§444 — Меры против электромагнитных помех (ЭМС) в электроустановках зданий

Гид о разделении силовых и информационных кабелей по ЭМС описывает одну конкретную, распространённую меру: достаточное расстояние между силовыми кабелями и кабелями данных/сигналов для ограничения индуктивной и ёмкостной связи. Эта статья описывает более широкую главу, из которой эта мера происходит: §444 NEN 1010 (IEC 60364-4-44), озаглавленную "Меры против электромагнитных помех (ЭМП) в электроустановках зданий".

Почему §444 отличается от §442/§443

Главы вокруг §44 каждая посвящена своему виду помех:

• §442 описывает временное перенапряжение, возникающее при повреждении между системой высокого напряжения и сетью низкого напряжения (см. соответствующий гид).
• §443 описывает атмосферные и коммутационные перенапряжения (удар молнии, коммутационные операции) и соответствующую защиту от перенапряжений (УЗИП; см. гид об УЗИП).
• §444 описывает принципиально другое явление: электромагнитные помехи (ЭМП) в широком смысле — кондуктивные и излучаемые помехи, гармоники, переходные процессы и радиочастотную связь — и устойчивость установки и подключённого к ней оборудования (особенно ИТ- и электронного оборудования) к этим помехам, наряду с ограничением излучения от самой установки.

УЗИП (§443) защищает от чрезмерного скачка напряжения; §444 касается более широкой электромагнитной обстановки установки, независимо от того, проявляется ли помеха как скачок напряжения, высокочастотный шумовой ток или магнитное поле.

Основные меры из §444

• Хорошо ячеистая сеть уравнивания потенциалов вместо звездообразного заземления: в зданиях с большим количеством чувствительного ИТ- и электронного оборудования мелкоячеистая сеть уравнивания потенциалов (несколько взаимосвязанных точек уравнивания вместо одной звёздной точки) снижает высокочастотные разности напряжений между разнесённым оборудованием — звездообразная сеть имеет значительно более высокое сопротивление на высокой частоте между удалёнными друг от друга точками.
• Разделение силовых и сигнальных цепей: именно тема гида о разделении по ЭМС — достаточное расстояние между силовыми кабелями и кабелями данных, либо экранирование там, где расстояние недостижимо.
• Ограничение площади петли: прокладка защитного проводника как можно ближе и параллельно соответствующему фазному и нулевому проводникам, а не отдельным, значительно расходящимся маршрутом — бóльшая площадь петли между прямым и обратным проводником улавливает больше энергии от внешнего магнитного поля и наводит более высокое напряжение помехи.
• Управление гармониками: искажённые, несинусоидальные токи (от выпрямителей, преобразователей частоты, драйверов LED) сами по себе являются источником кондуктивных ЭМП внутри установки — см. гид о гармониках/THD о природе этого явления.
• Особенность по типу системы заземления: установка TN-C (где нулевой и защитный проводники объединены в проводнике PEN) неизбежно позволяет части рабочего тока протекать по всем параллельным путям PE — включая кабельные лотки, армирование и строительную сталь — вызывая магнитные поля и шум, которых нет у установки TN-S (раздельные N и PE). Поэтому для зданий с чувствительным к помехам оборудованием TN-S с точки зрения ЭМС предпочтительнее TN-C.

Внимание: §444 формулирует эти меры как общие рекомендации, которые нужно взвешивать по ситуации (тип оборудования, размер здания, наличие силовой электроники) — это не таблица с фиксированными, универсально применимыми предельными значениями, как, например, времена отключения §411.

Практическая значимость

При проектировании установки для здания с большим количеством чувствительного ИТ-, измерительного или управляющего оборудования (центры обработки данных, больницы, промышленные диспетчерские) недостаточно проверить только расстояния разделения кабелей из §444.4 — качество сети уравнивания потенциалов, систему заземления (TN-S против TN-C) и наличие источников гармоник нужно оценивать в совокупности, поскольку каждый из этих факторов сам по себе уже может вызвать жалобы на помехи, даже если разделение кабелей выполнено идеально.

Частые ошибки

1. Путать §444 с защитой от перенапряжений (§442/§443) — УЗИП защищают от скачков напряжения; §444 касается более широкой электромагнитной обстановки и устойчивости установки.
2. Применять TN-C внутри здания с большим количеством чувствительного оборудования ради экономии на кабеле, не взвешивая недостатки с точки зрения ЭМС (ток по параллельным путям PE, магнитные поля).
3. Сосредотачиваться исключительно на расстояниях разделения кабелей и пренебрегать качеством сети уравнивания потенциалов или площадью петли проводки — обе меры из одной и той же главы одинаково значимы.
4. Рассматривать источники гармоник (преобразователи частоты, LED-освещение) как проблему ЭМС только после жалоб на помехи, вместо того чтобы учитывать их уже на стадии проектирования.

Связанные материалы

• ЭМС — разделение силовых и информационных кабелей
• §442 — Временное перенапряжение при повреждении со стороны высокого напряжения
• Защита от перенапряжений (УЗИП)
• Гармоники и THD