Кондуктивные помехи, распространяющиеся непосредственно по электрической сети при протекании тока, проникают в СБЭ из питающей сети общего назначения.
Их подавление у электроприемников группы А до приемлемого уровня, определяемого требованиями ГОСТ 13109-97, осуществляется применением ИБП типа on-line, которые защищают оборудование от помех, поступающих от сети, и организацией электроснабжения потребителей по выделенной сети. Выделенной сетью называется электрическая сеть, предназначенная для питания выделенной группы электроприемников, объединенных по признаку функционального назначения или общими требованиями к качеству электроэнергии и надежности электроснабжения. Важной составляющей выделенной электрической сети является) сеть заземляющих проводников.
Анализ отечественной и зарубежной нормативной документации (НД), относящейся к проблеме заземления и электромагнитной совместимости (ЭМС), показывает, что в действующей НД взаимосвязано регламентированы вопросы:
- электробезопасности;
- защиты информации от несанкционированного доступа;
- обеспечения ЭМС и помехоустойчивости оборудования.
По определению ГОСТ Р50397-92 «Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения», электромагнитной совместимостью технических средств (ЭМС ТС) называется «способность технических средств функционировать с заданным качеством в заданной электромагнитной обстановке и не создавать недопустимых электромагнитных помех другим техническим средствам». Воздействие электромагнитных помех приводит к нарушениям в работе оборудования, сбоям, потере данных, а в некоторых случаях — и к выходу из строя дорогостоящей аппаратуры.
Общим методом обеспечения требований НД, наряду со специальными мероприятиями для выполнения нормативных требований по каждому из перечисленных вопросов, является электрическое соединение заземляемых частей оборудования электрической соединительной сети.
Понятие «электрическая соединительная сеть» (ЭСС) начало применяться в зарубежной НД. В отечественной НД это понятие привнесено из публикаций Международной электротехнической комиссии (МЭК) и присутствует в комплексе ГОСТ Р 50571 (МЭК 364). Эти стандарты содержат требования к заземляющим устройствам, системам электроснабжения и электрического соединения с точки зрения обеспечения ЭМС и электробезопасности. Выполнение сети заземляющих проводников описано в стандартах комплекса ГОСТ Р 50571 -ГОСТ Р 50571.21-2000 и ГОСТ Р 50571.22-2000.
Наряду с публикациями МЭК и стандартами на их основе существует другая международная НД, относящаяся к проблеме ЭМС. Она содержит требования к заземляющему устройству, системе электроснабжения и электрической соединительной сети в здании, направленные на обеспечение устойчивого функционирования оборудования, установленного в зданиях, в условиях реальной электромагнитной обстановки (ЭМО). К этой НД относятся:
1. Рекомендации К.27. Конфигурация электрических соединений и заземление внутри телекоммуникационных сооружений. МСЭ-Т, 1996 (Recommendation K.27. Bonding Configurations and earthing inside a telecommunication building. ITU-T, 1996).
2. Европейский телекоммуникационный стандарт 300 253. Конструирование оборудования. Заземление и электрическое соединение телекоммуникационного оборудования в телекоммуникационных центрах. 1994 (ETSI 300 253. Equipment Engineering (ЕЕ); Earthing and bonding of telecommunication equipment in telecommunication centres. 1994).
Эти стандарты не являются обязательными к применению на территории Российской Федерации. Однако использование на российской территории импортного телекоммуникационного оборудования должно предусматривать соответствие условий его монтажа и установки тем нормативам, по которым это оборудование было спроектировано и рекомендовано к применению. Указанные нормативы следует рассматривать в качестве справочных материалов, а обязательными документами прямого действия по этой теме являются российские стандарты ГОСТ Р 50571-21-2000, ГОСТ Р 50571-22-2000 и ГОСТ 464-79. Требования этих стандартов не имеют противоречий с упомянутыми зарубежными стандартами.
В соответствии с Рекомендациями К.27 в зданиях, где устанавливается телекоммуникационное оборудование, должна использоваться система электроснабжения TN-S по ГОСТ Р 50571 (МЭК 364). Применение других систем допускается для постоянного тока средств связи и телекоммуникаций, систем телевизионного вещания и других специально оговоренных случаев для конкретного типа оборудования в соответствии с техническими условиями на него. Противоречий с отечественной НД в этом требовании нет. Если к тому же принять во внимание, что информационное и телекоммуникационное оборудование преимущественно импортное, то необходимость соблюдения упомянутых стандартов и рекомендаций на его установку очевидна.
Рекомендациями К.27 вводятся следующие новые понятия:
1. Электрическая соединительная сеть — ЭСС (Bonding Network, BN). Совокупность взаимосвязанных проводящих структур, которые обеспечивают электромагнитный экран для электронного оборудования и пользователей на частотах от постоянного тока до низких радиочастот. Термин «электромагнитный экран» означает любую структуру, используемую для отвода, блокирования или препятствования прохождению электромагнитной энергии. Все виды ЭСС должны быть заземлены.
2. Общая электрическая соединительная сеть — ОЭСС (Common Bonding Network, CBN). Представляет собой совокупность металлических частей, которые преднамеренно соединяются между собой, с тем чтобы образовать основную ЭСС здания. Частями могут являться: стальная арматура здания, металлические водопроводные трубы, металлические воздуховоды здания, металлические трубы для проводки электрических сетей, каркасы и кожухи для прокладки силовых кабелей, металлические кабельные каналы структурированных кабельных систем, заземляющие проводники.
3. Решетчатая ЭСС — РЭСС (Meshed Bonding Network, Mesh BN). Электрическая соединительная сеть, в которой все подсоединенные станины, каркасы и кожухи соединены между собой и с ЭСС во многих точках.
4. Изолированная ЭСС — ИЭСС (Isolated Bonding Network, IBN). Электрическая соединительная сеть, имеющая единственную точку присоединения (Single Point Connection, SPC) либо к ОЭСС, либо к другой ИЭСС. Все ИЭСС соединяются с землей через единственную точку присоединения.
5. Решетчатая ИЭСС — РИЭСС (Mesh Isolated Bonding Network, Mesh IBN). Разновидность ИЭСС, в которой все компоненты ИЭСС соединены между собой, образуя решетчатую структуру. Это может быть достигнуто многократными электрическими соединениями между рядами кожухов оборудования или электрическим соединением всех кожухов оборудования с металлической решеткой, установленной под оборудованием и изолированной от ЭСС. Шаг решетки и длина соединительных проводников выбираются в соответствии с частотным диапазоном применяемого оборудования.
В Рекомендациях К.27 установлено, что электромагнитная совместимость оборудования, как в плане помехоустойчивости, так и в плане эмиссии помех, может быть эффективно обеспечена при создании в здании единой заземленной кондуктивной экранирующей структуры ОЭСС, а также ее элементов — РЭСС, ИЭСС, РИЭСС. Отечественная НД также содержит аналогичные положения (ГОСТ Р 50571.10-96, ГОСТ Р 50571.18-2000, ГОСТ Р 50571.22-2000).
Применение в зданиях ОЭСС и заземления позволяет:
- обеспечить электробезопасность персонала и уменьшить пожароопасность;
- минимизировать перерывы в функционировании и повреждения оборудования от воздействия промышленных электромагнитных помех;
- уменьшить восприимчивость оборудования к кондуктивным и излучаемым помехам;
- уменьшить кондуктивную и излучаемую эмиссию от оборудования;
- обеспечить устойчивость оборудования к электростатическим и молниевым помехам.
В зданиях, в которых установлено или может быть установлено большое количество инфокоммуникационного или иного оборудования, чувствительного к действию помех, необходимо следить за использованием отдельных защитных проводников (РЕ-проводников) и нулевых рабочих проводников (N-проводников) после точки подвода питания, чтобы предотвратить или свести к минимуму электромагнитные воздействия. Указанные проводники нельзя объединять, поскольку в этом случае ток нагрузки и особенно сверхток, возникающий при однофазном коротком замыкании, будет проходить не только по нулевому рабочему проводнику, но и частично по защитному проводнику, что может привести к помехе.
Рис. 6.12. Электрическая соединительная сеть
здания, предназначенного для размещения
инфокоммуникационного оборудования
в соответствии с ГОСТ 50571-21
На рис. 6.12 показаны электрические цепи, по которым следует исключить протекание токов нагрузки. Это цепи защитных проводников РЕ и междублочных соединений отдельных устройств по оплеткам экранированных кабелей и нулевым защитным проводникам (FE, PEF).