы заземления предназначены для выполнения нескольких функций. Они могут функционировать отдельно или вместе и обеспечивать одну или несколько следующих функций:
защита людей от поражения электрическим током
защита оборудования от повреждения электротоком
эталонное значение для надежных высококачественных сигналов
приемлемые характеристики (параметры) электромагнитной совместимости Система заземления обычно проектируется и устанавливается с целью обеспечить низкое сопротивление, способное отводить токи короткого замыкания и высокочастотные токи от электронных устройств и систем. Существуют различные системы заземления, и для некоторых из них требуется соблюдение специальных условий. Эти условия не всегда выполняются в типичных электроустановках. Представленные в данном разделе рекомендации предназначены именно для таких электроустановок.
Для профессиональных и промышленных электроустановок использование общей (объединенной) сети эквипотенциальных соединений может обеспечить:
улучшенную электромагнитную совместимость цифровых систем и новых технологий
соответствие требованиям электромагнитной совместимости директивы EEC 89/336 (в отношении паразитных излучений и помехозащищенности)
улучшенную электромагнитную совместимость для большого диапазона электроустановок
высокий уровень систем безопасности и охранных систем так же как надежность и/или эксплуатационную готовность системы
Однако, для жилых помещений, где использование электрических устройств ограничено, предпочтительной может оказаться изолированная система эквипотенциальных соединений (IBN) или, что еще лучше, замкнутая изолированная система эквипотенциальных соединений в виде металлической сетки или решетки.
В настоящее время признано, что использование независимых специальных заземляющих электродов, каждый их которых обслуживает отдельную сеть заземления, не только неприемлемо с точки зрения обеспечения электромагнитной совместимости, но и представляет серьезную угрозу для безопасности. Действующие в некоторых странах строительные нормы и правила запрещают применение таких систем.
Использование отдельной «чистой» системы заземления для электронного оборудования и «грязной» системы заземления для силового оборудования не рекомендуется с точки зрения обеспечения требуемой электромагнитной совместимости, даже если используется один заземляющий электрод (рис. Ap3 и рис. Ap4). При разряде молнии в электроустановке возникнут высокочастотные возмущения, ток короткого замыкания и переходные токи. Возникшие в результате этого переходные напряжения приведут к повреждению или выходу электроустановки из строя. Если монтажные работы и работы по техническому обслуживанию проводятся должным образом, применение такого подхода допускается (при частотах питающей сети), но обычно он неприемлем с точки зрения обеспечения электромагнитной совместимости и не рекомендуется для основного применения.

Рис. Ap . Применение независимых заземляющих электродов обычно неприемлемо с точки зрения безопасности и обеспечения электромагнитной совместимости


Рис. /р . Электроустановка с одним заземляющим электродом
Рекомендуется применять двумерную или трехмерную конфигурацию сети заземления и заземляющих электродов (рис. Ap5). Такой подход рекомендуется для общего использования с точки зрения обеспечения безопасности и электромагнитной совместимости. Эта рекомендация не исключает другие специальные конфигурации, которые также пригодны в случае их правильного обслуживания.

Рис. Apt. Электроустановка с несколькими соединенными между собой заземляющими электродами
В типовой электроустановке для многоэтажного здания каждый этаж должен иметь собственную сеть заземления (обычно в виде сетки) и все сетки должны быть соединены между собой и присоединены к заземляющему электроду. Для обеспечения того, чтобы в случае обрыва одного из проводников ни одна из секций равномерного распределения рассматриваемой сети заземления не оказалась отсоединенной, требуется не менее двух соединений (избыточное резервирование).
На практике для получения более равномерного распределения токов используется более двух соединений. Это сглаживает различия в потенциалах и общем сопротивлении между различными этажами здания.
Много параллельных контуров тока имеют разные резонансные частоты. Если один из контуров имеет большое полное сопротивление, то он наверняка шунтируется другим контуром, имеющим другую резонансную частоту. В целом, в широком спектре частот (от десятков герц до мегагерц) наличие большого количества контуров приводит к системе с низким полным сопротивлением (рис. Ap6).

Рис. Apl. Каждый этаж имеет свою сетку заземления, и эти сетки соединены между собой в нескольких точках. Некоторые сетки цокольного этажа усилены для удовлетворения потребностей определенных участков.
Каждое помещение в здании должно иметь проводники системы заземления для эквипотенциального соединения устройств, систем, кабелепроводов и конструкций. Эту систему можно усилить с помощью металлических труб, лотков, опор, подставок и др. В специальных случаях, например в аппаратных или при установке компьютеров на фальшполах, для улучшения заземления чувствительных устройств и защиты соединительных кабелей в местах размещения электронных систем могут использоваться заземляющие шины (главная заземляющая шина или шины РЕ в распределительных щитках, шкафах и т.п.).
3 Конструктивное исполнение
Эквипотенциальные соединения внутри и вне зданий
Основными целями заземления и эквипотенциального соединения являются:
обеспечение электробезопасности
Посредством ограничения величины напряжения прикосновения и длины контура возврата токов короткого замыкания
обеспечение электромагнитной совместимости
Посредством устранения различий в потенциалах и создания эффекта экранирования.
В системе заземления неизбежно распространяются блуждающие токи. Невозможно устранить в электроустановке все источники помех. Также неизбежны контуры заземления. Когда электроустановка оказывается под воздействием магнитного поля, например поля, созданного молнией, то в контурах, образованных различными проводниками, возникают различные потенциалы, а в системе заземления протекают токи. Поэтому система заземления оказывается под непосредственным влиянием любых контрмер, предпринятых вне здания. До тех пор пока эти токи протекают в системе заземления, а не в электронных цепях, они не наносят ущерба. Однако, если сети заземления не эквипотенциальны, например, когда они подсоединены к заземляющему электроду звездой (т.е. радиально), то высокочастотные блуждающие токи будут протекать везде, где это возможно, в том числе в цепях управления. В результате возможны сбои в работе оборудования, оно может быть повреждено или даже уничтожено. Единственным недорогим способом разделения токов в системе заземления и поддержания приемлемых эквипотенциальных характеристик является соединение цепей заземления между собой. Это способствует уравниванию потенциалов в пределах системы заземления, но не устраняет необходимость применения защитных проводников. Для того чтобы удовлетворить установленные законом требования обеспечения электробезопасности людей, между каждой единицей оборудования и клеммой заземления должны быть установлены защитные проводники достаточного сечения. Кроме того, за возможным исключением зданий со стальным каркасом, большое количество проводников ограничителей перенапряжений или системы молниезащиты должно быть непосредственно присоединено к заземляющему электроду. Основное различие между защитным проводником (PE) и кабелем, отходящим от ограничителя перенапряжений, состоит в том, что по первому проводнику внутренние токи «возвращаются» в нейтраль понижающего трансформатора, в то время как по второму проводнику внешний ток (по отношению к рассматриваемой электроустановке) поступает на заземляющий электрод. В здании рекомендуется соединять сеть заземления со всеми доступными проводящими конструкциями, а именно металлическими балками, дверными коробками, трубами и др. Обычно достаточно соединить металлические кабель-каналы, кабельные лотки, трубы, вентиляционные трубопроводы и др. в максимально возможном количестве точек. В местах, где установлено много оборудования и размер ячеек сетки соединений превышает 4 метра, должен быть дополнительно проложен проводник для выравнивания потенциала. Сечение и тип проводника особого значения не имеют.
Крайне важно соединить между собой сети заземления зданий, имеющих общие кабельные соединения. Соединение между собой сетей заземления должно выполняться с использованием нескольких проводников и всех внутренних металлических конструкций этих зданий или соединения этих зданий (при условии, что их разъединение не происходит). В отдельном здании различные сети заземления (электронного оборудования, компьютерной техники, телекоммуникационного оборудования и др.) должны быть обязательно соединены между собой и должны образовывать общую систему уравнивания потенциалов. Эта система заземления должна быть по возможности замкнутой. Если система заземления является эквипотенциальной, то различия потенциалов между взаимодействующими устройствами будут небольшими и это позволит решить многие проблемы обеспечения электромагнитной совмес­тимости. Различия потенциалов также уменьшаются в случае пробоев изоляции или ударов молний. Если нельзя обеспечить условия эквипотенциальности между зданиями или если расстояние между зданиями превышает 10 метров, настоятельно рекомендуется использовать оптоволоконные кабели связи и гальванические развязки (разделяющие трансформаторы) для систем измерений и связи.
Указанные меры являются обязательными, если в системе электропитания используется схема заземления IT или TN-C.
Улучшение условий эквипотенциальности Сети соединений (уравнивание потенциалов)
Хотя идеальная сеть соединений (уравнивание потенциалов) должна представлять собой метал­лический лист или металлическую сетку с мелкими ячейками, опыт показал, применение замкнутой сети соединений с ячейками размером 3х3 м позволяет устранить большинство возмущений. Примеры различных сетей соединений (уравнивание потенциалов) показаны на рис. Ap7. Минимальная рекомендуемая схема содержит проводник (например, медный кабель или медную пластину), проложенный по периметру помещения.
Длина соединений между элементом конструкции и сетью уравнивания потенциалов не должна превышать 50 см, и параллельно на определенном расстоянии от первого соединения должно быть установлено дополнительное соединение. Индуктивность соединения между заземляющей шиной (РЕ) защитной оболочки для нескольких единиц оборудования и сетью уравнивания потенциалов (см. ниже) должна быть менее 1 микрогенри (по возможности 0,5 микрогенри). Чтобы уменьшить взаимную индуктивность между двумя проводниками, можно, например, использовать один проводник длиной 50 см или два параллельных проводника длиной по 1 м, установленных на минимальном расстоянии друг от друга (по крайней мере, 50 см). По возможности соединение с сеткой должно выполняться в месте пересечения, что позволит разделить высокочастотные токи на четыре, не удлиняя это соединение. Профиль соединительных проводников не имеет особого значения, но плоский профиль предпочтительней. Кроме того, проводник должен быть как можно короче.
Параллельный заземляющий проводник (PEC)
Параллельный заземляющий проводник предназначен для того, чтобы уменьшить ток нулевой последовательности, протекающий по проводникам, по которым также передается дифференциальный сигнал (снижается полное сопротивление (impedance) петли «фаза-нуль»). Параллельный заземляющий проводник должен быть рассчитан на большие токи при коротких замыканиях, а также если он используется для молниезащиты. Когда в качестве параллельного заземляющего проводника используется экранирующая оболочка кабеля, надо понимать, что она не способна выдерживать большие токи. В таком случае рекомендуется прокладывать этот кабель вдоль металлических элементов конструкции или кабелепроводов, которые для всего кабеля будут выполнять функцию параллельных заземляющих проводников. Другая возможность - проложить экранированный кабель рядом с большим параллельным заземляющим проводником, при этом на обоих концах и этот кабель и параллельный заземляющий проводник присоединяются к локальной клемме заземления соответствующего оборудования или устройства. В случае очень больших расстояний рекомендуется применять дополнительные соединения параллельного заземляющего проводника с системой заземления на разных расстояниях между устройствами. Эти дополнительные соединения образуют более короткий обратный контур для токов помех, протекающих по параллельному заземляющему проводнику. Для U-образных кабельных лотков, экранирующих оболочек и труб дополнительные соединения должны быть внешними для того, чтобы обеспечить их отделение от внутренних соединений (эффект экранирования).
Соединительные проводники

BN: Сеть соединений
CBN: Общая сеть соединений
IBN: Изолированная система соединений
Рис. Ap,. Примеры сетей соединений
В качестве соединительных проводников могут применяться металлические полосы, плоские жгуты или круглые проводники. Для высокочастотных систем металлические полосы и плоские жгуты предпочтительней (из-за отсутствия скин-эффекта), поскольку круглый проводник имеет более высокое полное сопротивление, чем плоский проводник такого же сечения. По возможности отношение длины к ширине не должно превышать 5.

3.3 Разделение кабелей
Физическое разделение сильноточных и слаботочных кабелей является очень важным для обеспечения электромагнитной совместимости, особенно если слаботочные кабели не экранированы или экранирующая оболочка не соединена с открытыми проводящими частями. Чувствительность электронного оборудования в значительной степени зависит от соответствующей кабельной системы.
Если отсутствует разделение кабелей (использование в отдельных кабелепроводах различных типов кабелей, минимальное расстояние между сильноточными и слаботочными кабелями, типы кабелепроводов и др.), то электромагнитная связь является наиболее сильной. В таких условиях электронное оборудование оказывается чувствительным к электромагнитным помехам, распространяющимся по соответствующим кабелям.
Для больших номинальных мощностей настоятельно рекомендуется использовать шинопроводы Canalis или системы сборных шин. Уровни излучаемых магнитных полей при использовании таких шинопроводов в 10-20 раз ниже по сравнению со стандартными кабелями или проводниками. Следует учитывать рекомендации, изложенные в разделах "Прокладка кабелей» или «Рекомендации по электропроводке».
3.4     Фальшполы
Включение полов в замкнутую сеть соединений способствует выравниванию потенциалов участка
и,       значит, рассеиванию и ослаблению помех от низкочастотных токов.
Экранирующий эффект фальшпола непосредственно связан с его эквипотенциальностью. Если между панелями пола плохой контакт (например, применяются антистатические резиновые уплотнения) или если нарушен контакт между опорными кронштейнами (из-за загрязнений, коррозии, плесени, или отсутствия опорных кронштейнов), необходимо использовать дополнительную эквипотенциальную сетку. В этом случае достаточно обеспечить плотные электрические соединения между опорными металлическими стойками. На рынке имеются в наличии небольшие пружинные зажимы для присоединения металлических стоек к эквипотенциальной сетке. В идеальном случае должна быть соединена каждая стойка, но часто оказывается достаточным соединить каждую вторую стойку по каждому направлению. В большинстве случаев приемлемой оказывается сетка с размером ячейки 1,5 м на 2 м. Рекомендуемое сечение медного проводника - 10 мм2 или более. Обычно используется плоский жгут. Для снижения коррозии рекомендуется использовать медь, покрытую оловом (рис. Ap8). Если перфорированные панели пола имеют сотовую стальную конструкцию, их можно использовать в качестве обычных панелей пола.
Примерно раз в пять лет для панелей пола требуется профилактическое техническое обслуживание (в зависимости от типа панели пола и условий эксплуатации, включая влажность, пыль и коррозию). Обслуживание должно проводиться на резиновых или полимерных антистатических уплотнениях и на опорных поверхностях панелей пола (чистка с применением подходящего чистящего состава).

Рис. Ap . Конструкция фальшпола

3.5 Прокладка кабелей
Выбор материалов и их форм зависит от следующих факторов:
интенсивности электромагнитных помех вдоль кабеленых трасс (близость источников кондуктивных или излучаемых электромагнитных помех)
разрешенного уровня кондуктивных или излучаемых электромагнитных помех
типа кабелей (экранированные, витые, оптоволоконные)
способности оборудования, подсоединенного к электропроводке, выдерживать электромагнитные помехи
других ограничений, налагаемых окружающими условиями (химических, механических, климатических, противопожарных и др.)
планируемых расширений системы электропроводки
Кабелепроводы из неметаллических материалов пригодны для использования в следующих случаях:
непрерывная низкоуровневая электромагнитная среда
система электропроводки с низким уровнем излучений
ситуации, когда применения металлических кабелепроводов следует избегать (химические среды)
системы с использованием оптоволоконных кабелей
Для металлических кабелепроводов именно форма (плоская, U-образная, трубчатая и др) определяет характеристическое сопротивление, а не поперечное сечение. Замкнутые формы предпочтительней, чем открытые, поскольку снижают электромагнитную связь. Кабелепроводы часто имеют пазы для крепления кабеля - чем меньше, тем лучше. Пазы, вызывающие минимальные проблемы - те, которые вырезаются параллельно и на некотором расстоянии от кабелей. Пазы, вырезанные перпендикулярно кабелям, не рекомендуются (рис. Ap9).

Посредственная     Хорошая
Рис-Api. Эффективность различных типов металлических кабелепроводов
В определенных случаях плохой с точки зрения защищенности от электромагнитных помех кабелепровод может оказаться подходящим, если электромагнитная среда является мало интенсивной, если используются экранированные или оптоволоконные кабели, или если применяются отдельные кабелепроводы для разных типов кабелей (силовых, передачи и обработки данных, др.).
Рекомендуется предусматривать место внутри кабелепровода для определенного количества дополнительных кабелей. Высота кабелей должна быть ниже разделительных перегородок кабелепровода (как показано на рисунке ниже). Крышки также улучшают электромагнитную совместимость кабелепроводов.
В кабелепроводах U-образной формы магнитное поле уменьшается в двух углах. По этой причине глубокие кабелепроводы предпочтительней (рис. Ap10).

Рис. Ap1t. Размещение различных типов кабелей
Различные типы кабелей (силовые и низкоуровневые соединения) не должны устанавливаться в одной связке или в одном и том же кабелепроводе. Кабелепроводы не должны заполняться кабелями больше чем на половину.
Рекомендуется осуществлять электромагнитное отделение кабелей одной группы от другой посредством экранирования или прокладки таких кабелей в разных кабелепроводах. Качество экранирования определяет расстояние между группами. Если экранирование не используется, должны поддерживаться достаточные расстояния (рис. Ap11).

Примечание: Все металлические части должны быть электрически соединены
Рис.Ар1 . Рекомендации по прокладке групп кабелей в металлических кабелепроводах
Металлические элементы каркаса зданий можно использовать для обеспечения электромагнитной совместимости. Стальные балки (уголкового, двутаврового, корытнобразного или таврового сечения) часто образуют непрерывную заземленную конструкцию с большими поперечными сечениями и поверхностями, к которым подведены многочисленные промежуточные заземляющие соединения. По возможности, кабели должны прокладываться вдоль таких балок. Размещение во внутренних углах предпочтительней, чем на наружных поверхностях (рис. Ap12).

Рис. Ap1. Рекомендации по установке кабелей в стальных балках
Оба конца металлических кабелепроводов должны всегда соединяться с местными заземляющими электродами. Для очень длинных кабелепроводов рекомендуется использовать дополнительные соединения с системой заземления. По возможности расстояние между этими соединениями должны быть неодинаковыми (для симметричных систем проводки) с тем, чтобы избежать резонанса на одинаковых частотах. Все соединения с системой заземления должны быть короткими.
Существуют металлические и неметаллические кабелепроводы. Металлические варианты обеспечивают улучшенные характеристики электромагнитной совместимости. Кабелепровод (лотки и коробы для кабелей, кабельные кронштейны и др.) должны от начала до конца представлять собой непрерывную проводящую металлическую конструкцию. Алюминиевый кабелепровод имеет более низкое сопротивление по постоянному току, чем стальной кабелепровод того же размера, но передаточное полное сопротивление (Zt) стали снижается при меньших частотах, особенно когда сталь имеет высокую относительную магнитную проницаемость цг. Следует соблюдать осторожность при использовании различных типов металлов, поскольку в определенных случаях не допускается непосредственное электрическое соединение определенных металлов, чтобы избежать коррозии. С точки зрения обеспечения электромагнитной совместимости это может быть недостатком. В случаях, когда устройства, подсоединенные к системе электропроводки, использующей неэкранированные кабели, не подвергаются воздействию низкочастотных возмущений, электромагнитная совместимость неметаллических кабелепроводов может быть улучшена посредством добавления внутрь кабелепровода параллельного заземляющего проводника (PEC). Оба конца должны быть подсоединены к местной системе заземления. Присоединения должны быть сделаны к металлической части, имеющей низкое полное сопротивление (например, к большой металлической панели корпуса устройства). PEC-проводник должен выдерживать большие токи короткого замыкания и токи асимметричного (параллельного) режима.
Если металлический кабелепровод состоит из нескольких коротких секций, следует обратить внимание на обеспечение его непрерывности посредством надлежащего соединения различных секций. Желательно, чтобы секции сваривались по всем кромкам. Клепаные, болтовые или резьбовые соединения разрешаются в том случае, если контактные поверхности проводят ток (отсутствует краска или изолирующие покрытия) и защищены от коррозии. Следует соблюдать установленные моменты затяжки с тем, чтобы обеспечить необходимое давление для получения плотного электрического контакта между двумя частями кабелепровода. Если выбрана специальная форма кабелепровода, она должна использоваться на всей его длине. Все внутренние соединения (между секциями кабелепровода) должны иметь низкое полное сопротивление. Соединение секций кабелепровода с помощью одного провода создает большое местное сопротивление, которое резко ухудшает его характеристики электромагнитной совместимости.
Начиная с частоты несколько мегагерц, 10-см соединение между двумя секциями кабелепровода снижает коэффициент ослабления более чем в 10 раз (рис. Ap13).

Рис. Ap1,. Сборка металлических кабелепроводов
Всякий раз, когда проводятся изменения или расширения системы электропроводки, важно следить за тем, чтобы они выполнялись в соответствии с правилами обеспечения электромагнитной совместимости (например, никогда не заменяйте металлический кабелепровод пластмассовым!).
Крышки для металлических кабелепроводов должны отвечать тем же требованиям, что и сами кабелепроводы. Крышка должна иметь большое количество контактов по всей длине. Если это невозможно, она должна быть соединена с кабелепроводом по крайней мере на двух концах с помощью коротких соединений (например, плетеных или сетчатых проводников). В случае прохождения кабелепроводов через стену (например, противопожарную перегородку), между их двумя частями должны использоваться соединения с низким полным сопротивлением (рис. Ap14).

Рис. Apb . Рекомендации для соединения частей металлического кабелепровода при прохождении через стену
3.6 Применение экранированных кабелей
Если решено использовать экранированные кабели, необходимо также определить: каким образом будет соединяться экранирующая оболочка (тип заземления, соединителя, кабельного ввода и др.), ибо в противном случае преимущества будут в значительной мере снижены. Для получения эффективного экранирования оболочка должна быть соединена по всему своему периметру. На рис. Ap15 показаны различные способы заземления экранирующей оболочки.
Для компьютерного оборудования и цифровых каналов связи экранирующая оболочка должна быть соединена на обоих концах кабеля.
Соединение экранирующей оболочки является очень важным для обеспечения электромагнитной совместимости и следует обратить внимание на следующее.
Если экранированный кабель соединяет оборудование, расположенное в одной и той же зоне уравнивания потенциалов, экранирующая оболочка должна быть присоединена к открытым проводящим частям на обоих концах кабеля. Если соединяемое оборудование не расположено в одной и той же зоне уравнивания потенциалов, то имеется несколько возможных решений.
присоединение к открытым проводящим частям только одного конца является опасным. В случае пробоя изоляции напряжение на экранирующей оболочке может оказаться смертельным для оператора или привести к повреждению оборудования. Кроме того, при высоких частотах экранирование неэффективно.
Все соединения должны осуществляться с оголенным металлом

Рис. Apb . Конструктивное исполнение экранированных кабелей
присоединение к открытым проводящим частям обоих концов может быть опасным при пробое изоляции. В экранирующей оболочке возникнет большой ток, который может ее разрушить. Для устранения этой проблемы рядом с экранированным кабелем необходимо проложить параллельный заземляющий проводник. Сечение этого проводника зависит от тока короткого замыкания в данной части электроустановки. Очевидно, что если в электроустановке используется система заземления с достаточно мелкой сеткой, то эта проблема не возникает.
3.7 Сети связи
Сети связи покрывают большие расстояния и соединяют оборудование, установленное в помещениях, в которых могут использоваться распределительные сети с разными схемами заземления. Кроме того, если различные площадки не объединены системой уравнивания потенциалов, то между различными устройствами, подключенными к этим сетям, могут возникать большие переходные токи и значительные разности потенциалов. Как отмечалось выше, это может происходить при коротких замыканиях и ударах молний. Максимальное выдерживаемое напряжение (между токоведущими проводниками и открытыми проводящими частями)плат связи, установленных в персональных компьютерах и программируемых контроллерах, обычно не превышает 500 В. В лучшем случае, оно может достигать 1,5 кВ. В электроустановках с замкнутой системой заземления TN-S и относительно небольшими сетями связи такой уровень выдерживаемого напряжения является приемлемым. Однако во всех случаях рекомендуется защита от ударов молний (в параллельном и дифференциальном режимах).

Важным параметром является тип используемого кабеля связи. Он должен быть пригоден для используемого типа передачи. Для создания надежного канала связи необходимо учитывать следующие параметры:
волновое сопротивление
тип кабеля (витые пары или другие типы кабелей)
активное сопротивление и емкость на единицу длины
затухание сигнала на единицу длины
используемые типы экранирования
Кроме того, важно применять симметричные (дифференциальные) каналы передачи, поскольку они обеспечивают более высокие характеристики с точки зрения обеспечения электромагнитной совместимости.
В условиях интенсивных электромагнитных воздействий или больших сетей связи между электроустановками, не являющимися эквипотенциальными или являющимися лишь частично эквипотенциальными, при использовании систем заземления IT, TT или TN-C настоятельно рекомендуется применять оптоволоконные линии связи.
По соображениям безопасности оптоволоконный кабель не должен иметь металлических частей (из-за риска поражения электрическим током в случае, если этот кабель соединяет два участка с разными потенциалами).
3.8 Ограничители перенапряжений
Монтаж и подсоединение ограничителей перенапряжениия является столь же важной, как и выбор самого ограничителя. Ниже на рис. Ap16 и рис. Ap17 показано, что для эффективной защиты длина соединительных кабелей ограничителя и его автоматического выключателя не должна превышать 50 см.

Рис. AAp16. Защищаемое устройство должно быть подсоединено к зажимам ограничителя перенапряжений


Рис. AAp1 . Примеры монтажа ограничителей перенапряжений и автоматических выключателей-разъединителей для снижения сопротивлений при асимметричном режиме и площади (протяженности) вышерасположенных и нижерасположенных контуров

3.9 Стандарты
Необходимо обязательно указать стандарты и рекомендации, которые должны соблюдаться при устройстве электроустановок:
Ниже перечислены несколько документов, которые можно использовать:
EN 50174-1 Информационные технологии - Прокладка кабелей. Часть 1: Спецификация и обеспечение качества (EN 50174-1 Information technology - Cabling installation. Part 1: Specification and quality assurance)
Ap13
EN 50174-2 Информационные технологии - Прокладка кабелей. Часть 2: Планирование работ и рекомендуемые методы прокладки кабелей внутри зданий (EN 50174-2 Information technology - Cabling installation. Part 2: Installation planning and practices inside buildings)



 
« Ремонт электрооборудования распредустройств до 10 кВ   Схемы управления и сигнализации воздушных и масляных выключателей »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.