ГОСТ Р 51321.1-2007¶

ГОСТ Р 51321.1-2007 — это национальный стандарт Российской Федерации, устанавливающий общие требования к низковольтным комплектным устройствам распределения и управления (НКУ). Стандарт является идентичным переводом международного стандарта МЭК 60439-1:2004 (IEC 60439-1:2004) «Low-voltage switchgear and controlgear assemblies — Part 1: Type-tested and partially type-tested assemblies» и введён в действие с 1 января 2009 года. Документ регламентирует условия эксплуатации, конструкцию, методы испытаний и маркировку НКУ, предназначенных для работы в сетях переменного тока напряжением до 1000 В и постоянного тока до 1500 В.

¶История разработки

Разработка ГОСТ Р 51321.1-2007 была обусловлена необходимостью гармонизации российской нормативной базы с международными стандартами в области электротехники. Ранее в СССР действовали собственные стандарты на НКУ, в частности ГОСТ 22789-94 (аналог МЭК 439-1), который был заменён новым документом. Работа над стандартом велась Техническим комитетом по стандартизации ТК 331 «Низковольтная аппаратура распределения и управления» (ныне — ТК 331 «Электроустановки и электрооборудование») при участии Всероссийского научно-исследовательского института стандартизации и сертификации в машиностроении (ВНИИНМАШ) и ряда отраслевых организаций.

Стандарт был утверждён и введён в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Ростехрегулирование) от 27 декабря 2007 года № 420-ст. В 2011 году была проведена актуализация с внесением поправок, касающихся уточнения терминологии и методов испытаний. В 2014 году, в связи с переходом на межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 61439-1-2013, действие ГОСТ Р 51321.1-2007 было частично ограничено, однако он продолжает применяться для сертификации продукции, выпущенной до введения нового стандарта, и в качестве справочного документа.

¶Область применения

ГОСТ Р 51321.1-2007 распространяется на низковольтные комплектные устройства (НКУ), которые используются для распределения электроэнергии, управления электроприводами, защиты электрических цепей и автоматизации технологических процессов. Стандарт охватывает как типовые (прошедшие типовые испытания — TTA), так и частично типовые (PTTA) устройства, собираемые из стандартизированных компонентов.

¶Исключения из области применения

Стандарт не распространяется на:

• отдельные электрические аппараты (автоматические выключатели, контакторы, предохранители), если они не встроены в НКУ;
• устройства, предназначенные для работы во взрывоопасных средах (регламентируются отдельными стандартами, например, ГОСТ 31610.0-2014);
• бытовые распределительные щитки, устанавливаемые в жилых помещениях (для них действует ГОСТ Р 51732-2001);
• комплектные трансформаторные подстанции (КТП), которые нормируются ГОСТ Р 55195-2012.

¶Классификация НКУ по стандарту

ГОСТ Р 51321.1-2007 классифицирует НКУ по нескольким признакам, включая конструктивное исполнение, степень защиты, способ монтажа и условия эксплуатации.

¶По конструктивному исполнению

• Открытые НКУ — не имеют защитных кожухов, предназначены для установки в электротехнических помещениях с ограниченным доступом.
• Закрытые НКУ — имеют оболочку, защищающую от прикосновения к токоведущим частям и от внешних воздействий.
• Щиты и пульты — стационарные устройства, монтируемые на стенах или в нишах.
• Шкафы — напольные или навесные конструкции с дверями и съёмными панелями.

¶По степени защиты (IP)

Стандарт предписывает маркировку НКУ по ГОСТ 14254-96 (МЭК 60529), где первая цифра обозначает защиту от проникновения твёрдых тел, вторая — от воды. Типичные значения для НКУ: IP20 (защита от пальцев), IP54 (защита от пыли и брызг), IP65 (полная пылезащита и струи воды).

¶По способу монтажа

• Стационарные — закреплённые на фундаменте или стене.
• Переносные — с возможностью перемещения (например, распределительные колонки на стройплощадках).

¶Основные технические требования

¶Условия эксплуатации

Стандарт устанавливает, что НКУ должны обеспечивать работоспособность при:

• температуре окружающего воздуха от -5°C до +40°C (среднесуточная не выше +35°C);
• относительной влажности до 50% при +40°C и до 90% при +20°C;
• высоте над уровнем моря до 2000 м;
• отсутствии агрессивных газов, пыли и вибраций, превышающих допустимые уровни.

¶Электрические параметры

• Номинальное рабочее напряжение: до 1000 В переменного тока (50/60 Гц) и до 1500 В постоянного тока.
• Номинальный ток главных цепей: от 63 А до 6300 А (в зависимости от конструкции).
• Номинальный ток сборных шин: определяется по нагреву и электродинамической стойкости.
• Номинальный ток короткого замыкания (Icw): от 10 кА до 100 кА и выше.

¶Конструктивные требования

• Все токоведущие части должны быть изолированы или ограждены.
• Сборные шины должны выдерживать термическое и динамическое воздействие токов короткого замыкания.
• Двери и съёмные панели должны иметь блокировку, предотвращающую доступ при включённом напряжении (для устройств с напряжением выше 50 В).
• Заземление корпуса и всех металлических нетоковедущих частей обязательно.

¶Методы испытаний

ГОСТ Р 51321.1-2007 предписывает проведение двух категорий испытаний: типовых (для проверки конструкции) и приёмо-сдаточных (для каждой выпускаемой единицы).

¶Типовые испытания

• Испытание на нагрев — измерение температуры шин и контактов при номинальном токе. Превышение температуры не должно быть выше установленных норм (например, для медных контактов — не более 65°C).
• Испытание на электродинамическую и термическую стойкость — пропускание тока короткого замыкания заданной величины. Деформация шин и разрушение изоляторов не допускаются.
• Испытание изоляции — измерение сопротивления изоляции (не менее 1 МОм при напряжении 500 В) и проверка электрической прочности (испытательное напряжение 2,5 кВ для цепей напряжением до 690 В).
• Испытание степени защиты — проверка герметичности оболочки по стандарту IP.

¶Приёмо-сдаточные испытания

• Внешний осмотр и проверка маркировки.
• Проверка электрической непрерывности защитных цепей.
• Измерение сопротивления изоляции.
• Проверка работы механических блокировок и дверных замков.

¶Маркировка и документация

Каждое НКУ должно иметь табличку, на которой указаны:

• наименование или товарный знак изготовителя;
• обозначение типа и заводской номер;
• номинальное напряжение и частота;
• номинальный ток главных цепей;
• номинальный ток короткого замыкания;
• степень защиты (IP);
• масса (для переносных устройств);
• год выпуска.

К устройству прилагается паспорт, содержащий схему электрических соединений, перечень установленной аппаратуры, инструкцию по монтажу и эксплуатации.

¶Применение в промышленности

ГОСТ Р 51321.1-2007 является основным документом для проектирования и изготовления НКУ, используемых в:

• системах электроснабжения промышленных предприятий (главные распределительные щиты, вводно-распределительные устройства);
• автоматизации технологических процессов (шкафы управления станками, конвейерами, насосными станциями);
• энергетике (распределительные пункты подстанций, щиты собственных нужд);
• строительстве (временные распределительные щиты для стройплощадок);
• судостроении и железнодорожном транспорте (с учётом дополнительных отраслевых требований).

¶Связь с другими стандартами

ГОСТ Р 51321.1-2007 является частью системы стандартов на низковольтные комплектные устройства. К смежным документам относятся:

• ГОСТ Р 51321.2-2009 — частные требования к НКУ для бытовых и аналогичных установок;
• ГОСТ Р 51321.3-2009 — требования к НКУ, устанавливаемым на открытом воздухе;
• ГОСТ Р 51321.4-2009 — требования к НКУ для строительных площадок;
• ГОСТ Р 51321.5-2011 — требования к НКУ для распределительных сетей.

С 2014 года в России введён межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 61439-1-2013, который постепенно заменяет ГОСТ Р 51321.1-2007. Новый стандарт отличается более строгими требованиями к испытаниям и классификации, а также вводит понятие «верифицированного» НКУ.

¶Критика и ограничения

Специалисты отмечают, что ГОСТ Р 51321.1-2007, будучи основанным на стандарте 2004 года, не учитывает некоторые современные тенденции, такие как:

• использование цифровых систем управления и мониторинга;
• применение компактных модульных устройств с высокой плотностью монтажа;
• требования к энергоэффективности и снижению потерь.

Кроме того, стандарт не содержит чётких указаний по расчёту тепловыделения внутри шкафов, что может приводить к перегреву при установке мощного оборудования. В связи с этим при проектировании сложных НКУ рекомендуется дополнительно руководствоваться отраслевыми методиками и расчётами.

¶Источники

• ГОСТ Р 51321.1-2007 «Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1. Устройства, испытанные полностью или частично. Общие технические требования и методы испытаний». — М.: Стандартинформ, 2008.
• МЭК 60439-1:2004 «Low-voltage switchgear and controlgear assemblies — Part 1: Type-tested and partially type-tested assemblies».
• ГОСТ IEC 61439-1-2013 «Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1. Общие требования». — М.: Стандартинформ, 2014.
• Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования / Под ред. Ю.Г. Барыбина. — М.: Энергоатомиздат, 2012.
• Правила устройства электроустановок (ПУЭ), 7-е издание. — М.: НТЦ «Энергосервис», 2015.