Раздел 1 “Общие правила”.

В главе 1 определяется область применения ПУЭ, устанавливаются наиболее общие термины и приводятся определения также наиболее общего характера.

“1.1.3. Электроустановкой называется совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенная для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования её в другой вид.”

Понятно, что в системах и средствах автоматизации происходит в сновном преобразование информации, но, во-первых, эта информация представлена в электрической форме, источники и приемники информации конструктивно связаны с различными частями технологического оборудования и могут быть расположены на значительных расстояниях.

Во-вторых, используемые токи и напряжения могут быть весьма велики (в частности, при использовании релейно-контактной техники).

В-третьих, в конечном счете происходит управление исполнительными устройствами - электродвигателями, нагревателями, тяговыми электромагнитами, электромагнитными муфтами и т.п., а это связано с управлением значительными мощностями.

Таким образом, системы автоматизации по всем признакам являются электроустановками.

“1.1.3. ...Электроустановки по условиям электробезопасности разделяются Правилами на электроустановки до 1 кВ и электроустановки выше 1 кВ (по действующему значению напряжения).”

Хотя эта граница в принципе условна, практически используемые напряжения до 1 кВ заканчиваются на 660В, а напряжения свыше 1 кВ начинаются с 1.5 кВ, то есть в действительности разграничение достаточно четкое.

В пп. 1.1.4 - 1.1.12 приводится классификация помещений по условиям эксплуатации оборудования:

· сухие;

· влажные;

· сырые;

· особо сырые;

· жаркие;

· пыльные (с подразделением на помещения с нетокопроводящей пылью и с токопроводящей пылью);

· помещения с химически активной или органической средой.

Здесь же приводятся количественные характеристики, позволяющие отнести помещения к той или иной категории.

В пп.1.1.13 помещения классифицируются по опасности поражения людей электрическим током:

· без повышенной опасности;

· с повышенной опасностью;

· особо опасные.

В “Общей части”, а также в “Общих указаниях по устройству электроустановок” приводится много, на первый взгляд, банальных требований - просто потому, что любое “очевидное” требование должно быть хотя бы один раз установлено официально, во избежание того хотя бы, чтобы какое-нибудь критически относящееся ко всему на свете юное дарование не наворотило черта в стуле, прежде чем старшие коллеги заставят его переделать все как следует.

Один из примеров:

“1.1.19. Применяемые в электроустановках электрооборудование и материалы должны соответствовать требованиям ГОСТ или технических условий, утвержденных в установленном порядке.”

Говоря попросту, “левак” не применять!

И далее в том же духе до 1.1.29, где устанавливаются обязательные цвета для обозначения шин переменного и постоянного тока, которые, кстати, полезно использовать и при применении изолированных проводов. К слову, здесь впервые упоминается желто-зеленая окраска для проводников, реализующих защитное заземление или зануление.

В 1.1.32. перечисляются возможные способы обеспечения безопасности обслуживающего персонала и посторонних, а в 1.1.33 - 1.1.35 - требования к защитным ограждениям применительно к различным обстоятельствам.

В 1.1.39 и 1.1.40 устанавливается необходимость проведения приемо-сдаточных испытаний вновь создаваемых и реконструируемых электроустановок и приемки их в эксплуатацию приемочной комиссией согласно действующим положениям.

Глава 1.2 посвящена электроснабжению и электрическим сетям (в рамках курса не актуально).

Глава 1.3 очень важна - в ней более 20 страниц справочных таблиц по выбору сечений проводников (шин, проводов, кабелей, шнуров) для самых разных условий применения, а глава 1.4 посвящена выбору аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания.

Глава 1.5 посвящена учету электроэнергии (в рамках курса не актуально).

Глава 1.6 называется “Измерение электрических величин”, в ней излагаются общие требования к средствам измерения, указывается, в каких случаях какие измерения необходимы, а также устанавливаются методики измерений для различных обстоятельств.

Название главы 1.7 - “Заземление и защитные меры электробезопасности” - само говорит о ее важности.

Нужно, однако, сразу заметить, что конструктору средств автоматизации явно недостаточно знать только требования ПУЭ в этой части - множество необходимых конкретных требований к конструкции заземления оборудования приведено в некоторых стандартах ССБТ (об этом речь несколько позже)

Итак, наиболее важные определения:

1.7.4. Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока).

1.7.6. Заземлением какой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.

1.7.7. Защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения безопасности.

1.7.8. Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки токоведущих частей установки, необходимое для обеспечения работы электроустановки.

Попробуйте догадаться, какое заземление мы выполняем, соединяя с землей кожух станции управления, и какое - заземляя экранную оплетку микрофонного кабеля или минус питания цифровой схемы.

1.7.9. Занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой в сетях постоянного тока.

1.7.11. Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

1.7.12. Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.

1.7.13. Искусственным заземлителем называется заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.

1.7.14. Естественным заземлителем называются находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производственного и иного назначения, используемые для целей заземления.

1.7.19. Зоной растекания называеся область земли, в пределах которой возникает заметный градиент потенциала при стекании тока с заземлителя.

1.7.20. Зоной нулевого потенциала называется зона земли за пределами зоны растекания.

1.7.21. Напряжением на заземляющем устройстве называется напряжение, возникающее при стекании тока с заземлителя в землю между точкой ввода в заземляющее устройство и зоной нулевого потенциала.

1.7.26. Сопротивлением заземляющего устройства называется отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя на землю.

Защитное действие заземления заключается в нескольких моментах. Во-первых, при определенных условиях при попадании напряжения на заземленный корпус аппаратуры ток, стекающий на землю, оказывается достаточным для срабатывания защитного устройства (плавкого предохранителя или автоматического выключателя). Однако этот ток ограничен сопротивлением заземляющего устройства, и, если он окажется примерно равным или меньше номинального тока нагрузки, то защита не сработает.

В этом случае на заземленной токоведущей части будет присутствовать напряжение. Если заземляющее устройство расположено далеко, то расположенные рядом с аварийным устройством пол, трубопроводы и другие токоведущие части окажутся за пределами зоны растекания и будут иметь нулевой потенциал. В этой ситуации, к примеру, человек, стоящий на земляном полу и прикоснувшийся к корпусу аварийного устройства, получит полное сетевое напряжение в наихудшем варианте - через ноги и руку. Таким образом, никакой безопасности такое заземление не обеспечивает: правильно было бы заземляющее устройство расположить как можно ближе к мощной установке, с тем, чтобы все точки, к которым человек физически может прикоснуться одновременно, включая трубопроводы, имели бы в случае аварии разность потенциалов в безопасных пределах.

Далее в 1.7.28 - 1.7.31 даются определения другим средствам защиты: защитному отключению, двойной изоляции, малому напряжению и разделительному трансформатору.

1.7.28. Защитным отключением в электроустановках до 1 кВ называется автоматическое отключение всех фаз (полюсов) участка сети, обеспечивающее безопасные для человека сочетания тока и времени его прохождения при замыканиях на корпус или снижении уровня изоляции ниже определенного значения.

Одна из идей, которая может быть положена в основу устройства защитного отключения, заключается в измерении разности токов в прямой и обратной ветвях цепи потребителя. В нормальном режиме эта разность должна быть равна нулю (с поправкой на допустимые утечки, токи через емкости между проводами и землей и т. п.). Если же токоведущей части касается человек, то равенство токов нарушается, и чувствительное устройство реагирует на это отключением соответствующего участка цепи. Аналогично решается эта проблема в трехфазных сетях, только в этом случае сравниваются сумма линейных токов и тока в нулевом проводе.