3. Помещения и их оборудование

Если вся электропроводка в помещениях здания будет выполнена сгруппированными пятипроводными цепями (3 фазы, нейтраль и защитное заземление), то проблемы с паразитными излучениями от электросетей снизится на порядок:

• магнитные и электрические поля в таких цепях (кабелях) будут взаимно компенсироваться;

• такие цепи не будут взаимодействовать с другими функциональными электропроводками, проходящими рядом, и будут нейтральными по отношению к таким же электроцепям, проложенным рядом и подключенным к различным нагрузкам;

• в отличие от однофазных цепей такие электропроводки можно выполнять не только методом «дерева», но и проводить их таким образом, что они могут образовывать в пространстве любую фигуру: рамку, спираль и излучения от них будут минимальными;

• применение в предлагаемой проводке пятого проводника, соединенного с защитным заземлением, делает данную сеть более безопасной по излучаемым помехам и восприимчивости к внешним помехам;

• по электробезопасности применение такой системы электропроводки в помещениях на порядок выше, чем существующая двухфазная электропроводка, и не уступает американской однофазной разводке с третьим проводом земли, даже при условиях коротких замыканий в нагрузках;

• предложенная система электропитания исключает появление в помещениях домов вращающихся магнитных и электрических полей, вызванных взаимодействием однофазных цепей различных фаз;

• существенно снизятся затраты на ремонт коммуникационных систем (отопления, водоснабжения и т.п.), вызванных проблемами ускоренной электрокоррозии за счет протекания токов индукции (утечек) от фазных сетей, воровства электроэнергии, когда в квартирах вместо нулевого провода используется электрическое соединение с трубой отопления, от чего страдают все жители секций дома;

• снизятся не учитываемые счетчиком потери электроэнергии. По нашим оценкам техническая утечка составляет 0,5-1,5 % , воровство электроэнергии – 15-20 % от общего потребления в муниципальных домах. Введение в электросчетчик схемы регистрации баланса тока в цепях фаз и нейтрали даст возможность предупреждать о неисправности в сети и исключит бесконтрольное использование электроэнергии. Применение счетчиков двух уровней «квартира-здание (подъезд)» позволит диспетчеру тут же обнаружить место и установить квартиру, где произошла утечка или воровство электроэнергии (с представлением виновнику автоматического протокола). Ежегодный экономический эффект от реализации таких мероприятий составит миллионы рублей;

• применение 2-х уровневых балансных счетчиков позволит осуществить быстрое отключение электросети в случае пробоя установочных элементов, замыканий в электросетях помещений, предупредить развитие возгораний, пожаров, взрывов. По данным СМИ причиной каждого третьего - четвертого пожара в Москве является электрохозяйство, особенно в зимнее время, когда увеличивается нагрузка. Экономический ущерб от каждого пожара превышает затраты на разработку предлагаемой системы безопасности;

• в однофазных сетях при несимметричных нагрузках, при коротких замыканиях нагрузок в одной из фаз возникают подъемы (провалы) напряжений длительностью до одной секунды и импульсные напряжения амплитудой до 4-6 кВ микросекундной длительности при отключениях мощных нагрузок: электромоторов, электромагнитов, при работе тиристорных преобразователей, при молниевых разрядах и т.п. Включение защитных ограничителей (газовых разрядников, диодов, варисторов и т.п.), применяемых в радиоэлектронных средствах для защиты цепей от разрядов молний и статического электричества, электромагнитных импульсов ядерного взрыва, в электроцепи защиты квартиры (здания) позволит существенно снизить количество «случайных» отказов уязвимых элементов в домашних радиоэлектронных средствах, снизить количество и энергию искровых пробоев, превосходящих энергию воспламенения газовоздушных смесей, лакокрасочных и жидких нефтепродуктов, повысить условия пожарной безопасности.

Самая главная проблема в помещениях жилищ – создание электромагнитной безопасности (ЭМБ) и более жесткий уровень безопасности – создание комфортных электромагнитных условий (КЭУ). Этих условий в отношении системы электропитания нельзя достичь принципиально, если и дальше будут использоваться однофазные разводки электроцепей в помещениях.

Разделенные фазные цепи в пространстве помещения (дома) всегда имеют связь между собой через электрическое и магнитное поле, через заземленные цепи и, незаземленные конструкции. Человек в помещении оказывается всегда в зоне действия этих полей, являясь даже концентратором (повышается градиент напряженности) этих полей за счет емкостной связи. При сближении однофазных цепей разных фаз емкостный ток через тело человека увеличивается и достигает значений во много раз превышающих токи естественных (комфортных) условий.

Система пятипроводных линий сохранит здоровье многим жителям, снизит заболеваемость на производственных рабочих местах, уменьшит риск инвалидности населения, пьянства, наркомании (если они являются защитной реакцией организма на электромагнитную экологию), снизит скорость старения организма, предотвратит негативные генетические последствия.

Предлагаемая система актуальна не только для городского жителя, но и для всех дачников и деревенских жителей, когда они сами, их кровати, помещения, скотные дворы оказываются в пространстве разных фаз.

Другим «коварным» фактором в помещении является статическое электричество (СЭ), которое воздействует на человека и технические средства фактически двумя способами: разрядом статического электричества (РСЭ) – кратковременным воздействии и долговременным воздействием – пребывание в поле СЭ. По СанПиН 2.1.2.1002-00 ПДУ не должно превышать 15 кВ/м отрицательного или положительного знака.

По нашему мнению ПДУ напряженности СЭ не должен превышать +2÷-5 кВ/м; время утечки наведенных зарядов, приведенных к относительной влажности воздуха 50% (при температуре 20-25 °С) τу не более 5-10 сек. Это значит, что наведенный на полу помещения заряд СЭ должен моментально (за 5 с) уменьшиться до нулевых значений. Тогда поверхность пола (материал) будет потенциально безопасен. При хождении по такому полу в домашней обуви, пол не должен заряжаться положительным знаком СЭ, чтобы эти потенциалы не вызывали токи, протекающие неестественным образом через тело человека (от ног к голове), и чтобы пол не был коллектором для легких отрицательных ионов. При τу > 30 сек тело человека при ходьбе по полу может заряжаться до такого потенциала СЭ, что его разряд при соприкосновении может вызвать шок, возгорание газовоздушных смесей, лакокрасочных веществ и жидких нефтепродуктов.

Материал занавесок в помещении должен иметь отрицательный заряд, чтобы отрицательные ионы из форточки (свежий воздух) не притягивались к его поверхности.

Все предметы, с которыми соприкасаются руки и ноги человека, должны иметь по возможности слабо отрицательный или нулевой заряд СЭ, чтобы не нарушать естественное направление тока от головы к ногам.

Убедитесь в этом сами. Потрите рукой Ваши волосы на голове и зарегистрируйте прибором увеличение напряженности СЭ положительного знака.

Все отделочные строительные материалы, чтобы к ним не притягивались пылинки, должны иметь слабо отрицательный заряд. Мраморные предметы практически не пылятся, т.к. материал заряжен слабо отрицательно. Живые цветы в помещении являются естественным ионизатором (при освещении). При их наличии положительные заряды на диэлектрических материалах нейтрализуются отрицательными зарядами растений, испускаемые листьями. В пределах объема этой статьи мы не можем привести все рекомендации по безопасности СЭ для помещений и человека.

В связи со стремительным расширением применения в жилых помещениях электрических бытовых приборов (холодильники, печи СВЧ, стиральные машины, чайники и т.п.); средств электроники, освещения и автоматики, происходит импульсные нагружения однофазной электросети, связанное с режимами включения-выключения мощных приборов, работой устройств без трансформаторного питания, работой тиристорных и электромагнитных элементов автоматики. В процессе коммутации нагрузок возникают искровые и дуговые (более 1 А) разряды, которые возбуждают резонансные явления в коммутируемых цепях и эти проводники в помещении излучают пачки импульсных электрических и магнитных полей, которые являются опасными при взаимодействии с техническими средствами и человеком.

Поражающими свойствами таких полей являются следующие показатели: значения зарядов электрического тока (Q = I · t), скорость изменения напряженности магнитной (dH/dt) или электрической (dE/dt) составляющих электромагнитного импульса, энергии – W (мощности – Р) импульса Дж (Вт).

В настоящее время существует однофакторная гигиеническая регламентация ПДУ для напряженности поля электромагнитного импульса, разработанная для защиты персонала профессиональных испытательных установок.

Для ПДУ в жилых помещениях гигиеническая регламентация электромагнитного импульса отсутствует. Несмотря на отсутствие норм в процессе контроля электромагнитных условий в жилом помещении регистрация электромагнитных импульсов в местах присутствия человека обязательна.

Зарегистрированные показатели электромагнитных импульсов одиночной или периодической последовательности в помещении являются указанием для поиска и обнаружения источников излучения: паразитных излучений от бытовых приборов, работающих рядом функциональных источников связи и технологического оборудования, искрений в электросети и т.п. и оценки их опасности в помещении по виду и категории – электробезопасность, пожаробезопасность, гигиеническая безопасность, электромагнитная совместимость и надежность (сохранение длительности жизненного цикла технических средств и человека).

Если один из показателей электромагнитного импульса превысит порог безопасности (Q, dH/dt, dE/dt, W или Р) или порог комфортных условий, то необходимо принимать срочные меры по устранению этих источников. Исходя из практики обследования московских жилых помещений, в каждом 8-10 помещении был превышен уровень КЭУ, в каждом 16-20 – уровень ЭМБ электромагнитного импульса.