Проводящая часть электроустановки. Виды заземляющих устройств. Основная система уравнивания потенциалов
Согласно Правилам устройства электроустановок (п. 1.7.29), которыми руководствуются в РФ, защитное заземление - заземление, выполняемое в целях электробезопасности.
Рассматривая данное определение подробнее, можно сказать, что защитное заземление выполняется преднамеренно и представляет собой электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, у которых есть возможность оказаться под напряжением из-за нарушения изоляции.
Цель защитного заземления - уберечь людей и животных от поражения током.
Цель достигается путем снижения напряжения до безопасной величины (относительно земли) на металлических частях оборудования. При замыкании на корпус заземленного оборудования снижается напряжение прикосновения. Следствием является снижение тока, проходящего через тело при прикосновении.
При электрическом переменном токе промышленной частоты, равным 50 герц, берут во внимание только активное сопротивление человеческого тела и соотносят его с величиной равной 1 кОм. В обычном состоянии сопротивление тела постоянному току соотносится с диапазоном от 3 до 100 кОм, но при длительном прохождении снижается до 300 Ом.
На рисунках указаны примерные значения, но они позволяют оценить эффективность и необходимость защитного заземления.
Величина тока короткого замыкания и сопротивление системы заземления сильно влияют на ток, проходящий через тело. Максимально допустимое значение сопротивления заземления в установках до 1 кВ:
- 10 Ом - при мощности генераторов + трансформаторов ≤ 100 кВА,
- 4 Ом - во всех остальных случаях.
Нормы рассчитаны с допустимой величиной напряжения прикосновения, которая в сетях до 1 кВ не должна превышать 40 В.
Защитное заземление применяется в трехфазных трехпроводных сетях:
- напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью,
- с напряжением 1 кВ и выше - с любым режимом нейтрали.
Обратите внимание!
Присоединение корпусов электроустановки к заземлителю или магистрали заземления необходимо выполнять только отдельным ответвлением. Категорически запрещено последовательное подключение (см. рисунки)!
 |
 |
Виды заземляющих устройств
Группировать заземляющие устройства можно следующим образом:
Естественные заземлители
К естественным заземляющим устройствам относятся все конструкции, постоянно находящиеся в земле:
- металлические конструкции здания и фундаменты;
- металлические оболочки кабелей;
- обсадные трубы артезианских скважин.
- газопроводы и трубопроводы с горючими жидкостями;
- алюминиевые оболочки подземных кабелей;
- трубы теплотрасс;
- трубы холодного и горячего водоснабжения.
К естественному заземлителю необходимо минимум 2 подключения в разных местах.
Искусственные заземлители
Искусственное заземление является специальным подсоединением к заземляющему устройству. К искусственным заземлителям относятся:
- стальные трубы определенных размеров;
- полосовая сталь толщиной от 4 мм;
- угловая сталь от 4 мм;
- прутковая сталь определенных размеров.
Пользуются популярностью глубинные заземлители с омедненными или оцинкованными электродами. Они существенно превосходят традиционные методы по долговечности и затратам на изготовление заземлителя.
Специфические проблемы существуют для грунта в условиях вечной мерзлоты. Здесь эффективным решением могут стать системы электролитического заземления:
Примечания:
- Достоинство контурного заземления состоит в выравнивании потенциалов в защищаемой зоне и уменьшении напряжения шага.
- Выносные заземлители позволяют выбрать место с минимальным сопротивлением грунта.
- Более подробную информацию о заземлителях можно найти в ГОСТ Р 50571.5.54-2013 «…Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов».
Основная система уравнивания потенциалов
Под основной системой уравнивания потенциалов понимается создание эквипотенциальной зоны в пределах электрооборудования. Цель создания - обеспечить безопасность человека и оборудования в экстренных ситуациях: срабатывание системы защиты от молний, занос потенциала, коротком замыкании.
В электрооборудовании до 1 кВ основная система уравнивания потенциалов соединяет перечисленные проводники:
- нулевой защитный РЕ- или РЕN-проводник питающей линии в системе TN;
- заземляющий проводник, присоединенный к заземляющему устройству электроустановки, в системах IT и TT;
- заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в здание;
- металлические конструкции здания: трубы коммуникаций, части каркаса здания и централизованных систем вентиляции и кондиционирования;
- заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категории;
- заземляющий проводник функционального, действующего, заземления при его наличии и отсутствии ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления;
- металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.
По Правилам устройства электроустановок (п. 1.7.82) все указанные составляющие должны присоединяться к главной заземляющей шине при помощи проводников системы уравнивания потенциалов - это и является соединением с основной системой уравнивания потенциалов.
На рисунке указан специализированный искровой разрядник с малым напряжением срабатывания для систем уравнивания потенциалов.
Элемент, который не соединен с главной заземляющей шиной, является очень грубым нарушением целостности основной системы уравнивания потенциалов. Появление разности потенциалов, которое может привести к возникновению искры, - непосредственная угроза жизни человека и безопасности объекта.
Система дополнительного уравнивания потенциалов
Правила устройства электроустановок (п. 1.7.83) предписывают соединение друг с другом всех одновременно доступных прикосновению открытых проводящих частей стационарного электрооборудования и сторонних проводящих частей. К ним относятся:
- доступные прикосновению металлические части строительных конструкций здания,
- нулевые защитные проводники в системе TN,
- защитные заземляющие проводники в системах IT и ТТ, в том числе защитные проводники штепсельных розеток.
Система дополнительного уравнивания потенциалов служит для существенного улучшения электробезопасности в помещении. Формирование эквипотенциальной зоны по принципу основной системы уравнивания потенциалов происходит за счет коротких проводников защитного заземления и уравнивания потенциалов, сведенные на шину.
На рисунках выше можно заметить значительные изменения схемы электропитания. Соединение контактов заземления розеток и клемм заземления стационарных приборов на шину дополнительного уравнивания потенциалов является крайне важным! В случае отсутствия соединений корпусов приборов с шиной, система все равно сохранит свою эффективность по безопасности. Если же земли розеток и приборов не подключены к шине, электробезопасность ухудшается в разы.
Сторонняя проводящая часть
Проводник, который не является частью электроустановки, называется сторонней проводящей частью. Формальным примером служат металлическая дверная ручка или петля.
Можно ориентироваться на 2 принципа, согласно которым выбираются части для подключения на шину дополнительного уравнивания потенциалов. Задача - не делать систему чрезмерно перегруженной.
- Фактическая или потенциальная возможность связи с «землей».
- Возможность появления потенциала на сторонней проводящей части при аварии электрооборудования в процессе эксплуатации.
В таблице ниже приведены примеры сторонних проводящих частей, которые стоит или нет подключать к шине дополнительного уравнивания потенциалов:
| Сторонняя проводящая часть | Схема | Необходимость подключения |
| Металлическая полка, закрепленная на стене из непроводящего материала. |  |
Нет |
| Металлическая полка, закрепленная на стене из железобетона. |  |
Да (потенциальная связь с «землей» за счет крепежа к стене) |
| Металлическая полка, закрепленная на стене из непроводящего материала. На полке расположен электроприбор. |  |
Да (возможность появления потенциала при аварии прибора с классом изоляции I) |
| Металлическая тумбочка с резиновыми или пластиковыми колесиками на бетонном полу. |  |
Нет |
| Металлическая тумбочка с резиновыми колесиками на бетонном полу. В помещении грязь и пыль в сочетании с повышенной влажностью. |
 |
Да (потенциальная связь с «землей» за счет загрязнения и повышенной влажности) |
Вопросы, связанные с уравниванием потенциалов в ванных и душевых помещениях, регулируются циркуляром № 23/2009.
Один из распространенных вопросов: может ли быть сторонней проводящей частью водопроводная вода, подающаяся по пластиковым трубам? Указанный циркуляр дает такой ответ: « …Водопроводная вода нормального качества …не рассматривается как сторонняя проводящая часть». Это означает, что такая возможность существует, как минимум из-за значительного присутствия различных железистых соединений в воде. Циркуляр рекомендует использовать токопроводящие вставки на отводах от стояков водопровода, подключив их к шине дополнительного уравнивания потенциалов.
Практика выполнения дополнительной системы уравнивания потенциалов
Наиболее распространенные варианты создания шин системы дополнительного уравнивания потенциалов:
- С использованием стандартных коробок уравнивания потенциалов (КУП).
- Стальная шина 4х40 (4х50) с приварными болтами опоясывающая помещение.
- Стальная шина, уложенная в стандартный пластиковый короб.
- Использование шины заземления в РЩ (для небольших помещений).
- С использованием специализированного щитка типа ЩРМ - ЩЗ (встроенный щиток с шиной 100 мм2 (Cu) со степенью защиты IP54).
Выполнение двух требований является обязательным:
- возможность осмотра соединения,
- возможность индивидуального отключения.
Длина проводников дополнительной системы уравнивания потенциалов, соединяющих контакты штепсельных розеток, сторонние проводящие части и корпуса электрооборудования, должна быть не более 2,5 метров. Сечение от 2,5 до 4 кв.мм Сu (ПВ-1, ПВ-3). Подробнее на рис. 1.7.7 в ПУЭ п. 1.7.82.
Для электроустановки в здании с применением негорючих (ВВГнг -FRLS) кабелей использовать кабеля марки ПВ-1, ПВ-3 (проводники уравнивания потенциалов от дополнительной системы уравнивания потенциалов до ГЗШ или щитовой шины заземления) следует аккуратно. Если ПВ-1 и ПВ-3 уложить рядом с негорючими кабелями, то система (в теории) превращается в распространяющую пламя. Чаще всего контролирующие органы относятся к этому спокойно, однако иногда лучше использовать негорючие одножильные кабеля той же марки с нанесением соответствующей маркировки.
закрытые.
Часть 1 ПУЭ, п.1.1.4.
1.1.4. Открытыми или наружными электроустановками называются электроустановки, не защищенные зданием от атмосферных воздействий.
Электроустановки, защищенные только навесами, сетчатыми ограждениями и т. п., рассматриваются как наружные.
Закрытыми или внутренними электроустановками называются электроустановки, размещенные внутри здания, защищающего их от атмосферных воздействий.
Какие бывают электропомещения?
Часть 1 ПУЭ, п.1.1.5.-1.1.12.
1.1.5. Электропомещениями называются помещения или отгороженные, например, сетками, части помещения, доступные только для квалифицированного обслуживающего персонала (см. 1.1.16), в которых расположены электроустановки.
1.1.6. Сухими помещениями называются помещения, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60 %. При отсутствии в таких помещениях условий, приведенных в 1.1.10-1.1.12, они называются нормальными.
1.1.7. Влажными помещениями называются помещения, в которых пары или конденсирующая влага выделяется лишь кратковременно в небольших количествах, а относительная влажность воздуха более 60 %, но не превышает 75 %.
1.1.8. Сырыми помещениями называются помещения, в которых относительная влажность воздуха длительно превышает 75 %.
1.1.9. Особо сырыми помещениями называются помещения, в которых относительная влажность воздуха близка к 100 % (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой).
1.1.10. Жаркими помещениями называются помещения, в которых под воздействием различных тепловых излучений температура превышает постоянно или периодически (более 1 сут) +35 ° С (например, помещения с сушилками, сушильными и обжигательными печами, котельные и т. п.).
1.1.11. Пыльными помещениями называются помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т. п.
Пыльные помещения разделяются на помещения с токо-проводящей пылью и помещения с нетокопроводящей пылью.
1.1.12. Помещениями с химически активной или органической средой называются помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования.
Как подразделяются помещения в отношении опасности поражения людей электротоком?
Часть 1 ПУЭ, п.1.1.13.
1.1.13. В отношении опасности поражения людей электрическим током различаются:
1. Помещения без повышенной опасности , в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность (см. пп. 2 и 3).
2. Помещения с повышенной опасностью , характеризующиеся наличием в них одного или следующих условий, создающих повышенную опасность:
а) сырости или токопроводящей пыли (см. 1.1.8 и 1.1.11):
б) токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т. п.);
в) высокой температуры (см. 1.1.10);
г) возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования, - с другой.
3. Особо опасные помещения , характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:
а) особой сырости (см. 1.1.9);
6) химически активной или органической среды (см. 1.1.12);
в) одновременно двух или более условий повышенной опасности (см. п. 2).
4. Территории размещения наружных электроустановок . В отношении опасности поражения людей электрическим током эти территории приравниваются к особо опасным помещениям.
Что такое номинальное значение параметра?
Часть 1 ПУЭ, п.1.1.15.
1.1.15. Номинальным значением параметра (номинальным параметром) называется указанное изготовителем электро-технического устройства значение параметра, являющееся исходным для отсчета отклонений от этого значения при эксплуатации и испытаниях устройства.
Буквенно-цифровое и цветовое обозначение шин.
Часть 1 ПУЭ, п.1.1.29.
1.1.29. Буквенно-цифровое и цветовое обозначения одноименных шин в каждой электроустановке должны быть одинаковыми.
Шины должны быть обозначены:
1) при переменном трехфазном токе: шины фазы А -желтым цветом, фазы В - зеленым, фазы С - красным, нулевая рабочая N - голубым, эта же шина, используемая в качестве нулевой защитной, - продольными полосами желтого и зеленого цветов;
2) при переменном однофазном токе: шина А, присоединенная к началу обмотки источника питания, - желтым цветом, а В, присоединенная к концу обмотки, - красным.
Шины однофазного тока, если они являются ответвлением от шин трехфазной системы, обозначаются как соответствующие шины трехфазного тока;
3) при постоянном токе: положительная шина (+) - красным цветом, отрицательная (-) - синим и нулевая рабочая М - голубым;
4) резервная как резервируемая основная шина; если же резервная шина может заменять любую из основных шин, то она обозначается поперечными полосами цвета основных шин.
Цветовое обозначение должно быть выполнено по всей длине шин, если оно предусмотрено также для более интенсивного охлаждения или для антикоррозийной защиты.
Допускается выполнять цветовое обозначение не по всей длине шин, только цветовое или только буквенно-цифровое обозначение либо цветовое в сочетании с буквенно-цифровым только в местах присоединения шин; если неизолированные шины недоступны для осмотра в период, когда они находятся под напряжением, то допускается их не обозначать. При этом не должен снижаться уровень безопасности и наглядности при обслуживании электроустановки.
Что такое ток замыкания на землю?
ПУЭ, п.1.7.25.
1.7.25. Током замыкания на землю называется ток, стекающий в землю через место замыкания.
Назовите величину сопротивления заземляющего устройства при линейных напряжениях 380В, 220В, 127В.
ПУЭ, п.1.7.62.
1.7.62. Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генераторов или трансформаторов или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть 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 нулевого провода ВЛ до 1 кВ при количестве отходящих линий не менее двух. При этом 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 r земли более 100 Ом. м допускается увеличивать указанные выше нормы в 0,01 r раз, но не более десятикратного.
Что называется аварийным режимом ВЛ?
139. Перечислите требования, предъявляемые к питанию светильников с лампами типа ДРЛ, ДРН, рассчитанных на 380В.
ПУЭ, п.6.1.7.
6.1.13. Напряжение 380 В для питания осветительных приборов общего внутреннего и наружного освещения может использоваться при соблюдении следующих условий:
1. Ввод в осветительный прибор и независимый, не встроенный в прибор, пускорегулирующий аппарат выполняется проводами или кабелем с изоляцией на напряжение не менее 660 В.
2. Ввод в осветительный прибор двух или трех проводов разных фаз системы 660/380 В не допускается.
Допускается ли использование в качестве обратного провода при производстве сварочных работ проводников сети заземления, конструкций зданий, трубопроводов?
ПУЭ, п.7.6.49.
7.6.49. Не допускается использование в качестве обратного проводника проводников сети заземления, а также металлических строительных конструкций зданий, трубопроводов и технологического оборудования. Как исключение, допускается использование для этой цели при монтажных и ремонтных работах металлических строительных конструкций зданий (в том числе подкрановых путей) при условии, что вся цепь обратного провода находится в пределах видимости и может быть проверена от источника питания до места сварочных работ.
ГОСТ Р 50571.18-2000
(МЭК 60364-4-442-93)
Группа Е08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ЗДАНИЙ
ТРЕБОВАНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ
Защита от перенапряжений
Раздел 442
ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ДО 1 кВ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, ВЫЗВАННЫХ
ЗАМЫКАНИЯМИ НА ЗЕМЛЮ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ВЫШЕ 1кВ
Electrical installations of buildings. Part 4. Protection for safety. Chapter 44.
Protection against overvoltages. Section 442. Protection of low-voltage
installations against faults between high-voltage systems and earth
ОКС 91.140.50
29.120.50
ОКСТУ 3402
Дата введения 2002-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Всероссийским научно-исследовательским институтом электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ) и Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации и сертификации в машиностроении (ВНИИНМАШ)
ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 337 "Электроустановки жилых и общественных зданий"
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 18 декабря 2000 г. N 372-ст
3 Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта МЭК 60364-4-442-93 "Электрические установки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Глава 44. Защита от перенапряжений. Раздел 442. Защита низковольтных установок от замыканий между высоковольтными системами и землей" с Изменением N 1 (1995 г.) с дополнительными требованиями, учитывающими потребности экономики страны
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Введение
Введение
Настоящий стандарт является частью комплекса государственных стандартов на электроустановки зданий, разрабатываемых на основе стандартов Международной электротехнической комиссии МЭК 364 "Электроустановки зданий". Он представляет собой аутентичный текст международного стандарта МЭК 60364-4-442-93, кроме раздела 1, уточняющего особенности применения настоящего стандарта в национальной энергетике, раздела 3, который исключает разночтения в толковании терминов, и требований (выделенных курсивом), отражающих потребности различных отраслей экономики страны, в том числе и сельскохозяйственного производства.
Нумерация разделов, пунктов и подпунктов в настоящем стандарте, начиная с раздела 442.1, полностью соответствует принятой в МЭК 60364-4-442-93 с учетом Изменения N 1 (1995 г.) (введены новые разделы 442.6 и 442.7).
Таблица 44А в настоящем стандарте заменена новой в соответствии с Изменением N 1.
В настоящем стандарте принята та же нумерация рисунков и те же условные обозначения, что и в МЭК 60364-4-442-93.
Требования настоящего стандарта дополняют, изменяют или заменяют требования других частных стандартов комплекса стандартов на электроустановки зданий. Отсутствие ссылки на главу, раздел или пункт частного стандарта означает, что соответствующие требования стандарта распространяются и на данный случай.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на электроустановки зданий, применяемые во всех отраслях экономики страны, независимо от их принадлежности и форм собственности, и устанавливает требования по обеспечению электробезопасности путем защиты от перенапряжений, которые могут возникнуть в электроустановках до 1 кВ из-за замыканий на землю в электроустановках выше 1 кВ. При этом электроустановки до и выше 1 кВ могут быть как электрически связанными, так и не связанными между собой. Под термином "электрически" понимается связь как непосредственная по объединенным между собой нейтральным проводящим частям электроустановок различных напряжений, так и через питающие понижающие трансформаторы. Электрически не связанные между собой электроустановки наиболее часто имеют место в сельской местности и представляют собой, как правило, автономные источники электроснабжения напряжением до 1 кВ, расположенные вблизи воздушных линий электропередачи установок выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью или вблизи трансформаторных подстанций таких установок.
Применительно к сельскохозяйственному производству защита от перенапряжений должна обеспечивать электробезопасность не только людей, но и сельскохозяйственных животных, включая устранение электропатологии скота, т.е. снижение продуктивности под воздействием безопасных для жизни весьма малых напряжений прикосновения.
Стандарт предназначен для проектных, монтажных, пусконаладочных и эксплуатационных организаций любых форм собственности.
Требования, дополняющие МЭК 60364-4-442-93 и учитывающие потребности экономики страны, выделены в тексте настоящего стандарта курсивом.
Требования настоящего стандарта являются обязательными.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 30331.2-95 (МЭК 364-3-93)/ГОСТ Р 50571.2-94 (МЭК 364-3-93) Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики
ГОСТ 30331.3-95 (МЭК 364-4-41-92)/ГОСТ Р 50571.3-94 (МЭК 364-4-41-92) Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражений электрическим током
ГОСТ Р 50571.14-96 (МЭК 364-7-705-84) Электроустановки зданий. Часть 7. Требования к специальным электроустановкам. Раздел 705. Электроустановки сельскохозяйственных и животноводческих помещений
3 Определения
В настоящем стандарте применяют следующие термины.
3.1 земля (относительная, эталонная): Проводящая электрический ток и находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя часть земной коры, электрический потенциал которой принимают равным нулю.
3.2 локальная земля: Часть земли, находящаяся в контакте с заземлителем, электрический потенциал которой под влиянием тока, стекающего с заземлителя, может быть отличен от нуля. В случаях, когда отличие от нуля потенциала части земли не имеет принципиального значения, вместо термина "локальная земля" используют общий термин "земля".
3.3 электроустановка до 1 кВ: Электроустановка, номинальное значение напряжения в которой не превышает 1 кВ.
3.4 электроустановка выше 1 кВ: Электроустановка, номинальное значение напряжения в которой равно или выше 1 кВ.
3.5 электрическая сеть с эффективно заземленной нейтралью: Трехфазная электрическая сеть выше 1 кВ, в которой коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4.
3.6 коэффициент замыкания на землю: Отношение разности потенциалов в трехфазной электрической сети между неповрежденной фазой и землей в точке замыкания на землю другой фазы или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и землей в этой точке до замыкания.
3.7 проводящая часть: Часть, способная проводить электрический ток.
3.8 нейтральная проводящая часть (нейтральный проводник): Часть электроустановки, способная проводить электрический ток, потенциал которой в нормальном эксплуатационном режиме равен или близок к нулю, например корпус трансформатора, шкаф распредустройства, кожух пускателя, проводник системы уравнивания потенциалов, PEN-проводник и т.п.
3.9 открытая проводящая часть: Доступная прикосновению проводящая часть, нормально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении изоляции.
3.10 сторонняя проводящая часть: Проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки.
3.11 проводник: Часть, предназначенная для проведения электрического тока определенного значения.
3.12 токоведущая часть: Проводник или проводящая часть, предназначенные для работы под напряжением в нормальном эксплуатационном режиме работы электроустановки.
3.13 замыкание на землю: Случайное или преднамеренное (например, при срабатывании короткозамыкателя) возникновение проводящей цепи между находящейся под напряжением токоведущей частью и землей или не изолированной от земли проводящей частью.
3.14 заземление: Преднамеренное электрическое соединение данной точки системы или установки, или оборудования с локальной землей посредством заземляющего устройства.
3.15 заземляющее устройство: Совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
3.16 заземлитель: Часть заземляющего устройства, состоящая из одного или нескольких электрически соединенных между собой заземляющих электродов.
3.17 электрически независимый заземлитель (независимый заземлитель): Заземлитель, расположенный на таком расстоянии от других заземлителей, что токи растекания с них не оказывают существенного влияния на электрический потенциал независимого заземлителя.
3.18 заземляющий проводник: Проводник, соединяющий заземляемую точку системы или установки, или оборудования с заземлителем.
3.19 заземляющий электрод (электрод заземлителя): Проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с локальной землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, например через слой бетона или проводящее антикоррозионное покрытие.
3.20 потенциаловыравнивающий электрод: То же, что и заземляющий электрод, но используемый для выравнивания электрических потенциалов.
3.21 сопротивление заземляющего устройства: Отношение напряжения на заземляющем устройстве (по отношению к земле) в точке заземления системы или устройства или оборудования к току, стекающему с заземлителя в землю, равное сумме сопротивления заземляющего проводника и сопротивления растеканию заземлителя.
3.22 сопротивление растеканию заземлителя (сопротивление растеканию тока с заземлителя в землю): Отношение напряжения в точке на заземлителе в месте присоединения заземляющего проводника (по отношению к земле) к току, стекающему с заземлителя в землю.
3.23 уравнивание электрических потенциалов: Электрическое соединение проводящих частей друг с другом для достижения их эквипотенциальности.
3.24 защитное уравнивание электрических потенциалов: Уравнивание электрических потенциалов в целях обеспечения электробезопасности путем устранения разности электрических потенциалов между всеми одновременно доступными прикосновению открытыми проводящими частями стационарного электрооборудования и сторонними проводящими частями, включая металлические части строительных конструкций зданий, достигаемое надежным соединением этих частей друг с другом при помощи проводников.
3.25 система защитного уравнивания электрических потенциалов (устройство защитного уравнивания электрических потенциалов): Совокупность проводников и их соединений с проводящими частями, обеспечивающая защитное уравнивание потенциалов.
3.26 защитное выравнивание электрических потенциалов: Мера обеспечения электробезопасности, заключающаяся в снижении относительной разности электрических потенциалов между различными точками на поверхности локальной земли или проводящего пола (шагового напряжения), между этими точками и заземляющим устройством или открытыми проводящими частями (напряжения прикосновения) в нормальном и аварийном режимах работы, достигаемая соединением заземляющего устройства и открытых проводящих частей с уложенными в локальной земле или проводящем полу потенциаловыравнивающими электродами.
3.27 выравнивание электрических потенциалов: То же, что и защитное выравнивание электрических потенциалов, но выполняемое не только для обеспечения электробезопасности, но и для иных целей, например для устранения вредных (вызывающих помехи) напряжений в специальных высокочувствительных установках информационных технологий.
3.28 система выравнивания электрических потенциалов (устройство выравнивания электрических потенциалов, сокращенно УВЭП): Система, устройство, обеспечивающие выравнивание электрических потенциалов.
3.29 напряжение прикосновения: Напряжение между двумя открытыми проводящими частями при одновременном прикосновении к ним человека или животного, а также напряжение между открытой проводящей частью, к которой прикасается человек или животное, и местом на поверхности локальной земли или проводящего пола, на котором стоит человек или животное.
3.30 ожидаемое напряжение прикосновения: То же, что и напряжение прикосновения, но в предположении, что человек или животное отсутствует.
3.31 шаговое напряжение: Напряжение между двумя точками на поверхности локальной земли или проводящего пола, находящимися на расстоянии 1 м одна от другой (применительно к человеку) и на расстоянии 1,4 м (применительно к крупному рогатому скоту), которое рассматривается как длина шага человека или как расстояние между передними и задними конечностями животного.
3.32 напряжение замыкания на землю в электроустановке выше 1 кВ (напряжение замыкания): Напряжение на заземляющем устройстве (по отношению к земле) в точке заземления электроустановки выше 1 кВ в момент замыкания на землю токоведущей части этой электроустановки, равное произведению сопротивления заземляющего устройства на стекающий с него в землю ток.
3.33 критическое напряжение (предпробивное напряжение): Напряжение, приложенное к электрической изоляции токоведущих частей электроустановки до 1 кВ в момент замыкания на землю в электроустановке выше 1 кВ и способное при определенных значениях вызвать ее пробой.
3.34 допустимое критическое напряжение (расчетное напряжение): Критическое напряжение, принимаемое в расчетах за основу при проектировании электроустановок.
3.35 время действия защиты от замыкания на землю (длительность замыкания на землю, продолжительность замыкания на землю, время отключения): Период времени от момента возникновения замыкания на землю до момента срабатывания отключающегося устройства, т. е. до момента отключения поврежденного участка.
3.36 система заземления (заземляющая система): Совокупность заземляющих устройств подстанции, открытых проводящих частей потребителя и нейтрального проводника в электроустановке до 1 кВ.
3.37 тип системы заземления: Показатель, характеризующий отношение к земле нейтрали трансформатора на подстанции и открытых проводящих частей у потребителя, а также устройство нейтрального проводника. Обозначение типов систем заземления - по ГОСТ 30331.2/ГОСТ Р 50571.2 . Различают TN-, ТТ- и IT-системы, две первых из которых имеют заземленную нейтраль на трансформаторной подстанции, а третья - изолированную. TN-система по устройству нейтрального проводника в свою очередь делится на TN-S-, TN-C и TN-C-S-системы.
3.38 зануление: Преднамеренное электрическое соединение нейтральной проводящей части (нейтрального проводника) в электроустановке до 1 кВ с заземленной нейтралью трансформатора на подстанции.
3.39 нулевой рабочий проводник (N-проводник): Проводник в электроустановке до 1 кВ, предназначенный для питания однофазных электроприемников и соединенный с заземленной нейтралью трансформатора на подстанции.
3.40 защитный проводник (РЕ-проводник): Проводник в электроустановке до 1 кВ, предназначенный для целей безопасности и соединяющий открытые проводящие части у потребителя с заземляющим устройством.
3.41 совмещенный нулевой рабочий и защитный проводники (PEN-проводник): Проводник в электроустановке до 1 кВ, совмещающий в себе функции нулевого рабочего и защитного проводников.
442.1 Общие положения
442.1.1 Назначение
Требования настоящего стандарта предназначены для обеспечения электробезопасности людей и сельскохозяйственных животных, а также защиты электрооборудования в электрических установках до 1 кВ в случае замыкания на землю на стороне выше 1 кВ на трансформаторной подстанции, от которой электроустановка получает питание.
442.1.2 Напряжения замыкания
Напряжения замыкания на землю в электроустановке выше 1 кВ и вызванные этим замыканием ожидаемые напряжения прикосновения между открытой проводящей частью и локальной землей в электроустановке до 1 кВ не должны превышать значений, определяемых соответственно по кривым F и Т на рисунке 44А для различных времен срабатывания защиты от замыканий на землю в электроустановках выше 1 кВ.
442.1.3 Критические напряжения
Критические напряжения, возникшие в электроустановке до 1 кВ из-за замыкания на землю в электроустановке выше 1 кВ, не должны превышать значений, приведенных в таблице 44А для различных времен срабатывания защиты от замыканий на землю в электроустановках выше 1 кВ.
Примечания
1 Критическое напряжение - это напряжение промышленной частоты, которое воздействует на электрическую изоляцию токоведущих частей электроустановки до 1 кВ в момент замыкания на землю в электроустановке выше 1 кВ.
2 Более высокие значения критического напряжения допустимы для электрооборудования до 1 кВ на трансформаторных подстанциях в случаях, когда изоляция отвечает условиям 442.3.
3 Применительно к электроустановкам сельскохозяйственных и животноводческих помещений следует вместо таблицы 44А пользоваться данными таблицы 1, приведенной в
ГОСТ Р 50571.14 .
Таблица 44А
Допустимое критическое напряжение на оборудовании электроустановки до 1 кВ, В | Время отключения, с |
Примечания 3 Такие временные перенапряжения могут иметь место в электроустановках до 1 кВ в случае размещения TN-системы за пределами устройства выравнивания электрических потенциалов электроустановки выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью и должны учитываться при проектировании путем выбора электрооборудования с электрической изоляцией различных уровней - основной, двойной, усиленной (особенно тогда, когда нейтральный проводник TN-системы присоединен к заземляющему и потенциало-выравнивающему устройствам электроустановки выше 1 кВ). Однако нет необходимости определять перенапряжения на электрооборудовании до 1 кВ, расположенном в электроустановке выше 1 кВ в пределах системы выравнивания электрических потенциалов и аналогичной системы внутри здания, даже если они связаны между собой нейтральными проводящими частями, например PEN-проводником TN-системы. |
|
442.2 Заземляющие устройства трансформаторных подстанций
На трансформаторной подстанции выполняют одно заземляющее устройство, к которому подсоединяют:
- заземляющие электроды;
- заземляющие проводники;
- потенциаловыравнивающие электроды;
- корпуса трансформаторов;
- металлическую броню кабелей напряжением выше 1 кВ;
- металлическую броню кабелей напряжением до 1 кВ, за исключением тех, у которых нейтральный проводник заземлен на независимый заземлитель;
- открытые проводящие части оборудования до и выше 1 кВ;
- сторонние проводящие части.
442.3 Требования, предъявляемые к заземляющим устройствам трансформаторных подстанций
Считается общепринятым, что требования, перечисленные в 442.4 и 442.5, будут автоматически выполнены для подстанций с малыми токами замыкания на землю, если имеет место хотя бы одно из условий 442.3.1 и 442.3.2. Если же ни одно из этих условий не выполнено, то необходимо следовать требованиям 442.4 и 442.5.
Применительно к электроустановкам сельскохозяйственных и животноводческих помещений, особенно когда речь идет об обеспечении электробезопасности сельскохозяйственных животных, которые по сравнению с человеком более чувствительны к действию электрического тока, необходимо учитывать условия, изложенные в
ГОСТ Р 50571.14 .
442.3.1 Условия, учитываемые при выполнении заземляющих устройств
С позиции обеспечения требований, предъявляемых к заземляющим устройствам трансформаторных подстанций, следует рассматривать следующие возможные варианты отходящих от подстанции кабельных линий, влияющих на общее сопротивление заземляющего устройства подстанции:
- один кабель напряжением выше 1 кВ длиной не менее 1 км, металлическая броня которого присоединена к заземляющему устройству трансформаторной подстанции;
- то же, напряжением до 1 кВ;
- несколько кабелей одного или различных напряжений (до и выше 1 кВ), металлические оболочки которых присоединены к заземляющему устройству трансформаторной подстанции, при условии, что их общая длина не менее 1 км.
442.3.2 Сопротивление заземляющего устройства
На выполнение требований 442.4 и 442.5 оказывают влияние различные условия, одним из которых является сопротивление естественных заземлителей открытых проводящих частей трансформаторной подстанции, не превышающее 1 Ом.
442.4 Требования, предъявляемые к заземляющим устройствам трансформаторных подстанций, с учетом типов применяемых заземляющих систем
442.4.1 Условные обозначения
В настоящем стандарте приняты следующие условные обозначения:
- часть тока замыкания на землю в электроустановке выше 1 кВ, который протекает через заземляющее устройство открытых проводящих частей трансформаторной подстанции;
- часть тока замыкания на землю, который протекает через заземляющее устройство открытых проводящих частей электроустановки до 1 кВ у потребителя электроэнергии;
- сопротивление заземляющего устройства открытых проводящих частей трансформаторной подстанции;
- сопротивление заземляющего устройства открытых проводящих частей электроустановки до 1 кВ у потребителя электроэнергии;
- сопротивление независимого заземляющего устройства;
- полное сопротивление (импеданс) резистора или иных элементов, через которые подсоединяют нейтраль трансформатора к заземляющему устройству;
- фазное напряжение между проводами и нейтралью электроустановки до 1 кВ;
- напряжение между двумя фазными проводами электроустановки до 1 кВ (линейное напряжение);
- напряжение в электроустановке до 1 кВ между открытыми проводящими частями и землей (ожидаемое напряжение прикосновения) у потребителя электроэнергии, возникающее при замыкании на землю в электроустановке выше 1 кВ;
- критическое напряжение в оборудовании напряжением до 1 кВ трансформаторной подстанции;
- критическое напряжение в оборудовании напряжением до 1 кВ у потребителя электроэнергии;
- максимально допустимое ожидаемое напряжение прикосновения к открытым проводящим частям электроустановки до 1 кВ у потребителя электроэн
442.4.2 TN-системы
a) В случаях, когда напряжение замыкания лежит во временных пределах, указанных на рисунке 44А, нейтральный проводник электроустановки до 1 кВ потребителя электроэнергии может быть подсоединен к заземляющему устройству открытых проводящих частей трансформаторной подстанции (см. TN-a на рисунке 44В).
Примечание - Если открытые проводящие части электроустановки до 1 кВ потребителя электроэнергии находятся в зоне действия системы выравнивания электрических потенциалов, ожидаемое напряжение прикосновения будет близко к нулю (см. раздел 413 ГОСТ 30331.3/ГОСТ Р 50571.3).
b) Если условие подпункта а) не выполняется, нейтральный проводник электроустановки до 1 кВ потребителя электроэнергии должен быть заземлен через электрически независимый заземлитель (см. TN-b на рисунке 44В). В этом случае применяют правила раздела 442.5.1.
442.4.3 ТТ-системы
a) Если напряжение замыкания на землю на стороне выше 1 кВ и продолжительность этого замыкания соответствуют требованиям таблицы 44А, нейтральный проводник электроустановки до 1 кВ может быть присоединен к заземляющему устройству открытых проводящих частей трансформаторной подстанции (см. ТТ-а на рисунке 44С).
b) В случае, когда условие подпункта а) не выполняется, нейтральный проводник электроустановки до 1 кВ должен быть заземлен на электрически независимый заземлитель (см. ТТ-b на рисунке 44С). В этом случае применяют правила раздела 442.5.1.
Если открытые проводящие части электроустановки до 1 кВ потребителя электроэнергии находятся в зоне действия системы выравнивания электрических потенциалов трансформаторной подстанции, то ожидаемые напряжения прикосновения к этим открытым проводящим частям стоящих на земле людей близки к нулю.
442.4.4 IТ-системы
a) Когда напряжение замыкания отключается за время, приведенное на рисунке 44А, открытые проводящие части электроустановки до 1 кВ потребителя электроэнергии могут быть подсоединены к заземляющему устройству открытых проводящих частей подстанции (см. рисунки 44D, 44J и 44К).
Если это условие не выполняется, то открытые проводящие части электроустановки до 1 кВ потребителя электроэнергии должны быть подсоединены к заземляющему устройству, электрически независимому от заземляющего устройства открытых проводящих частей трансформаторной подстанции (см. рисунки 44Е-44Н), либо у потребителя должно быть выполнено УВЭП.
b) Если открытые проводящие части электроустановки до 1 кВ потребителя электроэнергии заземлены с помощью заземляющего устройства, электрически независимого от заземляющего устройства трансформаторной подстанции, и когда соотношение между критическим напряжением () и временем отключения, данными в таблице 44А, соответствует оборудованию электроустановки до 1 кВ потребителя электроэнергии, полное сопротивление (импеданс) нейтрали системы низкого напряжения может быть подсоединено к заземляющему устройству открытых проводящих частей трансформаторной подстанции (см. рисунок 44Е).
Если не выполняется это условие, полное сопротивление нейтрали должно быть подсоединено через электрически независимый заземлитель (см. рисунки 44F и 44Н). В этом случае применяют правила 442.5.2.
Рисунок 44А
Рисунок 44А - Зависимость напряжения замыкания (кривая ) и
ожидаемого напряжения прикосновения (кривая ) от максимальной
длительности замыкания на землю на стороне выше 1 кВ
Рисунок 44В
Рисунок 44В - TN-сиcтемы
Рисунок 44С
Рисунок 44С - TТ-сиcтемы
Рисунок 44D
Рисунок 44D - IT-сиcтемы, пример а)
Рисунок 44Е
1) В установке до 1 кВ замыкания нет
2) Первое замыкание в установке до 1 кВ
Рисунок 44Е - IT-сиcтемы, пример b)
Рисунок 44F
1) В установке до 1 кВ замыкания нет
2) Первое замыкание в установке до 1 кВ
Рисунок 44F - IT-сиcтемы, пример c1)
Рисунок 44G
1) В установке до 1 кВ замыкания нет
2) Первое замыкание в установке до 1 кВ
Рисунок 44G - IT-сиcтемы, пример c1)
Рисунок 44H
1) В установке до 1 кВ замыкания нет
2) Первое замыкание в установке до 1 кВ
Рисунок 44H - IT-сиcтемы, пример d)
Рисунок 44J
1) В установке до 1 кВ замыкания нет
2) Первое замыкание в установке до 1 кВ
Рисунок 44J - IT-сиcтемы, пример e1)
Рисунок 44K
1) В установке до 1 кВ замыкания нет
2) Первое замыкание в установке до 1 кВ
Рисунок 44K - IT-сиcтемы, пример e2)
442.5 Ограничение критического напряжения в оборудовании до 1 кВ трансформаторных подстанций
442.5.1 TN- и ТТ-системы
Если в системах TN и ТТ нейтральный проводник заземлен через заземляющее устройство, электрически независимое от заземляющего устройства открытых проводящих частей трансформаторной подстанции (см. TN-b на рисунке 44В и ТТ-b на рисунке 44С), критическое напряжение () должно отключаться в течение времени, зависящего от уровня изоляции оборудования напряжением до 1 кВ трансформаторной подстанции.
Примечание - Уровень изоляции оборудования напряжением до 1 кВ трансформаторной подстанции может быть выше указанного в таблице 44А.
442.5.2 IT-системы
Если в IT-системе открытые проводящие части установки потребителя и резисторы в нейтрали, если они есть, заземлены через заземляющие устройства, электрически независимые от заземляющего устройства трансформаторной подстанции (см. рисунки 44F, 44G и 44Н), критическое напряжение () должно отключаться в течение времени, зависящего от уровня изоляции оборудования напряжением до 1 кВ трансформаторной подстанции.
442.6 Критические напряжения в случае обрыва нейтрального проводника в TN- и ТТ-системах
При проектировании электроустановки необходимо рассматривать возможные случаи обрыва нейтрального проводника в трехфазных TN- и ТТ-системах, и при выборе электрооборудования и его компонентов с основной, двойной и усиленной электрической изоляцией следует учитывать, что при обрыве нейтрального проводника на электрическую изоляцию будет действовать уже не фазное, а линейное напряжение, которое в раз выше фазного ().
442.7 Критические напряжения в случае замыкания на землю в IТ-системе
Во время выполнения расчетов необходимо рассматривать возможные случаи замыкания на землю одного из проводов трехфазной IT-системы, и при выборе электрооборудования и его компонентов с основной, двойной и усиленной электрической изоляцией учитывать, что при таком замыкании на землю на изоляцию будет действовать уже не фазное, а линейное напряжение, которое в раз выше фазного ().
ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). Пояснения в отношении раздела 442.1 и пунктов 442.1.2, 442.1.3
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
А.442.1 Общие положения
Требования этого раздела направлены на обеспечение безопасности людей и защиту оборудования в электроустановке до 1 кВ в случае возникновения замыкания на землю в электроустановке выше 1 кВ.
Замыкания между электроустановками напряжений до и выше 1 кВ могут иметь место на трансформаторных подстанциях и их коммутационных устройствах, работающих на напряжении выше 1 кВ. При подобных замыканиях ток протекает через заземляющее устройство, к которому подсоединены все открытые проводящие части подстанции.
Значение тока замыкания на землю зависит от полного сопротивления (импеданса) заземления нейтрали, т.е. от того, каким образом заземлена нейтраль электроустановки выше 1 кВ (эффективное заземление или заземление через дугогасящие катушки).
Ток замыкания, протекающий через заземляющее устройство открытых проводящих частей трансформаторной подстанции, вызывает появление электрического потенциала на этих частях по отношению к земле, и его значение зависит от двух факторов:
- значения тока замыкания;
- значения сопротивления заземления открытых проводящих частей подстанции.
Напряжение замыкания может достигать нескольких тысяч вольт и в зависимости от заземляющей системы электроустановки может вызвать:
- общее увеличение по отношению к земле электрического потенциала заземляющей системы электроустановки до 1 кВ, который может вызвать пробой электрической изоляции оборудования и тем самым вывести его из строя;
- увеличение по отношению к земле электрического потенциала открытых проводящих частей электроустановки до 1 кВ, что может привести к возникновению опасного ожидаемого напряжения прикосновения.
Следует помнить, что для ликвидации замыкания на землю в электроустановках выше 1 кВ требуется сравнительно больше времени, нежели в электроустановках до 1 кВ при замыканиях на корпус, поскольку реле устройства защиты настроены на отключение так, чтобы имелось некоторое "время задержки" для автоматического распознавания нежелательных переходных процессов. Кроме того, собственное время срабатывания самого устройства защиты в электроустановках выше 1 кВ также больше по сравнению со временем срабатывания защиты в электроустановке до 1 кВ. Это означает, что результирующая продолжительность напряжения замыкания на землю и продолжительность ожидаемого напряжения прикосновения к открытым проводящим частям электроустановки до 1 кВ может оказаться больше, чем время, установленное правилами для этих электроустановок.
Перенапряжения, вызванные замыканиями на землю в электроустановках выше 1 кВ, могут приводить к отказам в работе трансформаторной подстанции на стороне до 1 кВ или к отказам в работе электроустановки до 1 кВ потребителя электроэнергии. Указанные отказы обычно имеют место при неправильной работе средств защиты в условиях кратковременных перенапряжений и часто приводят к различного рода сбоям и даже к полному отключению электроустановки.
Далее рассматриваются случаи замыканий на землю в электроустановках выше 1 кВ.
Эффективное заземление нейтрали электроустановки выше 1кВ
В электроустановках с эффективно заземленной нейтралью, нейтрали трансформаторов подсоединяют к заземляющим устройствам напрямую или через устройства с низким общим сопротивлением (импедансом) и в них замыкания на землю ликвидируются за сравнительно короткие времена благодаря четкой работе устройств защиты от замыканий на землю.
По действующим в России правилам устройства электроустановок под электрической сетью с эффективно заземленной нейтралью понимают трехфазную электрическую сеть выше 1 кВ, в которой коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4. Коэффициент замыкания на землю - это отношение разности электрических потенциалов в трехфазной электрической сети между неповрежденной фазой и землей в точке замыкания на землю другой или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и землей в этой точке до замыкания на землю.
Трансформаторные подстанции, на которых нейтрали трансформаторов не соединены с землей, не рассматривают в рамках электроустановок с эффективно заземленной нейтралью.
Емкостные токи при замыканиях на землю в таких электроустановках также в расчет не берут.
Электроустановки выше 1кВ с изолированной нейтралью
В настоящем стандарте рассматривают только случаи первого замыкания на стороне выше 1 кВ трансформаторной подстанции на соединенные с заземляющим устройством открытые проводящие части. Возникающий при этом емкостный ток может быть отключен или не отключен в зависимости от значения этого тока и уставки устройства защиты. Если отключение не последует, то такой аварийный режим будет продолжаться неопределенно долгое время.
Электроустановки выше 1кВ с дугогасительными катушками
При рассмотрении замыканий на землю на стороне выше 1 кВ трансформаторной подстанции дугогасительные катушки в расчет не принимают.
Если в электроустановке выше 1 кВ с дугогасительными катушками замыкание на трансформаторной подстанции на стороне напряжением выше 1 кВ происходит на связанные с заземляющим устройством подстанции открытые проводящие части, то возникающий при этом ток замыкания на землю оказывается, как правило, ничтожно малым (постоянная составляющая этого тока обычно не превышает десятых долей ампера). Эти токи могут оставаться довольно длительное время.
Рисунок 44А получен на основании кривой С1 МЭК 479-1 .
При рассмотрении напряжений замыкания на землю в электроустановке выше 1 кВ необходимо учитывать:
a) сравнительно низкую степень риска (малую вероятность) замыкания на землю в электроустановке выше 1 кВ;
b) тот факт, что ожидаемое напряжение прикосновения к открытым проводящим частям электроустановки всегда ниже напряжения замыкания, объясняемый наличием устройств выравнивания и уравнивания электрических потенциалов в электроустановке в соответствии с требованиями, изложенными в 413.1.1.2 ГОСТ 30331.3/ГОСТ Р 50571.3 , и дополнительных устройств заземления в рассматриваемой электроустановке до 1 кВ потребителя электроэнергии или в других электроустановках, получающих энергию от той же трансформаторной подстанции.
Значения напряжения 650 В для длительности замыкания 0,2 с и 430 В для автоматического отключения за время более 0,2 с несколько превышают данные на рисунке 44А.
А.442.1.3 Критические напряжения
Значение 1,5+750 В составляет 0,75 от самого низкого испытательного напряжения оборудования до 1 кВ и дает возможность использовать правила этого раздела для заземленных напрямую электроустановок выше 1 кВ.
Различные варианты для IТ-систем
Рассматривается первое замыкание в электроустановке до 1 кВ (см. 442.4.4 и 442.5.2)
Открытые проводящие части подстанции | Нейтраль трансформатора заземлена или нет | Открытые проводящие части потребителя | ||||
Электроустановка – Совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другие виды энергии.
Электроустановка бытовая – Электроустановка, используемая в жилых, коммунальных и общественных зданиях всех типов (кинотеатрах, клубах, школах, детских садах, магазинах, больницах и т.п.), с которыми могут взаимодействовать как взрослые, так и дети.
Электроустановка закрытая (внутренняя) – Электроустановка, размещенная внутри здания, защищающего ее от атмосферных воздействий.
Электроустановка открытая (наружная) – Электроустановка, не защищенная зданием от атмосферных воздействий, или защищенная только навесом, сетчатым ограждением и т. п.
Электропомещение
– Помещение или отгороженная часть помещения, в котором расположено электрооборудование, доступное только для квалифицированного обслуживающего персонала.
Помещение без повышенной опасности (по условиям поражения людей электрическим током)
– Помещение, не попадающее под определение помещений с повышенной опасностью и особоопасных.
Помещение с повышенной опасностью
Сырость (влажность выше 75%);
Токопроводящая пыль;
Токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.);
Высокая температура (выше 35оС);
возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям), с другой.
Помещение особо опасное – Помещение, характеризующееся наличием в нем одного из следующих условий:
Особая сырость (влажность близка к 100%; потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой);
Химически активная или органическая среда (постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости; образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования);
Одновременно два или более условий повышенной опасности;
Территория открытых электроустановок в отношении опасности поражения людей электрическим током приравнивается к особо опасным помещениям.
Квалифицированный обслуживающий персонал
– Специально подготовленные работники, прошедшие проверку знаний в объеме, обязательном для данной работы (должности), и имеющие группу по электробезопасности.
Сеть электрическая с эффективно заземленной нейтралью
– трехфазная электрическая сеть напряжением выше 1 кВ, в которой коэффициент замыкания на землю (отношение разности потенциалов между неповрежденной фазой и землей в точке замыкания на землю другой или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и землей в этой точке до замыкания) не превышает 1,4.
Нейтраль глухозаземленная – Нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная непосредственно к заземляющему устройству. Глухозаземленным может быть также вывод источника однофазного переменного тока или полюс источника постоянного тока в двухпроводных сетях, а также средняя точка в трехпроводных сетях постоянного тока.
Нейтраль изолированная – Нейтраль трансформатора или генератора, неприсоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и других аналогичных им устройств.
Проводящая часть
– Часть, которая может проводить электрический ток.
Проводящая часть открытая
– Доступная прикосновению проводящая часть электроустановки, нормально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции.
Проводящая часть сторонняя – Проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки.
Токоведущая часть – Проводящая часть электроустановки, находящаяся в процессе ее работы под рабочим напряжением, в том числе нулевой рабочий проводник (если он не совмещен с нулевым защитным проводником).
Прикосновение прямое – Электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением.
Прикосновение косвенное
– Электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции.
Заземлитель
– Проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.
Заземлитель искусственный – Заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.
Заземлитель естественный – Сторонняя проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемая для целей заземления.
Заземляющий проводник – Проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.
Заземляющее устройство – Совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Зона нулевого потенциала (относительная земля) – Часть земли, находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя, электрический потенциал которой принимается равным нулю.
Зона растекания (локальная земля) – Зона земли между заземлителем и зоной нулевого потенциала.
Замыкание на землю – Случайный электрический контакт между токоведущими частями, находящимися под напряжением, и землей.
Напряжение на заземляющем устройстве – Напряжение, возникающее при стекании тока с заземлителя в землю между точкой ввода тока в заземлитель и зоной нулевого потенциала.
Напряжение прикосновения – Напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного.
Напряжение прикосновения ожидаемое
– Напряжение между одновременно доступными прикосновению проводящими частями, когда человек или животное их не касается.
Напряжение шага
– Напряжение между двумя точками на поверхности земли, на расстоянии 1 м одна от другой.
Сопротивление заземляющего устройства – Отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.
Эквивалентное удельное сопротивление земли с неоднородной структурой – Удельное электрическое сопротивление земли с однородной структурой, в которой сопротивление заземляющего устройства имеет то же значение, что и в земле с неоднородной структурой.
Заземление – Преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.
Заземление защитное – Заземление, выполняемое в целях электробезопасности.
Заземление рабочее (функциональное) – Заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности).
Зануление защитное – В электроустановках напряжением до 1 кВ преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.
Уравнивание потенциалов – Электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов.
Выравнивание потенциалов – Снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединенных к заземляющему устройству, или путем применения специальных покрытий земли.
Защитный проводник – Проводник, предназначенный для целей электробезопасности.
Защитный проводник заземляющий
– Защитный проводник, предназначенный для защитного заземления.
Защитный проводник нулевой
– Защитный проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для присоединения открытых проводящих частей к глухозаземленной нейтрали источника питания.
Нулевой рабочий (нейтральный) проводник
– Проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для питания электроприемников и соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной точкой источника в сетях постоянного тока.
Совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводник – Проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, совмещающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников.
Главная заземляющая шина – Шина, являющаяся частью заземляющего устройства электроустановки до 1 кВ и предназначенная для присоединения нескольких проводников с целью заземления и уравнивания потенциалов.
Автоматическое отключение питания (защитное) – Автоматическое размыкание цепи одного или нескольких фазных проводников (и, если требуется, нулевого рабочего проводника), выполняемое с целью электробезопасности.
Изоляция основная
– Изоляция токоведущих частей, обеспечивающая в том числе защиту от прямого прикосновения.
Изоляция дополнительная
– Независимая изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, выполняемая дополнительно к основной изоляции для защиты при косвенном прикосновении.
Изоляция двойная – Изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, состоящая из основной и дополнительной изоляций.
Изоляция усиленная – Изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, обеспечивающая степень защиты от поражения электрическим током, равноценную двойной изоляции.
Сверхнизкое (малое) напряжение – Напряжение, не превышающее 50 В переменного и 120 В постоянного тока.
Разделительный трансформатор – Трансформатор, первичная обмотка которого отделена от вторичных обмоток при помощи защитного электрического разделения цепей.
Разделительный трансформатор безопасный – Разделительный трансформатор, предназначенный для питания цепей сверхнизким напряжением.
Защитный экран – Проводящий экран, предназначенный для отделения электрической цепи и/или проводников от токоведущих частей других цепей.
Защитное электрическое разделение цепей – Отделение одной электрической цепи от других цепей в электроустановках напряжением до 1 кВ с помощью двойной изоляции, или основной изоляции и защитного экрана, или усиленной изоляции.
Непроводящие (изолирующие) помещения, зоны, площадки – Помещения, зоны, площадки, в которых (на которых) защита при косвенном прикосновении обеспечивается высоким сопротивлением пола и стен и в которых отсутствуют заземленные проводящие части.
Длина пути утечки изоляции (изолятора) или составной изоляционной конструкции – Наименьшее расстояние по поверхности изоляционной детали между металлическими частями разного потенциала.
Длина пути утечки изоляции эффективная – Часть длины пути утечки, определяющая электрическую прочность изолятора или изоляционной конструкции в условиях загрязнения и увлажнения.
Длина пути утечки изоляции эффективная удельная – Отношение эффективной длины пути утечки к наибольшему рабочему межфазному напряжению сети, в которой работает электроустановка.
Степень загрязнения – Показатель, учитывающий влияние загрязненности атмосферы на снижение электрической прочности изоляции электроустановок.
Карта степеней загрязнения – Географическая карта, районирующая территорию по степени загрязнения.
Электромашинное помещение
– Помещение, в котором совместно могут быть установлены электрические генераторы, вращающиеся или статические преобразователи, электродвигатели, трансформаторы, распределительные устройства, щиты и пульты управления, а также относящиеся к ним вспомогательное оборудование.
Переносной электроприемник
– Электроприемник, который может находиться в руках человека в процессе его эксплуатации (ручной электроинструмент, переносные бытовые электроприборы, переносная радиоэлектронная аппаратура и т. п.).
Автономный передвижной источник питания – Источник, который позволяет осуществлять питание потребителей электроэнергией независимо от стационарных источников электроэнергии (энергосистемы).
Главные троллеи – троллеи, расположенные вне крана.
Троллеи крана
– троллеи, расположенные на кране.
Малогабаритный троллейный токопровод (шинопровод)
– Покрытое кожухом устройство, состоящее из троллеев, изоляторов и каретки с токосъемниками.
Ремонтный загон – Место, где кран устанавливается на время ремонта.
Ремонтный участок главных троллеев – Участок главных троллеев в пределах ремонтного загона.
Секция главных троллеев – Участок главных троллеев, расположенный вне пределов ремонтных загонов и отделенный изолированным стыком от каждого из соседних участков, в том числе от ремонтных участков.
Лифт (подъемник) – Подъемное устройство, предназначенное для перемещения людей и груза в кабине или на платформе, движущеейся в жестких вертикальных направляющих при помощи подъемного механизма, приводимого в действие электродвигателем непосредственно или через редуктор, связанный с ним жесткой или упругой муфтой.
Групповая лифтовая установка – Установка, состоящая из нескольких лифтов, имеющих машинное помещение и связанных между собой общей системой управления.
В настоящем федеральном законе приняты следующие аббревиатуры и условные обозначения:
Система TN
– Система для электроустановок напряжением до 1 кВ, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников.
Система TN-С – Система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении.
Система TN-S – Система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении.
Система TN-C-S – Система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания.
Система IT – Система для электроустановок напряжением до 1 кВ, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены.
Система ТТ – Система для электроустановок напряжением до 1 кВ, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.
N-проводник – нулевой рабочий (нейтральный) проводник;
РЕ-проводник – защитный проводник (заземляющий проводник, нулевой защитный проводник, защитный проводник системы уравнивания потенциалов);
PEN-проводник – совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводник;
L – длина пути утечки изоляции (изолятора) или составной изоляционной конструкции;
lэ – эффективная удельная длина пути утечки изоляции;
ВЛ
– воздушная линия электропередачи
ГЭС
– гидравлическая электростанция;
КЛ – кабельная линия электропередачи;
КСЗ – карта степеней загрязнения;
КСО – комплектная сборная ячейка одностороннего обслуживания;
КРУ – комплектное распределительное устройство;
ЛЭП – линия электропередачи;
ОРУ – открытое распределительное устройство;
РУ – распределительное устройство;
СЗ – степень загрязнения;
СНиП – строительные нормы и правила;
СНН – сверхнизкое (малое) напряжение;
ТЭС – тепловая электростанция;
УЗО – устройство защитного отключения;
ЭМП – электромашинное помещение.
