Текст книги "Правила устройства электроустановок в вопросах и ответах. Раздел 4. Распределительные устройства и подстанции. Пособие для изучения и подг"

Автор книги: Валентин Красник

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 46 страниц) [доступный отрывок для чтения: 17 страниц]

Заземляющие устройства электроустановок напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью

Вопрос. Каким должно быть сопротивление заземляющего устройства в электроустановках напряжением выше 1 кВ сети с изолированной нейтралью при прохождении расчетного тока замыкания на землю?

Ответ. Должно быть в любое время года с учетом сопротивления естественных заземлителей

где I – расчетный ток замыкания на землю, А (1.7.96).

Вопрос. Какой ток принимается в качестве расчетного тока?

Ответ. В качестве расчетного тока принимается:

в сетях без компенсации емкостных токов – ток замыкания на землю; в сетях с компенсацией емкостных токов:

для заземляющих устройств, к которым присоединены компенсирующие аппараты, – ток, равный 125 % номинального тока наиболее мощного из этих аппаратов;

для заземляющих устройств, к которым не присоединены компенсирующие аппараты, – ток замыкания на землю, проходящий в данной сети при отключении наиболее мощного из компенсирующих аппаратов (1.7.96).

Вопрос. Какое заземляющее устройство должно быть выполнено для подстанций напряжением 6-10/0,4 кВ?

Ответ. Должно быть выполнено одно общее заземляющее устройство, к которому должны быть присоединены:

нейтраль трансформатора на стороне напряжением до 1 кВ;

корпус трансформатора;

металлические оболочки и броня кабелей напряжением до 1 кВ и выше;

ОПЧ электроустановок напряжением до 1 кВ и выше; сторонние проводящие части.

Вокруг площади, занимаемой подстанцией, на глубине не менее 0,5 м и на расстоянии не более 1 м от края фундамента здания подстанции или от края фундаментов открыто установленного оборудования должен быть проложен замкнутый горизонтальный заземлитель (контур), присоединенный к заземляющему устройству (1.7.98).

Заземляющие устройства электроустановок напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью

Вопрос. В чем заключаются общие требования Правил к заземляющим устройствам напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью?

Ответ. Нейтраль генератора или трансформатора трехфазного переменного тока, средняя точка источника постоянного тока должны быть присоединены к заземлителю при помощи заземляющего проводника.

Искусственный заземлитель, предназначенный для заземления нейтрали, как правило, должен быть расположен вблизи генератора или трансформатора. Для внутрицеховых подстанций допускается располагать заземлитель около стены здания (1.7.100).

Вопрос. Куда должен быть присоединен заземляющий проводник, если в PEN-проводнике, соединяющем нейтраль трансформатора или генератора с шиной PEN РУ напряжением до 1 кВ, установлен ТТ?

Ответ. Заземляющий проводник должен быть присоединен не к нейтрали трансформатора или генератора непосредственно, а к PEN-проводнику, по возможности сразу за ТТ. В таком случае разделение PEN-проводника на PE– и N-проводники в системе TN-S должно быть выполнено также за ТТ. ТТ следует размещать как можно ближе к выводу нейтрали генератора или трансформатора (1.7.100).

Вопрос. Каким должно быть сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока?

Ответ. Должно быть в любое время года не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока.

Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений PEN– и PE-проводника ВЛ напряжением до 1 кВ при количестве отходящих линий не менее двух. Сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора или вывода источника однофазного тока, должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока.

При удельном сопротивлении земли ρ > 100 Ом·м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01 с раз, но не более десятикратного (1.7.101).

Вопрос. В каких точках сети должны быть выполнены повторные заземления PEN-проводника?

Ответ. Должны быть выполнены на концах ВЛ или ответвлений от них длиной более 200 м, а также на вводах ВЛ к электроустановкам, в которых в качестве защитной меры при косвенном прикосновении применено автоматическое отключение питания.

Указанные повторные заземления выполняются, если более частые заземления по условиям защиты от грозовых перенапряжений не требуются.

Повторные заземления PEN-проводника в сетях постоянного тока должны быть выполнены при помощи отдельных искусственных заземлителей, которые не должны иметь металлических соединений с подземными трубопроводами (1.7.102).

Вопрос. Каким должно быть общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года?

Ответ. Должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях.

При удельном сопротивлении земли ρ > 100 Ом·м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01 с раз, но не более десятикратного (1.7.103).

Заземляющие устройства электроустановок напряжением до 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью

Вопрос. Какому условию должно соответствовать сопротивление заземляющего устройства, используемого для защитного заземления открытых проводящих частей, в системе IT?

Ответ. Должно соответствовать условию:

где R – сопротивление заземляющего устройства, Ом;

U_пр – напряжение прикосновения, значение которого принимается равным 50 В;

I – полный ток замыкания на землю, А.

Как правило, не требуется принимать значение сопротивления заземляющего устройства менее 4 Ом. Допускается сопротивление заземляющего устройства до 10 Ом, если соблюдено приведенное выше условие, а мощность генераторов или трансформаторов не превышает 100 кВ·А, в том числе суммарная мощность генераторов или трансформаторов, работающих параллельно (1.7.104).

Заземляющие устройства электроустановок в районах с большим удельным сопротивлением земли

Вопрос. Какие мероприятия рекомендуются при сооружении искусственных заземлителей в районах с большим удельным сопротивлением земли?

Ответ. Рекомендуются следующие мероприятия:

устройство вертикальных заземлителей увеличенной длины, если с глубиной удельное сопротивление земли снижается, а естественные углубленные заземлители (например, скважины с металлическими обсадными трубами) отсутствуют;

устройство выносных заземлителей, если вблизи (до 2 км) от электроустановки есть места с меньшим удельным сопротивлением земли;

укладка в траншеи вокруг горизонтальных заземлителей в скальных структурах влажного глинистого грунта с последующей трамбовкой и засыпкой щебнем до верха траншеи;

применение искусственной обработки грунта с целью снижения его удельного сопротивления, если другие способы не могут быть применены или не дают необходимого эффекта (1.7.106).

Вопрос. Какие дополнительные меры следует предпринимать в районах вечной мерзлоты?

Ответ. Следует:

помещать заземлители в непромерзающие водоемы и талые зоны; использовать обсадные трубы скважин;

в дополнение к углубленным заземлителям применять протяжные заземлители на глубине около 0,5 м, предназначенные для работы в летнее время при оттаивании поверхностного слоя земли;

создавать искусственные талые зоны (1.7.107).

Вопрос. До каких значений допускается повысить сопротивления заземляющих устройств в электроустановках напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью для земли с удельным сопротивлением более 500 Ом-м, если предусмотренные мероприятия не позволяют получить приемлемые по экономическим соображениям заземлители?

Ответ. Допускается повысить требуемые значения сопротивлений заземляющих устройств в 0,002ρ раз, где ρ – эквивалентное удельное сопротивление земли, Ом·м. При этом увеличение требуемых сопротивлений заземляющих устройств должно быть не более десятикратного (1.7.108).

Заземлители

Вопрос. Какие заземлители могут быть использованы в качестве естественных?

Ответ. Могут быть использованы:

металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах;

металлические трубы водопровода, проложенные в земле;

обсадные трубы буровых скважин;

металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, закладные части затворов и т. п.;

рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами;

другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения;

металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле.

Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух. Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается (1.7.109).

Вопрос. Какие элементы и устройства не допускается использовать в качестве заземлителей?

Ответ. Не допускается использовать трубопроводы горячих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей, а также трубопроводы канализации и центрального отопления. Указанные ограничения не исключают необходимости присоединения таких трубопроводов к заземляющему устройству с целью уравнивания потенциалов.

Не следует использовать в качестве заземлителей железобетонные конструкции зданий и сооружений с предварительно напряженной арматурой, однако это ограничение не распространяется на опоры ВЛ и опорные конструкции ОРУ (1.7.110).

Вопрос. Какие основные требования предъявляются к искусственным заземлителям?

Ответ. Могут быть из черной или оцинкованной стали или медными. Не должны иметь окраски (1.7.111).

Вопрос. По какому условию следует выбирать сечение горизонтальных заземлителей для электроустановок напряжением выше 1 кВ?

Ответ. Следует выбирать по условию термической стойкости при допустимой температуре нагрева 400 °C (кратковременный нагрев, соответствующий времени действия защиты и отключения выключателя) (1.7.112).

Вопрос. Какие мероприятия должны быть выполнены в случае опасности коррозии заземляющих устройств?

Ответ. Следует выполнять одно из следующих мероприятий:

увеличение сечения заземлителей и заземляющих проводников с учетом расчетного срока их службы;

применение заземлителей и заземляющих проводников с гальваническим покрытием или медных.

При этом следует учитывать возможное увеличение сопротивления заземляющих устройств, обусловленное коррозией (1.7.112).

Заземляющие проводники

Вопрос. Какими должны быть сечения заземляющих проводников в электроустановках напряжением выше 1 кВ?

Ответ. Должны быть выбраны такими, чтобы при протекании по ним наибольшего тока однофазного КЗ в электроустановках с эффективно заземленной нейтралью или тока двухфазного КЗ в электроустановках с изолированной нейтралью температура заземляющих проводников не превысила 400 °C (кратковременный нагрев, соответствующий полному времени действия защиты и отключения выключателя) (1.7.114).

Вопрос. Чему должна быть равна проводимость заземляющих проводников сечением до 25 мм² по меди или равноценного ему из других материалов в электроустановках напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью?

Ответ. Должна составлять не менее 1/3 проводимости фазных проводников. Как правило, не требуется применение медных проводников сечением более 25 мм², алюминиевых – 35 мм², стальных – 120 мм² (1.7.115).

Вопрос. Какое сечение должен иметь заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей шине в электроустановках напряжением до 1 кВ?

Ответ. Должен иметь сечение не менее: медный – 10 мм², алюминиевый – 16 мм², стальной – 75 мм² (1.7.117).

Главная заземляющая шина

Вопрос. Где может быть выполнена главная заземляющая шина?

Ответ. Может быть выполнена внутри вводного устройства электроустановки напряжением до 1 кВ или отдельно от него. Внутри вводного устройства в качестве главной заземляющей шины следует использовать шину РЕ. При отдельной установке главная заземляющая шина должна быть расположена в доступном, удобном для обслуживания месте вблизи вводного устройства (1.7.119).

Вопрос. Каким должно быть сечение отдельно установленной главной заземляющей шины?

Ответ. Должно быть не менее сечения PE– (РЕN) – проводника питающей линии (1.7.119).

Вопрос. Из какого материала должна быть выполнена главная заземляющая шина?

Ответ. Должна быть, как правило, медной. Допускается применение главной заземляющей шины из стали. Применение алюминиевых шин не допускается (1.7.119).

Вопрос. Как следует устанавливать главную заземляющую шину в местах, доступных только квалифицированному персоналу (например, щитовых помещениях жилых домов) и в местах, доступных посторонним лицам?

Ответ. Следует устанавливать открыто. В местах, доступных посторонним лицам (например, подъезды или подвалы домов), она должна иметь защитную оболочку – шкаф или ящик с запирающейся на ключ дверцей. На дверце или на стене над шиной должен быть нанесен специальный знак (1.7.119).

Вопрос. Как должна быть выполнена главная заземляющая шина, если здание имеет несколько обособленных вводов?

Ответ. Должна быть выполнена для каждого вводного устройства. При наличии встроенных трансформаторных подстанций главная заземляющая шина должна устанавливаться возле каждой из них. Эти шины должны соединяться проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ– (PEN) – проводника той линии среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Для соединения нескольких главных заземляющих шин могут использоваться сторонние проводящие части, если они соответствуют требованиям Правил к непрерывности и проводимости электрической цепи (1.7.120).

Защитные проводники (РЕ-проводники)

Вопрос. Какие проводники могут использоваться в качестве защитных РЕ-проводников в электроустановках напряжением до 1 кВ?

Ответ. Могут использоваться:

специально предусмотренные проводники: жилы многожильных кабелей;

изолированные или неизолированные провода в общей оболочке с фазными проводами;

стационарно проложенные изолированные или неизолированные проводники;

ОПЧ электроустановок:

алюминиевые оболочки кабелей; стальные трубы электропроводок;

металлические оболочки и опорные конструкции шинопроводов и комплектных устройств заводского изготовления. Металлические короба и лотки электропроводок можно использовать в качестве защитных проводников при условии, что конструкцией коробов и лотков предусмотрено такое использование, о чем имеется указание в документации изготовителя, а их расположение исключает возможность механического повреждения; некоторые сторонние проводящие части:

металлические строительные конструкции зданий и сооружений (фермы, колонны и т. п.);

арматура железобетонных строительных конструкций зданий при условии выполнения требований, изложенных в п. 1.7.122 Правил;

металлические конструкции производственного назначения (подкрановые рельсы, галереи, площадки, шахты лифтов, подъемников, элеваторов, обрамления каналов и т. п.) (1.7.121).

Вопрос. В каких случаях допускается использование открытых и сторонних проводящих частей в качестве РЕ-проводников?

Ответ. Допускается, если они отвечают требованиям настоящей главы к проводимости и непрерывности электрической цепи.

Сторонние проводящие части могут быть использованы в качестве РЕ-проводников, если они, кроме того, одновременно отвечают следующим требованиям:

непрерывность электрической цепи обеспечивается либо их конструкцией, либо соответствующими соединениями, защищенными от механических, химических и других повреждений;

их демонтаж невозможен, если не предусмотрены меры по сохранению непрерывности цепи и ее проводимости (1.7.122).

Вопрос. Какие проводники не допускается использовать в качестве РЕ-проводников?

Ответ. Не допускается использовать:

металлические оболочки изоляционных трубок и трубчатых проводов, несущие тросы при тросовой электропроводке, металлорукава, а также свинцовые оболочки проводов и кабелей;

трубопроводы газоснабжения и другие трубопроводы горючих и взрывоопасных веществ и смесей, трубы канализации и центрального отопления;

водопроводные трубы при наличии в них изолирующих вставок (1.7.123).

Вопрос. Допускается ли использовать нулевые защитные проводники цепей в качестве нулевых защитных проводников электрооборудования, питающегося по другим цепям, а также ОПЧ электрооборудования в качестве нулевых защитных проводников для другого электрооборудования?

Ответ. Не допускается, за исключением оболочек и опорных конструкций шинопроводов и комплектных устройств заводского изготовления, обеспечивающих возможность подключения к ним защитных проводников в нужном месте (1.7.124).

Вопрос. Каковы должны быть наименьшие сечения защитных проводников?

Ответ. Должны соответствовать данным табл. 1.7.5.

Таблица 1.7.5

Наименьшие сечения защитных проводников

Допускается (при необходимости) принимать сечение защитного проводника менее требуемых, если оно рассчитано по приведенной в Правилах специальной формуле (1.7.126).

Вопрос. Каким должно быть сечение медных защитных проводников, не входящих в состав кабеля или проложенных не в общей оболочке (трубе, коробе, на одном лотке) с фазными проводниками, а также отдельно проложенных алюминиевых проводников?

Ответ. Во всех случаях должно быть не менее:

медных проводников:

2,5 мм² – при наличии металлической защиты;

4 мм² – при отсутствии металлической защиты.

Сечение отдельно проложенных защитных алюминиевых проводников должно быть не менее 16 мм² (1.7.127).

Вопрос. Как рекомендуется прокладывать нулевые защитные проводники в системе TN?

Ответ. Рекомендуется прокладывать совместно или в непосредственной близости с фазными проводниками (1.7.128).

Вопрос. Какую изоляцию должны иметь нулевые защитные проводники в местах, где возможно повреждение изоляции фазных проводников в результате искрения между неизолированным нулевым защитным проводником и металлической оболочкой или конструкцией (например, при прокладке проводов в трубах, коробах, лотках)?

Ответ. Должны иметь изоляцию, равноценную изоляции фазных проводников (1.7.129).

Совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники (РEN-проводники)

Вопрос. В каких цепях могут быть совмещены функции нулевого защитного (РЕ) и нулевого рабочего (N) проводников?

Ответ. Могут быть совмещены в одном проводнике (РЕ-проводник) в многофазных цепях в системе TN для стационарно проложенных кабелей, жилы которых имеют площадь поперечного сечения не менее 10 мм² по меди или 16 мм² по алюминию (1.7.131).

Вопрос. В каких цепях не допускается совмещение функций нулевого защитного и нулевого рабочего проводников?

Ответ. Не допускается совмещение в цепях однофазного тока. В качестве нулевого защитного проводника в таких цепях должен быть предусмотрен отдельный третий проводник. Это требование не распространяется на ответвления от ВЛ напряжением до 1 кВ к однофазным потребителям электроэнергии (1.7.132).

Вопрос. Допускается ли использование сторонних проводящих частей в качестве единственного PEN-проводника?

Ответ. Не допускается. Это требование не исключает использование открытых и сторонних проводящих частей в качестве дополнительного PEN-проводника при присоединении их к системе уравнивания потенциалов (1.7.133).

Вопрос. Какой должна быть изоляция PEN-проводников?

Ответ. Должна быть равноценна изоляции фазных проводников. Не требуется изолировать шину PEN сборных шин низковольтных комплектных устройств (1.7.134).

Вопрос. Допустимо ли объединять нулевой рабочий и нулевой защитный проводники?

Ответ. Если эти проводники разделены начиная с какой-либо точки электроустановки, их объединение за точкой разделения по ходу распределения электроэнергии не допускается.

Вопрос. К какому зажиму или шине должен быть подключен PEN-проводник питающей линии?

Ответ. Должен быть подключен к зажиму или шине нулевого защитного (РЕ) проводника (1.7.135).