Logo

"АЭСАТ ЭЛЕКТРИК" ООО


Электромагнитная совместимость технических средств. Нормативная база в "жизни" объекта

П. В. Криксин, главный инженер ООО "АЭСАТ Электрик"

В повседневной жизни проблем с электромагнитной совместимостью технических средств (ЭМС ТС) мы, как правило, не замечаем. Сгоревший от перенапряжений блок питания компьютера, модем, вышедший из строя в грозу, мигание ламп или шум, мешающий при разговоре по телефону, — вызывают не более чем просто негативные эмоции и сравнительно небольшие финансовые расходы. Однако, когда вопрос касается медицинского оборудования, систем пожаротушения, устройств защиты дорогостоящего оборудования, жизни и здоровья людей, вопрос принимает принципиально иной уровень: возрастает ответственность — надёжность работы систем должна быть гораздо выше, и даже мелкие сбои становятся недопустимыми.

Что и как делать, чтобы оборудование работало надёжно и вероятность негативных последствий была минимальна, должно быть прописано в соответствующих технических нормативных правовых актах (ТПНА). Таким образом, выходит, что надёжность работы систем зависит от наличия и проработанности нормативной документации по рассматриваемому направлению. Такая же ситуация характерна и в электроэнергетике: надёжность и безопасность работы оборудования — во многом результат наличия и качества разработки ТНПА.

Насколько разработана нормативная база по ЭМС ТС в Беларуси, есть ли пробелы и в чём они заключаются, как обстоят дела в этом же секторе в России — рассмотрим в представленной статье.

Сколько и чего нужно

Насколько полно и качественно должна быть проработана нормативная база? Ответ вполне очевиден: так, чтобы с наименьшими затратами и наибольшей эффективностью достигался конечный результат. Эффективность принятия решений в большинстве случаев зависит от их своевременности: на каждом этапе "жизни" объекта должен быть рассмотрен и решён определённый перечень вопросов. При строительстве (реконструкции) объектов электроэнергетики естественной является следующая последовательность действий:

Наиболее эффективны и дёшевы те мероприятия, которые приняты своевременно. Поэтому ЭМС ТС должна быть учтена на всех этапах жизни объекта, и примеров тому масса:

Таким образом, нормативная база должна отражать требования к ЭМС на всех стадиях "жизни" объекта.

Подходы к нормированию

По определению ГОСТ 30372-95 электромагнитная совместимость технических средств — это способность ТС функционировать с заданным качеством в заданной электромагнитной обстановке и не создавать недопустимых электромагнитных помех другим ТС.

Для реализации такого подхода необходимо:

Соответственно и стандарты можно разделить на две группы:

Стандарты первой группы (требования к ТС) определяют процедуры испытаний ТС на устойчивость к различным помехам, второй — нормируют ЭМО на ПС — от проекта до текущей эксплуатации.

Рассмотрим каждую группу стандартов.

Отметим, что, несмотря на простоту подхода, нормирование параметров ЭМО связано с рядом трудностей, определяемых широким спектром решаемых задач. Так, ЭМО на ПС непосредственно связано со следующими темами: заземление, молниезащита, система постоянного оперативного тока, система собственных нужд, помехоустойчивость ТС, помехи в нормальном и аварийном режимах работы оборудования и др.

ТНПА по ЭМС, действующие в Беларуси

Обзор ТНПА, нормирующих помехоустойчивость ТС в Беларуси, приведён в табл. 1. Указанные в ней ТНПА базируются на стандартах Международной электротехнической комиссии (МЭК).


Таблица 1. ТНПА, нормирующие помехоустойчивость технических средств

Название ТНПА Рассматриваемые вопросы ЭМС Область действия
ГОСТ 29280-92
Совместимость технических средств электромагнитная. Испытания на помехоустойчивость. Общие положения
  • виды испытаний;
  • особенности эксплуатации;
  • методы испытаний;
  • условия испытаний;
  • степени жёсткости испытаний;
  • оценка результатов испытаний
Низковольтное электрическое и электронное оборудование, аппаратура и системы, которые в условиях эксплуатации подключаются к сетям электропитания, линиям управления и передачи информации и находятся под воздействием кондуктивных и излучаемых электромагнитных помех
ГОСТ 30336-95
Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к импульсному магнитному полю. Технические требования и методы испытаний
  • испытательное оборудование;
  • степени жёсткости испытаний;
  • рабочее место для испытаний;
  • порядок проведения испытаний;
  • оценка результатов испытаний
ТС, применяемые на предприятиях промышленности, электростанциях и электрических подстанциях среднего и высокого напряжения, подвергающиеся в условиях эксплуатации воздействию импульсного магнитного поля
ГОСТ 30585-98
Совместимость технических средств электромагнитная. Стойкость к воздействию грозовых разрядов. Технические требования и методы испытаний
  • технические требования и методы проведения испытаний;
  • степени жёсткости испытаний;
  • правила отбора и оценки результатов испытаний образцов ТС
Вновь разрабатываемые, изготавливаемые и импортируемые ТС, содержащие в своей основе радиотехническое, радиоэлектронное, электронное и электротехническое оборудование, включая объекты аэрокосмической техники
СТБ IEC 61000-4-2-2011
Электромагнитная совместимость. Часть 4-2. Методы испытаний и измерений. Испытания на устойчивость к электростатическим разрядам
  • испытательные уровни;
  • испытательный генератор;
  • организованное место для испытаний;
  • методы испытаний;
  • оценка результатов испытаний
Электрические, электронные и радиоэлектронные изделия и оборудование. Устанавливает требования и методы испытаний ТС на устойчивость к электростатическим разрядам (ЭСР) как при прямом воздействии ЭСР от оператора, так и непрямом воздействии от оператора на расположенные вблизи ТС предметы и оборудование
СТБ IEC 61000-4-3-2009
Электромагнитная совместимость. Часть4-3. Методы испытаний и измерений. Испытания на устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю
  • степени жёсткости испытаний;
  • испытательное оборудование;
  • рабочее место для испытаний;
  • методы испытаний;
  • результаты испытаний и протокол испытаний
Электротехнические, электронные и радиоэлектронные изделия и оборудование. Устанавливает требования и методы испытаний ТС на устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю
СТБ IEC 61000-4-6-2011
Электромагнитная совместимость. Часть4-6. Методы испытаний и измерений. Испытания на устойчивость к кондуктивным помехам, наведённым радиочастотными электромагнитными полями
  • степени жёсткости испытаний;
  • испытательное оборудование;
  • рабочие места для испытаний настольных и напольных ТС;
  • методы испытаний;
  • результаты испытаний и протоколы испытаний
Электротехнические, электронные и радиоэлектронные изделия и оборудование. Устанавливает требования устойчивости ТС к кондуктивным электромагнитным помехам, вызываемым излучениями преимущественно радиопередающих устройств в полосе частот от 150 кГц до 80 МГц
СТБ IEC 61000-4-8-2011
Электромагнитная совместимость. Часть4-8. Методы испытаний и измерений. Испытания на устойчивость к магнитному полю промышленной частоты
  • испытательные уровни;
  • испытательное оборудование;
  • организованное место для испытаний;
  • порядок проведения испытаний;
  • оценка результатов испытаний;
  • оформление результатов испытаний
Устанавливает требования к устойчивости электрического и электронного оборудования, подвергающегося в условиях эксплуатации воздействию магнитного поля промышленной частоты, создаваемого бытовыми, коммерческими и промышленными установками, электростанциями и подстанциями среднего и высокого напряжения
СТБ IEC 61000-6-2-2011
Электромагнитная совместимость. Часть 6-2. Общие стандарты. Помехоустойчивость оборудования, предназначенного для установки в промышленных зонах
  • критерии качества функционирования;
  • условия проведения испытаний;
  • эксплуатационные документы;
  • применимость испытаний
Электротехнические, электронные и радиоэлектронные изделия и аппаратура, предназначенные для применения в промышленных зонах
СТБ ГОСТ Р 51317.4.12-2001
Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к колебательным затухающим помехам. Требования и методы испытаний
  • степени жёсткости испытаний;
  • испытательное оборудование;
  • рабочее место для испытаний;
  • методы испытаний;
  • результаты испытаний и протоколы испытаний
Электротехнические, электронные и радиоэлектронные изделия и оборудование. Устанавливает требования и методы испытаний ТС
СТБ ГОСТ Р 51516-2001
Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость измерительных реле и устройств защиты к наносекундным импульсным помехам. Требования и методы испытаний
СТБ ГОСТ Р 51525-2001
Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость измерительных реле и устройств защиты к электростатическим разрядам. Требования и методы испытаний
  • степени жёсткости испытаний;
  • испытательное оборудование;
  • условия проведения испытаний;
  • методы испытаний;
  • критерии оценки
Статические измерительные реле и устройства защиты с выходными контактами и без выходных контактов
СТБ МЭК 61000-4-4-2006
Электромагнитная совместимость. Часть 4-4. Методы испытаний и измерений. Испытания на устойчивость к наносекундным импульсным помехам
СТБ МЭК 61000-4-5-2006
Электромагнитная совместимость. Часть 4-5. Методы испытаний и измерений. Испытания на устойчивость к микросекундным импульсным помехам большой энергии
  • испытательные уровни;
  • испытательное оборудование;
  • организованное место для испытаний;
  • методы испытаний;
  • оценка результатов испытаний;
  • протокол испытаний
Электротехническое и электронное оборудование
СТБ МЭК 61000-4-11-2006
Электромагнитная совместимость. Часть 4-11. Методы испытаний и измерений. Испытания на устойчивость к провалам, кратковременным прерываниям и изменениям напряжения
  • испытательные уровни;
  • испытательное оборудование;
  • организованное место для испытаний;
  • методы испытаний;
  • оценка результатов испытаний;
  • протокол испытаний
Электрическое и электронное оборудование, подключаемое к низковольтным цепям электропитания. Устанавливает методы испытаний на устойчивость и испытательные уровни к провалам, кратковременным прерываниям и изменениям напряжения

Как видно из приведённой информации, нормативная база по испытаниям ТС на устойчивость к различным помехам разработана достаточно хорошо.

В табл. 2 приведён обзор ТНПА, нормирующих ЭМО на объектах электроэнергетики в Беларуси. Если распределить информацию в табл. 2 по этапам "жизни" объекта, то будет иметь место следующая картина (см. табл. 3).


Таблица 2. ТНПА, нормирующие ЭМО в на объектах электроэнергетики в Беларуси

Название ТНПА Рассматриваемые вопросы ЭМС Область действия
СТП 09110.47.103-07
Методические указания по проектированию заземляющих устройств электрических станций и подстанций напряжением 35-750 кВ
  • проектирование заземляющих устройств подстанций;
  • проектирование заземления оборудования;
  • специальные заземления и мероприятия по выравниванию потенциалов;
  • заземления оборудования в зданиях ПС;
  • заземление устройств РЗА, ПА и АСУ ТП;
  • приёмосдаточные испытания и эксплуатационный контроль ЗУ;
  • расчёт ЗУ
Применение проектными организациями ГПО "Белэнерго" при проектировании заземляющих устройств электрических станций и подстанций
СТП 09110.47.104-08
Методические указания по защите вторичных цепей электрических станций и подстанций напряжением 35-750 кВ от электромагнитных влияний и грозовых воздействий
  • характеристики импульсных и высокочастотных помех и пути их воздействия на устройства вторичных цепей;
  • стандартные мероприятия по защите вторичных цепей от электромагнитных помех;
  • специальные мероприятия по защите вторичных цепей от электромагнитных помех;
  • проектирование средств защиты вторичных цепей от импульсных и высокочастотных помех
Применение проектными организациями ГПО "Белэнерго" при проектировании средств защиты вторичных цепей распределительных устройств электростанций 110-330 кВ и ПС 35-750 кВ от электромагнитных помех, а также эксплуатационными организациями при монтаже, наладке и эксплуатации средств защиты
СТП 09110.47.203-07
Методические указания по выполнению заземления на электрических станциях и подстанциях напряжением 35-750 кВ
  • нормирование электрических параметров ЗУ электрических станций и подстанций;
  • конструктивное выполнение ЗУ ПС и открытых распределительных устройств электрических станций;
  • заземление оборудования подстанции и открытых распределительных устройств электрических станций;
  • специальные мероприятия по выравниванию потенциалов;
  • заземление устройств РЗА, ПА и АСУ ТП;
  • дополнительные мероприятия по защите от электромагнитных помех;
  • приёмосдаточные испытания и эксплуатационный контроль заземляющих устройств
Применение проектными организациями ГПО "Белэнерго" при проектировании заземляющих устройств электростанций и ПС, а также эксплуатационными организациями при монтаже заземляющих устройств и их эксплуатационном контроле
СТП 09110.01.2.104-07
Нормы технологического проектирования электрической части подстанций переменного тока напряжением 35-750 кВ
  • построение системы постоянного оперативного тока
Применение проектными организациями ГПО "Белэнерго"
ТКП 339-2011
Электроустановки на напряжение до 750 кВ…
  • заземление и защитные меры электробезопасности;
  • защита от грозовых перенапряжений;
  • защита от внутренних перенапряжений
Электроустановки переменного тока до 750 кВ и постоянного тока до 1500 В, вновь вводимые в эксплуатацию и вводимые в эксплуатацию после реконструкции
ТКП 336-2011
Молниезащита зданий, сооружений и инженерных коммуникаций
  • молниевые воздействия;
  • необходимость применения и экономическое преимущество молниезащиты;
  • меры молниезащиты;
  • основные критерии молниезащиты зданий, сооружений и систем энергоснабжения;
  • управление риском;
  • физические повреждения зданий, сооружений и опасность для жизни;
  • защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений;
  • защита от электромагнитных импульсов от разряда молнии;
  • молниезащита в отдельных случаях
Применяется при:
  • проектировании, установке, проверке и техническом обслуживании систем молниезащиты (СМЗ) для зданий (сооружений) без ограничения высоты;
  • проектировании СМЗ находящихся внутри зданий установок, приборов, оборудования;
  • установлении мер защиты от поражения людей электрическим током из-за напряжения прикосновения и шагового напряжения;
  • проектировании СМЗ электрических станций, подстанций и воздушных ЛЭП
ТКП 181-2009
Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей
  • объём и периодичность проверок заземляющих устройств электроустановок, систем молниезащиты
Электроустановки потребителей до 330 кВ включительно. Не распространяется на электроустановки ГПО "Белэнерго"
ГОСТ 13109-97
Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения
  • показатели качества электроэнергии;
  • нормирование показателей качества электроэнергии;
  • методы измерений показателей качества электроэнергии
Электрические сети электроснабжения общего назначения переменного трёхфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются электрические сети, находящиеся в собственности различных потребителей электроэнергии, или приёмники электроэнергии

Таблица 3. Распределение ТНПА по этапам "жизни" объекта

Этап "жизни" объекта Нормирующий ТНПА
Проектирование (включая техническое задание)
  • СТП 09110.47.103-07 (в части заземления);
  • СТП 09110.47.104-08 (некоторые вопросы ЭМС);
  • СТП 09110.01.2.104-07 (некоторые вопросы построения СОПТ);
  • ТКП 339-2011 (в части заземления, молниезащиты, защиты от перенапряжений);
  • ТКП 336-2011 (в части молниезащиты)
Требования к оборудованию Группа ТНПА по табл. 1
Требования к монтажу; объём порядок и нормы испытаний ЭМО (включая предпроектные обследования и текущую эксплуатацию)
  • СТП 09110.47.103-07 (в части заземления);
  • СТП 09110.47.203-07 (в части заземления);
  • ТКП 339-2011 (в части заземления, молниезащиты, защиты от перенапряжений);
  • ТКП 336-2011 (в части молниезащиты);
  • ТКП 181-2009 (в части заземления, молниезащиты, защиты от перенапряжений);
  • ГОСТ 13109-97 (в части качества электроэнергии)

Таблица 4. ТНПА, нормирующие ЭМО в России

Название ТНПА Рассматриваемые вопросы ЭМС Область действия
СТО 56947007-29.240.044-2010
Методические указания по обеспечению электромагнитной совместимости на объектах электросетевого хозяйства
  • технические решения по обеспечению ЭМС вторичного оборудования при компоновке объектов электросетевого хозяйства, выполнении проекта ЗУ, молниезащиты, кабельной канализации, системы постоянного оперативного тока, электроснабжения 0,4 кВ переменного тока;
  • методики расчета наибольших уровней электромагнитных воздействий;
  • справочные материалы
Объекты электросетевого хозяйства напряжением 6-750 кВ
СТО 56947007-29.130.15.114-2012
Руководящие указания по проектированию заземляющих устройств подстанций напряжением 6-750 кВ
  • требования к заземляющим устройствам подстанций с открытыми, закрытыми, комплектными, элегазовыми распределительными устройствами по условиям электробезопасности и ЭМС;
  • рекомендации по проведению предпроектных изысканий, методам расчётов параметров ЗУ и конструктивному выполнению ЗУ
Заземляющие устройства вновь сооружаемых и реконструируемых ПС 6-750 кВ. Обязательны для применения проектными, строительно-монтажными, наладочными, эксплуатационными и ремонтным организациями
Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ
  • собственные нужды, кабельное хозяйство, оперативный ток;
  • защита от перенапряжений, заземление, ЭМС
Вновь сооружаемые, расширяемые, а также подлежащие техническому перевооружению и реконструкции ПС и переключательные пункты 35-750 кВ
СТО 56947007-29.120.40.041-2010
Системы оперативного постоянного тока подстанций. Технические требования
  • защита от перенапряжений;
  • схемные речения по системе постоянного оперативного тока;
  • требования к оборудованию
ПС Единой электроэнергетической системы России
СТО 56947007-29.130.15.105-2011
Методические указания по контролю состояния заземляющих устройств электроустановок
  • требования к ЗУ;
  • периодичность проверок ЗУ;
  • методы проверок ЗУ;
  • требования к оформлению результатов контроля;
  • мероприятия по устранению дефектов
Объекты электросетевого хозяйства 0,4-750 кВ
СО 34.35.311-2004
Методические указания по определению электромагнитных обстановки и совместимости на электрических станциях и подстанциях
  • методики измерений и расчётов параметров ЭМО;
  • требования к оформлению результатов
Тепловые электростанции, гидроэлектростанции, межсистемные и региональные электрические сети 6-750 кВ
СО 153-34.21.122-2003
Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций
РД 34.21.122-87
Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений
  • классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты;
  • мероприятия по защите от прямых и вторичных воздействий молнии;
  • методики расчёта зон защиты от прямых ударов молнии
Все виды зданий, сооружений и промышленные коммуникации независимо от ведомственной принадлежности и формы собственности
РД 153-34.0-20.525-00
Методические указания по контролю состояния заземляющих устройств электроустановок
  • методы проверки состояния ЗУ;
  • определение уровня помех от внешних электромагнитных возмущений;
  • документация на ЗУ электроустановки;
  • рекомендации по ремонту и усилению ЗУ
Предприятия АО-энерго, межсистемных и региональных электрических сетей, электростанции, проектные, строительно-монтажные и наладочные организации, занимающиеся эксплуатацией, проектированием и строительством ЗУ энергообъектов
РД 153-34.0-15.501 (502)-00
Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения
  • порядок проведения работ, процедуры выполнения измерений, обработки и представления результатов на соответствие требованиям ГОСТ 13109;
  • методы анализа качества электрической энергии, применяемые при выявлении несоответствий требованиям ГОСТ 13109
Системы электроснабжения общего назначения однофазного и трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц
ГОСТ 13109-97 См. табл. 2

Таблица 5. Распределение ТНПА по этапам "жизни" объекта

Этап "жизни" объекта Нормирующий ТНПА
Проектирование (включая техническое задание)
  • СТО 56947007-29.240.044-2010 (рассмотрены практически все вопросы ЭМС);
  • СТО 56947007-29.130.15.114-2012 (по части заземления);
  • Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ (определяет перечень вопросов по ЭМС, которые должны быть рассмотрены в проекте);
  • СТО 56947007-29.120.40.041-2010 (по части требований к системе постоянного оперативного тока);
  • СО 153-34.21.122-2003, РД 34.21.122-87 (по части молниезащиты)
Требования к оборудованию Группа стандартов, аналогичная приведённой в табл. 1
Требования к монтажу; объём порядок и нормы испытаний ЭМО (включая предпроектные обследования и текущую эксплуатацию)
  • СТО 56947007-29.130.15.105-2011 (по части заземления);
  • СО 34.35.311-2004 (рассмотрены практически все вопросы по измерению и расчёту параметров ЭМО);
  • СО 153-34.21.122-2003, РД 34.21.122-87 (по части молниезащиты);
  • РД 153-34.0-20.525-00 (по части заземления);
  • ГОСТ 13109-97 (по части качества электрической энергии);
  • РД 153-34.0-15.501 (502)-00 (по части качества электрической энергии)

ТНПА по ЭМС, действующие в России

В России, как и в Беларуси, ТНПА по части испытания ТС на помехоустойчивость основываются на стандартах МЭК, поэтому их нормативные базы в этой части во многом схожи. В отношении нормирования ЭМО ситуация иная — они представлены рядом с собственными отраслевыми стандартами (см. табл. 4).

Распределим стандарты по этапам "жизни" объекта (см. табл. 5).

Заключение

Как уже отмечалось, ТНПА по помехоустойчивости ТС как в России, так и в Беларуси, базируются в основном на стандартах МЭК. Они хорошо и полно разработаны.

Иная ситуация в части нормирования ЭМО на электроэнергетических объектах. Собственные разработки есть в обеих странах. Вместе с тем российская нормативная база охватывает более широкий спектр вопросов.

Так, в белорусских стандартах не достаточно проработаны нормы проектирования объектов электро-энергетики с учётом требований ЭМС ТС и полностью проигнорированы вопросы, связанные с объёмами и методами проведения измерений ЭМО на объектах электроэнергетики как при вводе объекта, так и в процессе его эксплуатации.

Помимо перечисленных, целесообразно разработать такие документы, как типовые ТЗ (в части ЭМС) на новое проектирование и реконструкцию электроэнергетических объектов, а также типовые требования к помехоустойчивости закупаемых ТС.

Дополнение нормативной базы указанными ТНПА позволит:

Важный фактор — доступность ТНПА. Стандарты, разработанные ОАО "ФСК ЕЭС", можно свободно скачать с сайта организации, тогда как стандарты ГПО "Белэнерго" необходимо покупать. Кроме того, некоторые из них ещё и проблема найти. Возможно, имеет смысл открыть свободный доступ к стандартам серии СТП, чтобы любой специалист мог их скачать как для работы, так и для общего ознакомления.



Справки и консультации:

ООО "АЭСАТ ЭЛЕКТРИК"

ул. Логойская, 19, комн. 9, д. Валерьяново, Минский район, 223053, Беларусь

Адрес для писем: 220013, Минск, а/я 118

Тел. +375 (29) 606 22 21, +375 (29) 509 66 24,

+375 (29) 690 66 24

E-mail: AesatElectric@gmail.com
www.Aesat.web-energo.by