к.т.н. Максим Казанов, АО "Систэм Электрик"
Применение конкретных исполнений шинопроводов в различных системах заземления объектов не редко вызывает споры при разработке и согласовании проектов. Ввиду отличающегося конструктива, выбор решения для каждого типа, так или иначе, требует разъяснения с точки зрения соответствия основным нормативным актам и физическим характеристикам проводников.
В зависимости от типа шинопровода, конструкция применяемых в системах заземления TN исполнений подразумевает либо использование в качестве защитного проводника PE как выделенной жилы из материала, соответствующего фазным, либо металлического кожуха шинопровода. В соответствии с п.1.7.121 Правил устройства электроустановок (ПУЭ), металлические оболочки и опорные конструкции шинопроводов могут использоваться в качестве PE-проводников в электроустановках напряжением до 1 кВ. Требования к поперечному сечению защитных проводников определены п.1.7.126 ПУЭ, а также р.543.1 ГОСТ Р 50571.5.54-2013/МЭК 60364-5-54:2011. Кроме этого, ГОСТ Р 50571.3-2009 (МЭК 60364-4-41:2005) определяет требования к полному сопротивлению цепей замыкания на землю для защитного отключения в системах TN.
Руководством по проектированию, публикуемом в каталогах серий шинопроводов, определяются удельные сопротивления защитных проводников и заменяющих их кожухов (в эквиваленте сечения медного проводника).
Рассмотрим, в качестве примера, шинопроводы различного типа.
Шинопроводы для сетей освещения имеют фиксированную полярность L+N+PE и 3L+N+PE с проводниками равного сечения, что соответствует возможности их применения в системах заземления TN в соответствии с требованиями гл.1.7 ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.54.
Токопроводящие части осветительных шинопроводов систем 3L+N+PE устроены следующим образом:
- четыре токоведущих проводника 3L+N равного сечения;
- несущий металлический кожух, выполняющий роль защитного проводника PE.
В отводных блоках распределительных шинопроводов выведены медные шины равного сечения, соответствующего номинальному току ОБ, в количестве, соответствующем системе заземления (см. каталог).
Сечения нулевого проводника и эквивалентная электропроводность несущего кожуха, используемого в качестве защитного проводника, полностью соответствуют требованиям гл. 1.7 ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.54 для использования в системах заземления TN.
Распределительный шинопровод системы 3L+N+PE имеет четыре проводящие жилы (3L+N), а также отдельный проводник PE, который прикреплен к наружному кожуху – его сечение эквивалентно половине сечения фазного проводника (удовлетворяет требованиям гл. 1.7 ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.54 для применения в системах TN-S и TN-C-S). Для системы 3L+PEN (TN-C) данный пятый проводник в конструкции отсутствует, сечение проводника PEN равняется фазному.
Магистральные шинопроводы большой мощности системы 3L+PE имеют три (3L), а системы 3L+N+PE - четыре проводника (3L+N) равного сечения, в качестве защитного проводника используется металлический кожух (в соответствии с NFC 15100 и МЭК 60364). Усиленное исполнение 3L+N+PER содержит дополнительный внутренний проводник, сечение которого равно половине сечения фазного проводника.
При применении ШП для исполнения проектом требований российских нормативных актов в части сечений нулевого и защитного проводников, необходимо руководствоваться следующей рекомендацией: исполнение 3L+N+PE применимо для линий в системах заземления TN-C для 4-проводных линий; при выполнении 5-проводной линии в системах заземления TN-C-S и TN-S необходимо применять исполнение 3L+N+PER.
Применение исполнения 3L+N+PE в системе TN-S/TN-C-S также возможно при выполнении условий п. 543.1.2 ГОСТ Р 50571.5.54, п.1.7.126 ПУЭ, что определяется схемой и расчетными параметрами системы электроснабжения.
При этом, применяя предписанную нормативными актами методику определения коэффициента материала k, следует обратить внимание на значения удельного электрического сопротивления по температуре 20ºC, приведенного в Руководстве по проектированию (см. каталог), и принимать расчет коэффициента как для неизолированных проводников. При проведении проектных расчетов также рекомендуется принять во внимание, что, оценивая суммарное сопротивление цепей замыкания на землю, при использовании кожуха в качестве защитного проводника необходимо учитывать переходное сопротивление контактов секций комплектного шинопровода, которое может варьироваться в зависимости от локальных условий, в том числе температуры окружающей среды и шинопровода, момента затяжки болтовых соединений (при монтаже контролируется срывом головки болта, при эксплуатации проверяется на регулярной основе), корректностью сборки.