Как организовать шину FE для оборудования АСУТП?
4 октября 2023 в 14:00
В ГОСТ Р 50571.4.44-2019 (см. рисунок 44.R11) изображен проводник FE (функциональный заземляющий проводник), который идет отдельно от проводника PE и подключается непосредственно к главной заземляющей шине (ГЗШ).
При дальнейшем прочтении данного ГОСТа оказывается, что все предложенные варианты подключения FE не требуют вести этот проводник до ГЗШ и допускают заземлять FE непосредственно к контуру выравнивания потенциалов на том этаже, где смонтирована электроустановка. Т.е. FE и PE предлагается объединять уже непосредственно рядом с нею.
Как все-таки правильно прокладывать проводник FE? Ведь между этажом с электроустановкой и ГЗШ могут быть очень значительные расстояния, что может привести к взаимному влиянию наводок от PE на FE. При этом теряется смысл в организации изолированной шины FE внутри электроустановки, если гальваническая связь FE и PE будет выполнена практически рядом с электроустановкой (менее 50 см — см. рисунок 44.R14).
Интересует случай, когда требуется организовать шину FE для оборудования АСУТП (шкафы ввода/вывода и микропроцессорных контроллеров). В ГОСТ к этому случаю относятся пункты 444.5.3.3 и 444.5.6. С одной стороны п/п.444.5.6.2 говорит, что PE не подсоединяются к данному контуру уравнивания потенциалов, но тут же идет отсылка к п.444.5.3.3, на котором графически показано объединение FE и PE уже на данном этаже здания (это вводит в заблуждение).
Используемые нормативные источники
- ГОСТ Р 50571.4.44-2019. Электроустановки низковольтные. Часть 4.44. Защита для обеспечения безопасности. Защита от резких отклонений напряжения и электромагнитных возмущений
- ГОСТ IEC 61558-2-6-2012. Безопасность трансформаторов, источников питания электрических реакторов и аналогичных изделий. Часть 2-6. Дополнительные требования и методы испытаний безопасных разделительных трансформаторов и источников питания с безопасными разделительными трансформаторами
Согласно п. 444.4.10 ГОСТ Р 50571.4.44-2019 «Электроустановки внутри зданий»:
«Если в электроустановках существующих зданий имеются проблемы, связанные с электромагнитными воздействиями, для улучшения условий могут быть применены следующие меры (см. рисунок 44.R11):
* МЭК 61558-2-1 Безопасность силовых трансформаторов, силовых блоков питания, реакторов и аналогичной продукции. Часть 2-1. Частные требования к испытаниям разделительных трансформаторов общего применения и силовых источников питания, содержащих разделительные трансформаторы общего применения.
** МЭК 61558-2-4 Безопасность силовых трансформаторов, силовых блоков питания и аналогичной продукции. Часть 2-4. Частные требования к разделительным трансформаторам общего применения.
*** МЭК 61558-2-15 Безопасность силовых трансформаторов, силовых блоков питания и аналогичной продукции. Часть 2-15. Частные требования к разделительным трансформаторам для питания медицинских помещений».
Пункт 444.4.10 и рисунок 44.R11 указывают на то, что при наличии существенных электромагнитных воздействий внутри здания, оборудование может быть присоединено проводником FE (проложенным параллельно информационному кабелю согласно п. 444.4.2) непосредственно к ГЗШ здания.
Согласно п. 444.5.3.3 ГОСТ Р 50571.4.44-2019 «Радиальное соединение нескольких систем уравнивания потенциалов, выполненных в виде сетки»:
«Такое соединение применимо для небольших установок с небольшими отдельными группами взаимосвязанного коммуникационного оборудования и способствует локальному распределению токов, обусловленных электромагнитными помехами (см. рисунок 44.R14)».
Пункт 444.5.3.3 и рисунок 44.R14 указывают на то, что несколько систем уравнивания потенциалов (сеток) групп взаимосвязанного коммуникационного оборудования соединяются радиально с ГЗШ здания.
Согласно п. 444.5.6 ГОСТ Р 50571.4.44-2019 «Коммерческие или производственные здания с большим объемом оборудования информационных технологий»:
«Следующие дополнительные требования предназначены для уменьшения воздействия электромагнитных возмущений на работу оборудования информационных технологий.
В условиях сильных электромагнитных воздействий рекомендуется применение совмещенной сетчато-радиальной системы уравнивания потенциалов в соответствии с 444.5.3.3».
Пункт 444.5.6 указывает на то, что для зданий с большим объемом оборудования информационных технологий рекомендуется применение совмещенной сетчато-радиальной системы.
Согласно п. 444.5.6.2 ГОСТ Р 50571.4.44-2019 «Части, подлежащие присоединению к сети уравнивания потенциалов»:
«К сети уравнивания потенциалов должны быть присоединены следующие части:
Пункт 444.5.6.2 содержит перечень частей оборудования информационных технологий, которые следует присоединять к сети уравнивания потенциалов.
ГОСТ Р 50571.4.44-2019, в контексте защиты от электромагнитных возмущений, не устанавливает единственный «правильный» способ прокладки и присоединения FE-проводников. При проектировании информационных систем в здании оценивается уровень электромагнитных помех и сила электромагнитных воздействий вследствие возможных временных перенапряжений, вызванных замыканиями на землю в высоковольтных системах и повреждениями в низковольтных системах, вследствие кратковременных атмосферных перенапряжений или коммутационных перенапряжений, вследствие временных понижений напряжения и других резких отклонений напряжения и электромагнитных возмущений. Оценивается допустимость влияния помех и электромагнитных воздействий на конкретное оборудование согласно технической документации организации-изготовителя оборудования.
Исходя из оценки влияния электромагнитных помех и электромагнитных воздействий принимаются технические решения о необходимости применения сетчатых систем уравнивания потенциалов для групп взаимосвязанного коммуникационного оборудования, возможности их соединения радиально с ГЗШ или необходимости присоединения каждой единицы оборудования информационных технологий к ГЗШ отдельным FE-проводником, необходимости применения волоконно-оптических перемычек, не имеющих металлических частей, в цепях передачи сигналов или информации, использования оборудования класса II, использования двухобмоточных трансформаторов, применения экранированных сигнальных кабелей и/или проводов со скрученными парами.