Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Электроснабжение систем безопасности зданий

     Системы безопасности (СБ) зданий и сооружений необходимы для защиты и предупреждения людей в случае возникновения опасности для их жизни, и для обеспечения успешной эвакуации людей и имущества из зданий в случае возникновения чрезвычайных ситуаций.

     Требования к электропроводкам СБ описаны в статье Электропроводки систем обеспечения безопасности. Там же приведен перечень основных систем. Выбору типов кабелей для резервного освещения посвящена статья  Электропроводки резервного освещения. Технические решения, которые могут быть приняты при подключении систем безопасности рассмотрены в статье Подключение систем безопасности и аварийного освещения.

Основные нормативные документы

     Петр Первый говорил: «Надлежит законы и указы писать явно, чтоб их не перетолковать». К сожалению, многие наши нормативные документы вызывают споры и дискуссии из-за своих противоречий и неоднозначных требований. В стандартах отсутствуют многие конкретные требования к электроустановкам, в том числе к системам безопасности. Поэтому часто можно видеть различное толкование одних и тех же норм.

     Что бы ни ошибиться, желательно выбирать технические решения, наиболее полно удовлетворяющие всем имеющимся требованиям нормативов.

     Требования к электроснабжению СБ содержатся во многих нормативных документах. По состоянию на март 2016 г., это, прежде всего:

Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ (в ред. Федерального закона от 10.07.2012 № 117-ФЗ) Технический регламент о требованиях пожарной безопасности;

Распоряжение Правительства РФ от 11.06.2015 № 1092-р  (Распоряжением утвержден перечень национальных стандартов, необходимых для применения и исполнения Федерального закона "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности");

ГОСТ 30331.1-2013 Электроустановки низковольтные. Часть 1. Основные положения, оценка общих характеристик, термины и определения (Глава 35);

ГОСТ Р 50571.5.56-2013 Электроустановки низковольтные. Часть 5-56. Выбор и монтаж электрооборудования. Системы обеспечения безопасности;

СП 6.13130.2013 Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности;

ГОСТ Р 50571.29-2009 Электрические установки зданий. Часть 5-55. Выбор и монтаж электрооборудования. Прочее оборудование.

Данный стандарт содержит в основном те же требования в отношении систем безопасности, что и ГОСТ Р 50571.5.56. Поэтому возможно соответствующий раздел в нем в скором времени будет отменен.

СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение (актуализированная редакция СНиП 23-05-95*).

СП 31-110-2003 Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий.

Требования к электроснабжению систем безопасности

     Рассмотрим основные требования приведенных выше стандартов, которые позволят правильно построить схему питания СБ.

В соответствие с СП 6.13130.2013:

- п. 4.2 В зданиях, сооружениях (далее - здания), электроприемники, которые относятся к III категории надежности электроснабжения, резервное питание электроприемников СПЗ (систем противопожарной защиты) должно осуществляться от независимого автономного источника питания.

- п. 4.8 Кабельные линии и электропроводка систем противопожарной защиты, средств обеспечения деятельности подразделений пожарной охраны, систем обнаружения пожара, оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре, аварийного освещения на путях эвакуации, аварийной вентиляции и противодымной защиты, автоматического пожаротушения, внутреннего противопожарного водопровода, лифтов для транспортировки подразделений пожарной охраны в зданиях и сооружениях должны сохранять работоспособность в условиях пожара в течение времени, необходимого для выполнения их функций и полной эвакуации людей в безопасную зону.

- п. 4.10 (Первый абзац) Питание электроприемников СПЗ должно осуществляться от панели противопожарных устройств (панель. ППУ), которая, в свою очередь, питается от вводной панели, вводно-распределительного устройства (ВРУ) с устройством автоматического включения резерва (АВР) или от главного распределительного щита (ГРЩ) с устройством АВР.

- п. 4.13 Запрещается установка в цепях питания электроприемников СПЗ устройств защитного отключения или выключателей, управляемых дифференциальным (остаточным) током, в том числе со встроенной защитой от сверхтоков.

 

В соответствие с ГОСТ Р 50571.5.56-2013:

- п. 560.5.4  Для систем управления и силовых цепей: отказ в системе управления или силовой цепи основной установки не должен негативно влиять на функционирование систем безопасности.

- п. 560.6.5 Отдельные независимые вводы от системы общего электроснабжения не должны служить электрическими источниками для систем безопасности, если не подтверждено, что одновременное отключение двух вводов маловероятно.

- п. 560.6.7 Источник питания для систем безопасности может использоваться для питания других потребителей, если это не отражается на работе систем безопасности. Повреждения в цепях других потребителей не должны вызывать прерывание питания любой цепи для систем безопасности.

- п. 560.7.1 Электрические цепи систем безопасности должны быть независимыми от других цепей схем.
Примечание - Это означает, что электрический отказ или любое вмешательство или изменение в одной системе не должны влиять на нормальное функционирование другой системы. Это может требовать разделения цепей несгораемыми перегородками или прокладкой по разным трассам или заключением в оболочку.

- п. 560.7.4 Защитные устройства от сверхтока должны быть выбраны и установлены так, чтобы избежать нарушения работы цепей систем безопасности при возникновении сверхтока в одной из цепей.

- п. 560.8.3 Должны быть приняты меры по предотвращению повреждений цепей систем безопасности, проложенных в земле при проведении раскопок.

- п.560.10.2  Ответственные цепи должны быть непосредственно присоединены на стороне питания разъединителя главного распределительного щита. (из требований к противопожарным системам).

 

В соответствие с СП 52.13330.2011:

- п.7.104 (последний абзац) Аварийное освещение предусматривается на случай нарушения питания основного (рабочего) освещения и подключается к источнику питания, не зависимому от источника питания рабочего освещения.

 

Из СП 31-110-2003:

- п. 7.9 При наличии в здании электроприемников, требующих первой категории по степени надежности электроснабжения, рекомендуется выполнять питание всего здания от двух независимых источников с устройством АВР независимо от требуемой степени обеспечения надежности электроснабжения других электроприемников в соответствии с 5.1.

- п. 7.10 При отсутствии АВР на вводе в здание питание электроприемников первой категории по надежности электроснабжения следует выполнять от самостоятельного щита (панели) с устройством АВР.

При наличии на вводе аппаратов защиты и управления этот щит (панель) с устройством АВР следует подключать после аппарата управления и до аппарата защиты.

При наличии на вводе автоматического выключателя, выполняющего функции управления и защиты, это подключение должно производиться до автоматического выключателя.

Панели щита противопожарных устройств должны иметь отличительную окраску (красную).

Аппараты защиты и управления линий, питающих противопожарные устройства, расположенные на ВРУ (ГРЩ), должны иметь отличительную окраску (красную).

 

     Сразу бросаются в глаза противоречия. Например, п. 560.10.2 ГОСТ Р 50571.5.56-2013 не стыкуется по предъявляемым требованиям с п. 4.10 СП 6.13130.2013, в котором нет явного указания на необходимость подключения панели противопожарных устройств до аппаратов защиты ВРУ или ГРЩ. Как сейчас принято говорить – нормативные документы не гармонизированы между собой.

     Очень неоднозначно трактуется п. 560.7.1 ГОСТ Р 50571.5.56-2013. Фразу в примечании к пункту «Это означает, что электрический отказ или любое вмешательство или изменение в одной системе не должны влиять на нормальное функционирование другой системы» все понимают по разному. А именно, вытекает ли из этого, что отключение главных аппаратов защиты в ВРУ или ГРЩ (в результате перегрузки или вручную) не должно влиять на нормальное функционирование систем безопасности зданий. Многочасовые обсуждения заводят в тупик. Аналогично по-разному трактуются пункты 560.5.4  и 560.6.7. (Так и хочется вернуться во времена  Петра Первого – он бы быстро нашел способ расставить все точки над i).

Особенности электроснабжения

     В зависимости от способа электроснабжения здания или сооружения могут различаться схемы электропитания СБ. Электроснабжение здания в зависимости от количества вводов электроснабжения может осуществляться:

- одной кабельной линией, либо ответвлением от воздушной линии электропередачи (III категория надежности электроснабжения);

- двумя и более кабельными линиями от одной трансформаторной подстанции, получающей питание от одной высоковольтной линии (так же III категория надежности электроснабжения);

- двумя независимыми вводами. При этом подтверждено, что одновременное отключение двух вводов маловероятно. То есть питающие кабели подключены к разным трансформаторам, в свою очередь запитанным от разных высоковольтных линий.

     При отсутствии второго независимого ввода электроснабжения для систем пожаро -  охранной сигнализации, аварийного освещения и ряда других СБ во всех случаях необходим резервный источник электроснабжения.

     Если для питания здания имеются два независимых ввода, то схема питания систем безопасности обязательно должна содержать АВР. Если АВР для общих нагрузок здания не предусмотрен, то для систем безопасности должен быть применен свой АВР. Подключать его следует в соответствие с п. 560.10.2 ГОСТ Р 50571.5.56-2013 и п. 7.10 СП 31-110-2003 (для общественных зданий) до главных аппаратов защиты ВРУ.

     Если АВР в здании предусмотрен, но вопрос использования его для питания систем безопасности является спорным. Хотя п. 4.10  СП 6.13130.2013 это допускает. Так же неоднозначно можно трактовать способ подключения щитков аварийного освещения – до или после главных аппаратов защиты ВРУ.

     Во всех случаях следует учитывать воздействие пожара и попадание воды на электропроводки. Во время пожара резко увеличиваются токи утечек электрической сети. Поверхности изоляторов покрываются сажей, которая проводит электрический ток. На покрытых сажей поверхностях можно увидеть даже искрения. Увеличивается проводимость  пластмассовых изоляторов при их нагреве. Самый большой вклад в увеличение токов утечек вносит вода, когда она используется для тушения огня, либо в случае нарушения герметичности водопроводной системы. Если вода  скапливается в клеммной коробке, то токи утечки способны ее нагреть до кипения.

     Особенно часто подобные случаи возникают в производственных помещениях, где подключение оборудования выполнено в замоноличенных в бетон напольных коробках. При подтоплении помещения над коробками видны клубы пара в результате кипения в них воды.

     Использование герметичных клеммных коробок не всегда гарантирует от проникновения в них воды в случае попадания электропроводки в зону огня.

     При попадании в воду находящихся под напряжением проводников возникают довольно большие токи утечек. Например, если два неизолированных медных проводника, имеющих сечение 1, 5 мм кв. и длину 6 – 7 сантиметров закрепить на расстоянии около 2 миллиметров друг от друга (толщина спички) и поместить в обычную водопроводную воду, то ток утечки превышает 2 Ампера. (Фото 1 в конце статьи).

     Если таких участков в каждой распределительной и групповой линии окажется по нескольку десятков сантиметров, то можно ожидать отключения вводных автоматических выключателей в ВРУ и ГРЩ раньше, чем начнется отключение автоматических выключателей, защищающих  групповые и распределительные линии. Это вызвано тем, что величина токов утечки в каждой отходящей от панели ВРУ линии, недостаточна для срабатывания аппарата защиты. Но суммарный ток утечки, проходящий через главные аппараты защиты ВРУ достигает десятков и даже сотен Ампер. После отключения автоматического выключателя на одном из вводов ВРУ вся нагрузка здания при наличии АВР подключается к оставшемуся работоспособному вводу, который будучи так же перегружен токами утечек, немедленно отключается. Это накладывает ограничения на использование АВР общих нагрузок для питания систем безопасности.

     Исходя из этого для исполнения требований ГОСТ Р 50571.5.56-2013 (п. 560.5.4;  п. 560.6.7;  п. 560.7.1), согласно которым работоспособность систем безопасности не должна нарушаться при любых нарушениях в работе других систем, и требований других пунктов стандартов необходимо предусматривать специальные меры. Такими мерами могут быть:

- на вводах всех групповых щитков (кроме щитков, питающих системы безопасности!) предусматривать устройства защитного отключения, реагирующие на дифференциальный ток с номинальным током срабатывания 0,3… 1 А;

 - в случае срабатывания пожарной сигнализации отключать все второстепенные электрические цепи и системы, работа которых не является необходимой для эвакуации людей из здания;

- исполнять по отношению ко всей системе безопасности здания, включая аварийное освещение требования п. 560.10.2 ГОСТ Р 50571.5.56 , в соответствии с которым ответственные цепи должны быть присоединены на стороне питания разъединителя главного распределительного щита. То есть панели питания противопожарных устройств, и щитки аварийного освещения подключать до главных аппаратов защиты ВРУ. При этом для всех систем безопасности использовать отдельное устройство АВР даже при наличии его в ВРУ или ГРЩ. Аналогичное техническое решение представлено в п. 7.10 СП 31-110-2003, но только для случая, когда АВР в здании отсутствует;

- особое внимание следует уделять селективности используемых устройств защиты, используя автоматические выключатели с разным временем срабатывания при коротком замыкании. Бытующее мнение, что автоматические выключатели С16 и С25 способны обеспечить приемлемую селективность не верно. При токе короткого замыкания, превышающем 250 А эти выключатели, включенные последовательно почти всегда срабатывают одновременно.

- питание пожарной сигнализации и части аварийного освещения осуществлять по 1 особой  категории электроснабжения.

 Особая группа 1 категории надежности электроснабжения

Данная группа электроснабжения отдельных электроприемников предполагает наличия трех независимых источников электроснабжения. Например, к этой группе относится аварийное освещение метрополитенов (СП 120.13330).

Источники резервного питания

В качестве источников могут быть:

- аккумуляторные установки;

- гальванические источники;

- генераторные установки, не зависимые от основного питания;

- отдельный ввод системы электроснабжения, который не зависим от основного ввода.

 Утечки тока по водеУтечки тока по воде

                                            Рис. 1 Измерение тока утечки проводников в воде

 

                                                                                                                       Виктор Чернов

К ОГЛАВЛЕНИЮ (Все статьи сайта)                                                                   27.03.2016