§444 — Заходи проти електромагнітних завад (ЕМС) в електроустановках будівель

Гід про розділення силових та інформаційних кабелів за ЕМС описує один конкретний, поширений захід: достатню відстань між силовими кабелями та кабелями даних/сигналів для обмеження індуктивного та ємнісного зв'язку. Ця стаття описує ширший розділ, з якого цей захід походить: §444 NEN 1010 (IEC 60364-4-44), названий "Заходи проти електромагнітних завад (ЕМЗ) в електроустановках будівель".

Чому §444 відрізняється від §442/§443

Розділи навколо §44 кожен присвячений своєму виду завад:

• §442 описує тимчасове перенапруження, що виникає при пошкодженні між системою високої напруги та мережею низької напруги (див. відповідний гід).
• §443 описує атмосферні та комутаційні перенапруги (удар блискавки, комутаційні операції) та відповідний захист від перенапруг (ПЗІП; див. гід про ПЗІП).
• §444 описує принципово інше явище: електромагнітні завади (ЕМЗ) у широкому сенсі — кондуктивні та випромінювані завади, гармоніки, перехідні процеси та радіочастотний зв'язок — та стійкість установки й підключеного до неї обладнання (особливо ІТ- та електронного обладнання) до цих завад, поряд із обмеженням випромінювання від самої установки.

ПЗІП (§443) захищає від надмірного стрибка напруги; §444 стосується ширшого електромагнітного середовища установки, незалежно від того, чи проявляється завада як стрибок напруги, високочастотний шумовий струм чи магнітне поле.

Основні заходи з §444

• Добре сітчаста мережа вирівнювання потенціалів замість зіркоподібного заземлення: у будівлях із великою кількістю чутливого ІТ- та електронного обладнання дрібносітчаста мережа вирівнювання потенціалів (кілька взаємопов'язаних точок вирівнювання замість однієї зіркової точки) зменшує високочастотні різниці напруг між рознесеним обладнанням — зіркоподібна мережа має значно вищий опір на високій частоті між віддаленими одна від одної точками.
• Розділення силових та сигнальних кіл: саме тема гіда про розділення за ЕМС — достатня відстань між силовими кабелями та кабелями даних, або екранування там, де відстань недосяжна.
• Обмеження площі петлі: прокладання захисного провідника якомога ближче та паралельно відповідним фазному й нульовому провідникам, а не окремим, значно розбіжним маршрутом — більша площа петлі між прямим і зворотним провідником уловлює більше енергії від зовнішнього магнітного поля та наводить вищу напругу завади.
• Керування гармоніками: спотворені, несинусоїдні струми (від випрямлячів, перетворювачів частоти, драйверів LED) самі є джерелом кондуктивних ЕМЗ усередині установки — див. гід про гармоніки/THD щодо природи цього явища.
• Особливість за типом системи заземлення: установка TN-C (де нульовий і захисний провідники об'єднані в провіднику PEN) неминуче дозволяє частині робочого струму протікати всіма паралельними шляхами PE — включно з кабельними лотками, армуванням і будівельною сталлю — спричиняючи магнітні поля та шум, яких немає в установці TN-S (окремі N і PE). Тому для будівель із чутливим до завад обладнанням TN-S з точки зору ЕМС є кращим за TN-C.

Увага: §444 формулює ці заходи як загальні рекомендації, які потрібно зважувати за ситуацією (тип обладнання, розмір будівлі, наявність силової електроніки) — це не таблиця з фіксованими, універсально застосовними граничними значеннями, як, наприклад, часи вимкнення §411.

Практична значущість

При проектуванні установки для будівлі з великою кількістю чутливого ІТ-, вимірювального чи керуючого обладнання (центри обробки даних, лікарні, промислові диспетчерські) недостатньо перевірити лише відстані розділення кабелів із §444.4 — якість мережі вирівнювання потенціалів, систему заземлення (TN-S проти TN-C) та наявність джерел гармонік потрібно оцінювати в сукупності, оскільки кожен із цих факторів сам по собі вже може спричинити скарги на завади, навіть якщо розділення кабелів виконано ідеально.

Часті помилки

1. Плутати §444 із захистом від перенапруг (§442/§443) — ПЗІП захищають від стрибків напруги; §444 стосується ширшого електромагнітного середовища та стійкості установки.
2. Застосовувати TN-C всередині будівлі з великою кількістю чутливого обладнання заради економії на кабелі, не зважуючи недоліки з точки зору ЕМС (струм паралельними шляхами PE, магнітні поля).
3. Зосереджуватися виключно на відстанях розділення кабелів і нехтувати якістю мережі вирівнювання потенціалів чи площею петлі проводки — обидва заходи з одного й того ж розділу однаково значущі.
4. Розглядати джерела гармонік (перетворювачі частоти, LED-освітлення) як проблему ЕМС лише після скарг на завади, замість того щоб враховувати їх уже на стадії проектування.

Пов'язані матеріали

• ЕМС — розділення силових та інформаційних кабелів
• §442 — Тимчасове перенапруження при пошкодженні з боку високої напруги
• Захист від перенапруг (ПЗІП)
• Гармоніки та THD