Анализ требований новых стандартов на провода и
кабели для электрических установок
Ю. В. Харечко, член группы поддержки 1 "Термины и определения" технического комитета 64
"Электрические установки и зашита от поражения электрическим ТОКОМ" МЭК, Kharechko@mail.cnt.ru
В п. 5.2.1.6 ГОСТ Р 53768 изложены требования к цветовой идентификации жил проводов и кабелей, которые, в частности, гласят: "Зеленый и желтый цвета в указанной комбинации используют только для обозначения жилы заземления, а синий цвет - для обозначения нулевой жилы". В п. 5.2.1.10 ГОСТ Р 53769 аналогичные требования сформулированы так: "Изоляция нулевой жилы (N) должна быть синего цвета. Изоляция жилы заземления (РЕ) должна быть двухцветной (зелено-желтой) В процитированных требованиях использованы жаргонные выражения "жила заземления" и "нулевая жила", совершенно недопустимые для современного нормативного документа. Причём эти жаргонные выражения, неоднократно встречающиеся в других требованиях ГОСТ Р 53768, соответствуют следующей устаревшей терминологии ГОСТ 15845 [25], введённого в действие в 1981 г.:
"Нулевая жила" — "Основная жила, предназначенная для присоединения к заземленной или незаземленной нейтрали источника тока";
"Жила заземления" — "Вспомогательная жила, предназначенная для соединения не находящихся под рабочим напряжением металлических частей электротехнического устройства, к которому подключен кабель или провод, с контуром защитного заземления".
В требованиях ГОСТ Р 53769 также широко использованы указанные жаргонные выражения, подправленные на "современный" манер:
"3.14 нулевая жила: Изолированная токопроводящая жила кабеля, выполняющая функцию нулевого рабочего проводника (N)";
"3.15 жила заземления: Изолированная токопроводящая жила кабеля, выполняющая функцию нулевого защитного проводника (РЕ)".
Представленные жаргонные выражения следует исключить из ГОСТ Р 53768, ГОСТ Р 53769 и ГОСТ 15845, заменив их корректными терминами "нейтральная жила" и "защитная жила", поскольку они не соответствуют современной международной и национальной терминологии и содержат большое число ошибок. Например, "нулевая жила" кабеля электропроводки здания не имеет непосредственного присоединения к нейтрали источника питания. К доступным прикосновению "металлическим частям электротехнического устройства" класса II запрещено присоединять защитные проводники. Вместо жаргонного выражения "контур защитного заземления" следует применять термин "заземляющее устройство". Устаревшие термины "нулевой рабочий проводник" и "нулевой защитный проводник" следует заменить терминами "нейтральный проводник" и "защитный проводник". Защитные жилы кабелей в электроустановках, соответствующих типам заземления системы ТТ и IT, не могут выполнять функцию нулевого защитного проводника. Последний может иметь место только в системах TN (более подробно см. [26]).
Основополагающий стандарт по безопасности МЭК 60446 и новый ГОСТ Р 50462 предписывают использовать жёлто-зелёный цвет только для идентификации защитного проводника. Это требование стандарта МЭК 60446 продублировано в действующих стандартах МЭК 60227-1 и МЭК 60245-1, а также в новых ГОСТ Р МЭК 60227-1 и ГОСТ Р МЭК 60245-1.
Термин "защитный проводник (обозначение: РЕ)" определён в стандартах МЭК 60050-195 и МЭК 60050-826 следующим образом: проводник, предусмотренный для целей безопасности, например для защиты от поражения электрическим током2. То есть защитный проводник предназначен только для обеспечения электрической безопасности, одним из элементов которого обычно является выполнение защитного заземления открытых проводящих частей электрооборудования класса I. Защитный проводник, применяемый для выполнения защитного заземления, в стандартах МЭК 60050-195 и МЭК 60050-826 назван защитным заземляющим проводником.
Проводник (жила) заземления не является прямым аналогом защитного проводника, поскольку заземление может быть и защитным3, и функциональным4, а защитный проводник может быть и заземлённым, и незаземлённым проводником5. То есть в стандартах и других документах Международной электротехнической комиссии различают два вида заземления: защитное заземление, которое применяют для обеспечения электрической безопасности, и функциональное заземление, используемое для иных целей. В документах МЭК предусматривают применение и заземлённых, и незаземлённых защитных проводников в низковольтных электроустановках в качестве элементов мер защиты от поражения электрическим током.
Стандарт МЭК 60446 предписывает использовать синий цвет для идентификации нейтрального и среднего проводников. В стандартах МЭК 60227-1 и МЭК 60245-1 предписано обозначать синим цветом жилу кабеля, подключённую к нейтрали. В ГОСТ Р МЭК 60227-1 и ГОСТ Р МЭК 60245-1 указали более определённо, но забыли упомянуть средний проводник (см. выше). ГОСТ Р 50462 предусматривает применение синего цвета для идентификации нейтрального6, среднего7 и заземлённого линейного8 проводников.
Для устранения грубых ошибок анализируемые требования п. 5.2.1.6 ГОСТ Р 53768 должны быть изложены иначе: Комбинацию жёлтого и зелёного цветов используют только дм обозначения защитной жилы, а синий цвет — для обозначения нейтральной и средней жил. Требования п. 5.2.1.10 ГОСТ Р 53769 необходимо сформулировать следующим образом: Изоляция нейтральной и средней жил должна быть синего цвета. Изоляция защитной жилы должна быть жёлто-зелёного цвета....
Термины, устанавливающие соответствие между проводниками и жилами кабеля, которые выполняют их функции, в ГОСТ Р 53769 и ГОСТ 15845 можно определить так:
линейная жила: Жила кабеля, выполняющая функции линейного проводника;
нейтральная жила: Жила кабеля, выполняющая функции нейтра.1ьного проводника;
средняя жила: Жила кабеля, выполняющая функции среднего проводника;
защитная жила: Жила кабеля, выполняющая функции защитного проводника.
В разделе 3 "Термины и определения" ГОСТ Р 53768 указано, что в стандарте применены термины по ГОСТ 15845, в котором отсутствует определение термина "номинальное напряжение". Терминология одноименного раздела 3 ГОСТ Р 53769, также базирующаяся на устаревшей терминологии ГОСТ 15845, включает в себя следующие термины:
"3.4номинальное напряжение U: Номинальное переменное напряжение между основными токопроводящими жилами кабеля";
"3.5 номинальное напряжение U0: Номинальное переменное напряжение между каждой из основных токопроводящих жил и землей, экраном или броней кабеля";
"3.6 максимальное напряжение Um: Максимальное переменное напряжение сети, при котором допускается эксплуатация кабеля".
Помимо неправильного применения словосочетания "переменное напряжение" процитированные определения содержат другие ошибки, главной из которых следует считать использование в них устаревшего термина "основная жила"9 вместо корректного термина "линейная жила". Термин "номинальное напряжение" следует определить в ГОСТ Р 53768 и ГОСТ Р 53769 также, как в ГОСТ Р МЭК 60227-1 и ГОСТ Р МЭК 60245-1. помимо кабеля упомянув в нём провод.
В п. 4.2 раздела 4 "Классификация, основные параметры и размеры" ГОСТ Р 53768 установлены следующие значения номинального напряжения: "450/750 В для проводов; 300/500 В для кабелей". В п. 4.4 одноименного раздела 4 ГОСТ Р 53769 указано: "Номинальное напряжение кабелей UJUустанавливают из ряда: 0,38/0,66; 0.6/1; 1,8/3 кВ".
Номинальное напряжение 300/500 В, установленное в ГОСТ Р 53768 для кабелей, не соответствует ГОСТ Р МЭК 60227-1 и ГОСТ Р МЭК 60245-1. Поэтому в п. 4.2 ГОСТ Р 53768 следует уточнить значения номинальных напряжений для проводов и кабелей. Номинальное напряжение 0,38/0,66 кВ, указанное в ГОСТ Р 53769, не соответсгвует стандартному номинальному напряжению 400/690 В, установленному стандартом МЭК 60038 "Стандартные напряжения МЭК"10 [32] для низковольтных электроустановок, в которых применяют кабели.
В требованиях всех рассматриваемых стандартов использован термин "токопроводящая жила", который в ГОСТ 15845 определён следующим образом: "Элемент кабельного изделия, предназначенный для прохождения электрического тока". Применение этого термина с 1 июля 2010 г. — момента введения в действие ГОСТ Р 50571.1 [34] явилось причиной появления существенных противоречий в нормативных требованиях и рекомендациях, которые распространяются на низковольтные электроустановки и применяемое в них электрооборудование.
В подразделе 312 "Устройство проводников и системное заземление" ("Conductor arrangement and system earthing") стандарта МЭК 60364-1 "Низковольтные электрические установки. Часть 1. Основополагающие принципы, оценка основных характеристик, определения" [35], на основе которого разработан ГОСТ Р 50571.1, приведена классификация токопроводящих проводников. Однако термин "токопроводящий проводник" ("current-carrying conductor") не определён ни в МЭС, ни в стандартах, ни в других документах МЭК. Поэтому на основе анализа требований стандарта МЭК 60364-1 (более подробно см. [36]) было сформулировано определение этого термина (см. [37]). которое использовано в п. 20.9 ГОСТ Р 50571.1: "токопроводящий проводник: Проводник, по которому в нормальных условиях протекает электрический ток. Примечание — К токопроводящим проводникам относят линейный проводник (L). нейтральный проводник (N), средний проводник (М), PEN-проводник, РЕМ-проводник и PEL- проводник. Защитный проводник (РЕ) не является токопроводящим проводником".
Защитный проводник, как следует из требований стандарта МЭК 60364-1 и ГОСТ Р 50571.1 и из процитированного определения ГОСТ Р 50571.1, не является токопроводящим проводником, поскольку он не предназначен проводить электрический ток в нормальных условиях. Электрический ток протекает по защитному проводнику в условиях повреждений. По этой причине защитную жилу кабеля нельзя называть токопроводящей жилой. Все остальные жилы кабеля, выполняющие функции линейного (фазного или полюсного), нейтрального, среднего, PEN, РЕМ и PEL проводников, являются токопроводящими жилами, поскольку они предназначены проводить электрические токи в нормальных условиях. В условиях повреждений по токопроводящим проводникам также протекают электрические токи, представляющие собой токи короткого замыкания и токи замыкания на землю.
В МЭС (в стандарте МЭК 60050-461 "... Часть 461. Электрические кабели" [38]) термин "жила (кабеля)" ("conductor (of a cable)") определён следующим образом: часть кабеля, которая имеет специфическую функцию проведения тока (part of a cable which has the specific function of carrying current)". Учитывая, что в Международный электротехнический словарь следует включить термин "токопроводящий проводник", определение термина "жила (кабеля)" необходимо уточнить, указав в нём нормальные условия и условия повреждений, при которых жилы кабеля реализуют функцию проведения электрического тока. В национальных стандартах, распространяющихся на кабели, термин "токопроводящая жила" следует заменить термином "проводящая жила".
Заключение. Терминологические ошибки, имеющие место в ГОСТ Р М ЭК 60227-1 и ГОСТ Р МЭК 60245-1, были допущены в первоисточниках - стандартах МЭК 60227-1 и МЭК 60245-1. Разработчик этих национальных стандартов был информирован автором об ошибках, но не исправил их. Поэтому сейчас необходимо подготовить и утвердить поправки к ГОСТ Р МЭК 60227-1 и ГОСТ Р МЭК 60245-1, посредством которых можно устранить эти ошибки. Многочисленные терминологические ошибки в ГОСТ Р 53768 и ГОСТ Р 53769 также должны быть исправлены в поправках к стандартам. Терминологию ГОСТ 15845 следует привести в соответствие с современной международной и национальной терминологией, например, заменив этот стандарт новым ГОСТ Р МЭК 60050-461 "Кабели электрические. Термины и определения", подготовленным на основе стандарта МЭК 60050-461.
Требования ГОСТ Р МЭК 60227-1, ГОСТ Р МЭК 60245-1, ГОСТ Р 53768 и ГОСТ Р 53769 к цветовой идентификации жил необходимо привести в соответствие с требованиями ГОСТ Р50462. В п. 4.2 ГОСТ Р 53768 и п. 4.4 ГОСТ Р 53769 следует уточнить значения номинальных напряжений для проводов и кабелей.
При подготовке национальных стандартов на основе международных стандартов следует устранять ошибки, которые имеются в первоисточниках, а не дублировать их. Единственным, известным автору, примером такого подхода при подготовке национальных стандартов является новый ГОСТ Р 50462, в котором не только устранены терминологические ошибки первоисточника (см. [39]), но уточнена терминология МЭС (стандарта МЭК 60050-195) и адаптирована к требованиям национального стандарта, а также существенно дополнены и изменены требования первоисточника к цветовой и буквенно-цифровой идентификации проводников.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ Р МЭК 60227-1—2009. Кабели с поливинилхлоридной изоляцией на номинальное напряжение до 450/750 В включительно. 4.1. Общие требования.— М.: Стандартинформ, 2009.
2. ГОСТ Р МЭК 60245-1-2009. Кабели с резиновой изоляцией на номинальное напряжение до 450/750 В включительно. 4. 1. Общие требования.— М.: Стандартинформ. 2009.
3. International standard IEC 60227-1. Polyvinyl chloride insulated cables of rated voltages up to and including 450/750 V. Part 1: General requirements. Edition 3.0.— Geneva: IF.C. 2007—10.
4. International standard IEC 60245-1. Rubber insulated cables. Rated voltages up to and including 450/750 V. Part I: General requirements. Fourth edition.— Geneva: IEC. 2003—12.
5. International standard IEC 60245-l-aml. Rubber insulated cables. Rated voltagcsup to and including 450/750 V. Part 1: General requirements. Fourth edition. Amendment 1.— Geneva: IEC, 2007—10.
6. International standard IEC 60245-1. Rubber insulated cables. Rated voltages up to and including 450/750 V. Part 1: General requirements. Edition 4.1.- Geneva: IEC. 2008-01.
7. ГОСТ P МЭК 60227-1—99. Кабели с поливинилхлоридной изоляцией на номинальное напряжение до 450/750 В включительно. Обшие требования. М.: ИПК "Изд-во стандартов", 2000.
8. ГОСТ Р МЭК 60245-1-2006. Кабели с резиновой Изоляцией на номинальное напряжение до 450/750 В включительно. 4. 1. Общие требования. М.: ИПК "Изд-во стандартов", 2006.
9. ГОСТ Р 53768—2010. Провода и кабели для электрических установок на номинальное напряжение до 450/750 В включительно. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2010.
10. ГОСТ Р 53769—2010. Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2010.
11. International standard IEC 60050-195. International Electrotechnical Vocabulary. Part 195: Earthing and protection against electric shock. First edition.- Geneva: IEC, 1998-08.
12. International standard IEC 60050-195-amI. International Electrotechnical Vocabulary. Part 195: Earthing and protection against electric shock. First edition. Amendment 1.— Geneva: IEC, 2001—01.
13. ГОСТ P МЭК 60050-195—2005. Заземление и защита от поражения электрическим током. Термины и определения. М: Стандартинформ. 2006.
14. International standard IEC 60050-826. International Electrotechnical Vocabulary. Part 826: Electrical installations. Second edition.— Geneva: IEC. 2004—08.
15. ГОСТ P МЭК 60050-826-2009. Установки электрические. Термины и определения. М.: Стандартинформ. 2010.
16. Харечко Ю. В. Ошибки в проектах ГОСТ Р МЭК 60227-1 и ГОСТ Р МЭК 60245—1 на кабели с поливинилхлоридной и резиновой изоляцией следует исправить // Электрика. 2008. № 12.
17. International standard I ЕС 60446. Basic and safety principles for man-machine interface, marking and identification. Identification of conductors by colours or alphanumerics. Fourth edition.— Geneva: IEC, 2007—05.
18. ГОСТ P 50462-2009 (МЭК 60446:2007). Базовые принципы и принципы безопасности для интерфейса "человек-машина", выполнение и идентификация. Идентификация проводников посредством цветов и буквенно-цифровых обозначений. М.: Стандартинформ. 2010.
19. International standard IEC 60050-601. International Electrotechnical Vocabulary. Chapter 601: Generation, transmission and distribution of electricity. General.— Geneva: IEC, 1985.
20. International standard IEC 60050-60l-aml. International Electrotechnical Vocabulary. Chapter 601: Generation, transmission and distribution of electricity. General. Amendment 1.— Geneva: IEC, 1998—04.
21. International standard IEC 61400-1. Wind turbines. Part I: Design requirements. Third edition.— Geneva: IEC, 2005—08.
22. ГОСТ 19431—84. Энергетика и электрификация. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов. 1984.
23. Харечко Ю. В. Область применения терминов "электрическая цепь" и "электрическая сеть" /./ Энергонадзор и энергобезопасность. 2008. №4.
24. ГОСТ Р 52002—2003. Электротехника. Термины и определения основных понятий. М.: ИПК "Изд-во стандартов", 2003.
25. ГОСТ 15845—80. Изделия кабельные. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов. 1986.
26. Харечко Ю. В. Основы заземления электрических сетей и электроустановок зданий. 5-е изд., персраб. и доп. М.: ПТФ МИЭЭ,2008.
27. International standard IEC 61140. Protection against electric shock. Common aspects for installation and equipment. Third edition.— Geneva: IEC. 2001-10.
28. International standard IEC 61140-aml. Protection against electric shock. Common aspects for installation and equipment. Third edition. Amendment 1.— Geneva: IEC. 2004—10.
29. ГОСТ P МЭК 61140—2000. Зашита от поражения электрическим током. Общие положения по безопасности, обеспечиваемой электрооборудованием и электроустановками в их взаимосвязи. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2001.
30. ГОСТ Р 50571.3-94 (МЭК 364-4-41-92). Электроустановки зданий. 4. 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током. М.: Изд-во стандартов, 1995.
31. International standard IEC 60364-4-41. Low-voltage electrical installations. Part 4—41: Protection for safety. Protection against electric shock. Fifth edition.- Geneva: IEC, 2005-12.
32. International standard IEC 60038. IEC standard voltages. Edition 7.0.- Geneva: IEC, 2009-06.
33. ГОСТ 29322—92 (МЭК 38—83). Стандартные напряжения. М.: Изд-во стандартов, 1992.
34. ГОСТ Р 50571.1-2009 (МЭК 60364-1:2005). Электроустановки низковольтные. Ч. 1. Основные положения, оценка общих характеристик, термины и определения. М.: Стандартинформ. 2010.
35. International standard IEC 60364-1. Low-voltage electrical installations. Part 1: Fundamental principles, assessment of general characteristics, definitions. Fifth edition.— Geneva: IEC, 2005—11.
36. Харечко В. H., Харечко Ю. В. Классификация проводников в низковольтных электрических установках // Электрика. 2006. №6.
37. Харечко Ю. В. Уточнение терминологии в новом ГОСТ Р 50571.1. устанавливающем основные требования к низковольтным электроустановкам // Электрика. 2009. № 5.
38. International standard IEC 60050-461. International Electrotechnical Vocabulary. Part 461: Electric cables. Edition 2.0.— Geneva: IEC, 2008-06.
39. Харечко Ю. В. Терминологические ошибки в стандарте МЭК 60446, устанавливающем требования к цветовой и буквенно-цифровой идентификации проводов// Новости международной стандартизации МЭК и ИСО. Информационный бюллетень. 2007. №7.
1 Окончание. Начало см. Электрика. 2010. № 11. Нумерация списка литературы — сквозная.
2 В ГОСТ Р МЭК 60050-195 и ГОСТ Р МЭК 60050-826 рассматриваемый термин определен аналогично: "Проводник, предназначенный для целей безопасности, например для защиты от поражения электрическим током".
3 Термин "защитное заземление" в стандартах МЭК 60050-195 и МЭК 60050-826 определен следующим образом: заземление точки или точек в системе или в установке, или в оборудовании для целей электрической безопасности. В ГОСТ Р МЭК 60050-195 и ГОСТ Р МЭК 60050-826 рассматриваемый термин определён аналогично: "Заземление точки или точек системы или установки, или оборудования в целях элсктробезопасности".
4 Термин "функциональное заземление" в стандартах МЭК 60050-195 и МЭК 60050-826 определён так: заземление точки ими точек в системе или в установке, или В оборудовании для целей иных, чем электрическая безопасность. В ГОСТ Р МЭК 60050-195 этот термин определен следующим образом: "Заземление точки или точек системы или установки, или оборудования в целях, отличных от целей электробезопасности". В ГОСТ Р МЭК 60050-826 рассматриваемый термин определён аналогично: "Заземление точки или точек системы или установки, или оборудования не в целях электробезопасности".
5 Основополагающий стандарт по безопасности МЭК 61140 "Зашита от поражения электрическим током. Общие положения для установки и оборудования" [27. 281 предусматривает применение для защиты от поражения электрическим током незаземлённых защитных проводников уравнивания потенциалов. Аналогичные требования содержат ГОСТ Р МЭК 61140 [291 и ГОСТ Р 50571.3 [30]. В стандарте МЭК 60364-4-41 "Низковольтные электрические установки. Часть 4—41. Защита для безопасности. Зашита от поражения электрическим током" [31|, на основе которого разработан новый национальный стандарт взамен ГОСТ Р 50571.3, также упомянуты заземлённые и незаземлённые защитные проводники.
6 Термин "нейтральный проводник" в ГОСТ Р 50462 определён так: "Проводник, электрически присоединенный к нейтральной точке или средней точке электрической системы переменного тока и используемый для передачи и распределения электрической энергии. [МЭС 195-02-06, изм|".
7 Термин "средний проводник" в ГОСТ Р 50462 определён следующим образом: "Проводник, электрически присоединенный к средней точке электрической системы постоянного тока и используемый для передачи и распределения электрической энергии. |МЭС 195-02-07, изм1".
8 Термин "заземлённый линейный проводник" в ГОСТ Р 50462 определён так: "Линейный проводник, имеющий электрическое соединение с заземляющим устройством".
9 Термин "основная жила" определён в ГОСТ 15845 следующим образом: "Изолированная жила, предназначенная для выполнения основной функции кабельного изделия".
10 На основе стандарта МЭК 60038 1983 г. был разработан ГОСТ 29322 [33J, введённый в действие с 1 января 1993 г. ГОСТ 29322 установил стандартное значение номинального напряжения 400/690 В.
11 Терминология стандарта МЭК 60050-461 опубликована на английском, французском и русском языках. Рассматриваемый термин на русском языке поименован токопроводяшей жилой (кабеля) и определён так: "элемент кабеля, специфической функцией которого является передача электрического тока".