Правила монтажа
Теперь, что касается проводки заземляющих проводников. Их можно проводить по бетонным и кирпичным конструкциям, как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной. Крепление к конструкциям производится дюбелями, между которыми можно оставлять расстояние:
- на прямолинейных участках в диапазоне 600-1000 мм;
- на изгибах и поворотах не более 100 мм.
Расстояние от напольного основание до места крепежа должно составлять 400-600 мм. Если заземляющая система проводников будет прокладываться во влажных помещениях, то под них необходимо будет уложить подкладки толщиною не меньше 10 мм.
1.7.92
При выполнении заземляющего устройства с
соблюдением требований, предъявляемых к его сопротивлению или к напряжению
прикосновения, дополнительно к требованиям 1.7.90-1.7.91 следует:
прокладывать заземляющие проводники, присоединяющие
оборудование или конструкции к заземлителю, в земле на глубине не менее 0,3 м;
прокладывать продольные и поперечные горизонтальные
заземлители (в четырех направлениях) вблизи мест расположения заземляемых
нейтралей силовых трансформаторов, короткозамыкателей.
При выходе заземляющего устройства за пределы ограждения
электроустановки горизонтальные заземлители, находящиеся вне территории
электроустановки, следует прокладывать на глубине не менее 1 м. Внешний контур
заземляющего устройства в этом случае рекомендуется выполнять в виде
многоугольника с тупыми или скругленными углами.
5.3.58
Защита минимального напряжения должна
устанавливаться в следующих случаях:
для электродвигателей постоянного тока, которые не
допускают непосредственного включения в сеть;
для электродвигателей механизмов, самозапуск которых после
останова недопустим по условиям технологического процесса или по условиям
безопасности;
для части прочих электродвигателей в соответствии с
условиями, приведенными в 5.3.52.
Для ответственных электродвигателей, для которых необходим
самозапуск, если их включение производится при помощи контакторов и пускателей
с удерживающей обмоткой, должны применяться в цепи управления механические или
электрические устройства выдержки времени, обеспечивающие включение
электродвигателя при восстановлении напряжения в течение заданного времени. Для
таких электродвигателей, если это допустимо по условиям технологического
процесса и условиям безопасности, можно также вместо кнопок управления
применять выключатели, с тем чтобы цепь удерживающей обмотки оставалась
замкнутой помимо вспомогательных контактов пускателя и этим обеспечивалось
автоматическое обратное включение при восстановлении напряжения независимо от
времени перерыва питания.
Вводные устройства, распределительные щиты, распределительные пункты, групповые щитки
7.1.22. На вводе в здание должно быть установлено ВУ или ВРУ. В здании может устанавливаться одно или несколько ВУ или ВРУ.
При наличии в здании нескольких обособленных в хозяйственном отношении потребителей у каждого из них рекомендуется устанавливать самостоятельное ВУ или ВРУ.
От ВРУ допускается также питание потребителей, расположенных в других зданиях, при условии, что эти потребители связаны функционально.
При ответвлениях от ВЛ с расчетным током до 25 А ВУ или ВРУ на вводах в здание могут не устанавливаться, если расстояние от ответвления до группового щитка, выполняющего в этом случае функции ВУ, не более 3 м. Данный участок сети должен выполняться гибким медным кабелем с сечением жил не менее 4 мм2, не распространяющим горение, проложенным в стальной трубе, при этом должны быть выполнены требования по обеспечению надежного контактного соединения с проводами ответвления.
При воздушном вводе должны устанавливаться ограничители импульсных перенапряжений.
7.1.23. Перед вводами в здания не допускается устанавливать дополнительные кабельные ящики для разделения сферы обслуживания наружных питающих сетей и сетей внутри здания. Такое разделение должно быть выполнено во ВРУ или ГРЩ.
7.1.24. ВУ, ВРУ, ГРЩ должны иметь аппараты защиты на всех вводах питающих линий и на всех отходящих линиях.
7.1.25. На вводе питающих линий в ВУ, ВРУ, ГРЩ должны устанавливаться аппараты управления. На отходящих линиях аппараты управления могут быть установлены либо на каждой линии, либо быть общими для нескольких линий.
Автоматический выключатель следует рассматривать как аппарат защиты и управления.
7.1.26. Аппараты управления, независимо от их наличия в начале питающей линии, должны быть установлены на вводах питающих линий в торговых помещениях, коммунальных предприятиях, административных помещениях и т.п., а также в помещениях потребителей, обособленных в административно-хозяйственном отношении.
7.1.27. Этажный щиток должен устанавливаться на расстоянии не более 3 м по длине электропроводки от питающего стояка с учетом требований гл. 3.1.
7.1.28. ВУ, ВРУ, ГРЩ, как правило, следует устанавливать в электрощитовых помещениях, доступных только для обслуживающего персонала. В районах, подверженных затоплению, они должны устанавливаться выше уровня затопления.
ВУ, ВРУ, ГРЩ могут размещаться в помещениях, выделенных в эксплуатируемых сухих подвалах, при условии, что эти помещения доступны для обслуживающего персонала и отделены от других помещений перегородками с пределом огнестойкости не менее 0,75 ч.
При размещении ВУ, ВРУ, ГРЩ, распределительных пунктов и групповых щитков вне электрощитовых помещений они должны устанавливаться в удобных и доступных для обслуживания местах, в шкафах со степенью защиты оболочки не ниже IP31.
Расстояние от трубопроводов (водопровод, отопление, канализация, внутренние водостоки), газопроводов и газовых счетчиков до места установки должно быть не менее 1 м.
7.1.29. Электрощитовые помещения, а также ВУ, ВРУ, ГРЩ не допускается располагать под санузлами, ванными комнатами, душевыми, кухнями (кроме кухонь квартир), мойками, моечными и парильными помещениями бань и другими помещениями, связанными с мокрыми технологическими процессами, за исключением случаев, когда приняты специальные меры по надежной гидроизоляции, предотвращающие попадание влаги в помещения, где установлены распределительные устройства.
Трубопроводы (водопровод, отопление) прокладывать через электрощитовые помещения не рекомендуется.
Трубопроводы (водопровод, отопление), вентиляционные и прочие короба, прокладываемые через электрощитовые помещения, не должны иметь ответвлений в пределах помещения (за исключением ответвления к отопительному прибору самого щитового помещения), а также люков, задвижек, фланцев, вентилей и т.п.
Прокладка через эти помещения газо- и трубопроводов с горючими жидкостями, канализации и внутренних водостоков не допускается.
Двери электрощитовых помещений должны открываться наружу.
7.1.30. Помещения, в которых установлены ВРУ, ГРЩ, должны иметь естественную вентиляцию, электрическое освещение. Температура помещения не должна быть ниже +5 oС.
7.1.31. Электрические цепи в пределах ВУ, ВРУ, ГРЩ, распределительных пунктов, групповых щитков следует выполнять проводами с медными жилами.
4.2.134
Открытые РУ и ПС 20-750 кВ должны быть защищены от
прямых ударов молнии. Выполнение защиты от прямых ударов молнии не требуется
для ПС 20 и 35 кВ с трансформаторами единичной мощностью 1,6 МВ·А и менее
независимо от количества таких трансформаторов и от числа грозовых часов в
году, для всех ОРУ ПС 20 и 35 кВ в районах числом грозовых часов в году не
более 20, а также для ОРУ и ПС 220 кВ и ниже на площадках с эквивалентным
удельным сопротивлением земли в грозовой сезон более 2000 Ом·м при числе
грозовых часов в году не более 20.
Здания закрытых РУ и ПС следует защищать от прямых ударов
молнии в районах с числом грозовых часов в году более 20.
Защиту зданий закрытых РУ и ПС, имеющих металлические
покрытия кровли, следует выполнять заземлением этих покрытий. При наличии
железобетонной кровли и непрерывной электрической связи отдельных ее элементов
защита выполняется заземлением ее арматуры.
Защиту зданий закрытых РУ и ПС, крыша которых не имеет
металлических или железобетонных покрытий с непрерывной электрической связью
отдельных ее элементов, следует выполнять стержневыми молниеотводами, либо
укладкой молниеприемной сетки непосредственно на крыше зданий.
При установке стержневых молниеотводов на защищаемом здании
от каждого молниеотвода должно быть проложено не менее двух токоотводов по
противоположным сторонам здания.
Молниеприемная сетка должна быть выполнена из стальной
проволоки диаметром 6-8 мм и уложена на кровлю непосредственно или под слой
негорючих утеплителя или гидроизоляции. Сетка должна иметь ячейки площадью не
более 150 м
(например, ячейка 12х12 м). Узлы сетки должны быть соединены сваркой.
Токоотводы, соединяющие молниеприемную сетку с заземляющим устройством, должны
быть проложены не реже чем через каждые 25 м по периметру здания.
В качестве токоотводов следует использовать металлические и
железобетонные (при наличии хотя бы части ненапряженной арматуры) конструкции
зданий. При этом должна быть обеспечена непрерывная электрическая связь от
молниеприемника до заземлителя. Металлические элементы здания (трубы,
вентиляционные устройства и пр.) следует соединять с металлической кровлей или
молниеприемной сеткой.
При расчете числа обратных перекрытий на опоре следует
учитывать увеличение индуктивности опоры пропорционально отношению расстояния
по токоотводу от опоры до заземления к расстоянию от заземления до верха опоры.
При вводе в закрытые РУ и ПС ВЛ через проходные изоляторы,
расположенные на расстоянии менее 10 м от токопроводов и других связанных с ним
токоведущих частей, указанные вводы должны быть защищены РВ или
соответствующими ОПН. При присоединении к магистралям заземления ПС на
расстоянии менее 15 м от силовых трансформаторов необходимо выполнение условий
4.2.136.
Для расположенных на территории ПС электролизных зданий,
помещений для хранения баллонов с водородом и установок с ресиверами водорода
молниеприемная сетка должна иметь ячейки площадью не более 36 м (например, 6х6 м).
Защита зданий и сооружений, в том числе взрывоопасных и
пожароопасных, а также труб, расположенных, на территории электростанций,
осуществляется в соответствии с технической документацией, утвержденной в
установленном порядке.
1.7.76
Требования защиты при косвенном прикосновении
распространяются на:
1) корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов,
светильников и т.п.;
2) приводы электрических аппаратов;
3) каркасы распределительных щитов, щитов управления,
щитков и шкафов, а также съемных или открывающихся частей, если на последних
установлено электрооборудование напряжением выше 50 В переменного или 120 В
постоянного тока (в случаях, предусмотренных соответствующими главами ПУЭ —
выше 25 В переменного или 60 В постоянного тока);
4) металлические конструкции распределительных устройств,
кабельные конструкции, кабельные муфты, оболочки и броню контрольных и силовых
кабелей, оболочки проводов, рукава и трубы электропроводки, оболочки и опорные
конструкции шинопроводов (токопроводов), лотки, короба, струны, тросы и полосы,
на которых укреплены кабели и провода (кроме струн, тросов и полос, по которым
проложены кабели с зануленной или заземленной металлической оболочкой или броней),
а также другие металлические конструкции, на которых устанавливается
электрооборудование;
5) металлические оболочки и броню контрольных и силовых
кабелей и проводов на напряжения, не превышающие указанные в 1.7.53,
проложенные на общих металлических конструкциях, в том числе в общих трубах,
коробах, лотках и т.п., с кабелями и проводами на более высокие напряжения;
6) металлические корпуса передвижных и переносных
электроприемников;
7) электрооборудование, установленное на движущихся частях
станков, машин и механизмов.
При применении в качестве защитной меры автоматического
отключения питания указанные открытые проводящие части должны быть присоединены
к глухозаземленной нейтрали источника питания в системе и заземлены в системах и .
1.7.82
Основная система уравнивания потенциалов в
электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие
части (рис.1.7.7):
1) нулевой защитный PE— или PEN-проводник питающей линии в системе ;
2) заземляющий проводник, присоединенный к заземляющему
устройству электроустановки, в системах и ;
3) заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю
повторного заземления на вводе в здание (если есть заземлитель);
4) металлические трубы коммуникаций, входящих в здание:
горячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения и
т.п.
Если трубопровод газоснабжения имеет изолирующую вставку на
вводе в здание, к основной системе уравнивания потенциалов присоединяется
только та часть трубопровода, которая находится относительно изолирующей
вставки со стороны здания;
5) металлические части каркаса здания;
6) металлические части централизованных систем вентиляции и
кондиционирования. При наличии децентрализованных систем вентиляции и
кондиционирования металлические воздуховоды следует присоединять к шине PE щитов питания
вентиляторов и кондиционеров;
7) заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й
категорий;
заземляющий проводник функционального (рабочего)
заземления, если такое имеется и отсутствуют ограничения на присоединение сети
рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления;
9) металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.
Рис.1.7.7. Система уравнивания потенциалов в здании:
— открытая проводящая часть; — металлические трубы водопровода, входящие
в здание;
—
металлические трубы канализации, входящие в здание; — металлические трубы
газоснабжения
с изолирующей вставкой на вводе, входящие в здание; — воздуховоды вентиляции
и кондиционирования;
— система отопления; — металлические водопроводные трубы в
ванной комнате; —
металлическая
ванна; — сторонняя проводящая часть в пределах
досягаемости от открытых проводящих частей;
—
арматура железобетонных конструкций; Г3Ш — главная заземляющая шина; — естественный
заземлитель; — заземлитель молниезащиты (если имеется);
1 — нулевой защитный
проводник; 2 — проводник основной системы уравнивания потенциалов;
3 — проводник дополнительной системы уравнивания
потенциалов; 4 — токоотвод системы молниезащиты;
5 — контур
(магистраль) рабочего заземления в помещении информационного вычислительного
оборудования;
6 — проводник рабочего (функционального)
заземления; 7 — проводник уравнивания потенциалов
в системе рабочего (функционального) заземления; 8 —
заземляющий проводник
Проводящие части, входящие в здание извне, должны быть
соединены как можно ближе к точке их ввода в здание.
Для соединения с основной системой уравнивания потенциалов
все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине
(1.7.119-1.7.120) при помощи проводников системы уравнивания потенциалов.
Заземление электроустановок на предприятиях
На производстве нередко возникают ситуации, когда напряжение в корпусе вышедшего из строя оборудования отмечается не только между открытыми участками агрегата и грунтом, но и между корпусами разных устройств. Также напряжение фиксируют между корпусом оборудования и различными элементами сооружения, трубами и другими металлическими частями.
Для защиты оборудования используются обширные системы, включающие и связывающие между собой элементы установок, способные производить ток, а также металлические элементы технологических устройств и всего сооружения в целом. Задача проводимых мероприятий состоит в выравнивании потенциалов всех элементов цехов. В результате все заземляемые станки на предприятии входят в единую систему.
Защита необязательна для приборов с номинальным напряжением до 42 вольт переменного тока и до 100 вольт постоянного.
Проверка заземляющих устройств
Чтобы поддерживать заземляющие устройства в надлежащем техническом состоянии, необходимы регулярные проверки оборудования. В перечень проверочных мероприятий входят следующие действия:
- Внешний осмотр наземной части оборудования.
- Тестирование наличия электроцепи между заземляющим устройствам и подзащитными компонентами.
- Замер сопротивления контура.
- Мониторинг пробивных трансформаторных предохранителей.
- Тестирование надежности соединений с естественными заземлительными устройствами.
- Замеры сопротивления петли фаза–ноль.
- Измерение удельного сопротивления земли для опор линий электропередачи, если напряжение превышает 1 кВт.
- Вскрытие почвы в отдельных местах для визуального контроля за элементами системы.
Проверка присутствия электроцепи между заземлением и защищаемым электрооборудованием осуществляется для подтверждения непрерывности и надежности системы. В ней недопустимы обрывы или некачественные контакты. В простых сетях (без больших разветвлений) сопротивление переходных контактов замеряют непосредственно между защитным и защищаемым элементом системы. Для сложных сетей используется другая тактика: вначале делается замер между заземлителем и отдельными частями магистрали, а уже затем — между участками и заземленными элементами.
Для измерений используют специальный аппарат — омметр (например, М-372). Также применяют измерительные мосты (типы приборов — УМВ, МMB, MBУ) или измерительное устройство типа МC-08. Непосредственно замеры сопротивления заземляющего контура выполняют измерителями М-416б ИСЗ-01, МС-08, М-1103.
Чтобы защитить электросети (до 1 кВт) с отведенной от земли нейтралью от перенапряжений, трансформаторы оснащают пробивными предохранителями. Надежность функционирования предохранителей зависит от правильности сборки и регулярного контроля за их техническим состоянием. В связи с этим проверка предохранителей проводится как при пусковых работах, так и при ремонте оборудования или перестановке данных устройств. Также предохранители проверяются при наличии предположения об их возможном срабатывании.
В случае повреждения участка и если показатель тока однофазного замыкания 1К соответствует следующему ниже условию, сеть отключается.
Чтобы определить ток однофазного замыкания, делают замер полного сопротивления электроцепи однофазного замыкания на корпус устройства или грунт. Самым простым способом измерения считается замер сопротивления петли ноль–фаза. Для этого используют вольтметр и амперметр.
Все устройства, используемые для измерений, должны иметь технический паспорт. В документе указывается схема заземления, результаты последних замеров и проверок состояния системы, данные о действиях, осуществленных при проведении ремонтных работ и внесенных изменениях.
Заземлители искусственные и естественные
С терминами разобрались, теперь можно рассмотреть, какие проводники можно использовать в качестве заземлителя. По заголовку раздела становится понятным, что они могут быть или естественными, или искусственными.
К естественным относятся металлические системы подземных трубопроводов (водопровод, канализация, скважины) или металлические конструкции зданий и сооружений, глубоко входящие в землю.
Что касается искусственных заземлителей, то для этого чаще всего используются металлические профили, которые вбиваются в землю на глубину от 2,5 до 3 м. Чаще всего для этих целей применяются стальные уголки с шириною полки 50 мм, арматуру или трубы. Обязательное условие – это оставить над поверхностью земли 10 см торчащего профиля. Заземлителей должно быть или четыре, или три, они устанавливаются или квадратом, или треугольником. Торчащие концы обвязываются круглой арматурой диаметром 10-16 мм или стальной полосой шириною 30 мм. Все стыки производятся только электросваркой.
Общие требования
5.3.2. Меры по обеспечению надежности питания должны выбираться в соответствии с требованиями гл.1.2 в зависимости от категории ответственности электроприемников. Эти меры могут применяться не к отдельным электродвигателям, а к питающим их трансформаторам и преобразовательным подстанциям, распределительным устройствам и пунктам.
Резервирования линии, непосредственно питающей электродвигатель, не требуется независимо от категории надежности электроснабжения.
5.3.3. Если необходимо обеспечить непрерывность технологического процесса при выходе из строя электродвигателя, его коммутационной аппаратуры или линии, непосредственно питающей электродвигатель, резервирование следует осуществлять путем установки резервного технологического агрегата или другими способами.
5.3.4. Электродвигатели и их коммутационные аппараты должны быть выбраны и установлены таким образом и в необходимых случаях обеспечены такой системой охлаждения, чтобы температура их при работе не превышала допустимой (см. также 5.3.20).
5.3.5. Электродвигатели и аппараты должны быть установлены таким образом, чтобы они были доступны для осмотра и замены, а также по возможности для ремонта на месте установки. Если электроустановка содержит электродвигатели или аппараты массой 100 кг и более, то должны быть предусмотрены приспособления для их такелажа.
5.3.6. Вращающиеся части электродвигателей и части, соединяющие электродвигатели с механизмами (муфты, шкивы), должны иметь ограждения от случайных прикосновений.
5.3.7. Электродвигатели и их коммутационные аппараты должны быть заземлены или занулены в соответствии с требованиями гл. 1.7.
5.3.8. Исполнение электродвигателей должно соответствовать условиям окружающей среды.
ПРАВИЛА С ПРАВИЛАМИ СТЫКУЮТСЯ НЕ ПО ПРАВИЛАМ
| В последних номерах «Новостей электротехники» постоянно появляются вопросы по новой редакции первой главы Правил устройства электроустановок (ПУЭ). |
Виталий Хованский, начальник ЭТЛ ОАО «УЗЭМИК», г. Уфа |
В N 6(24) (с.91) Андрей Шлыков из «Газпрома» спрашивал: «Каким должно быть сопротивление заземляющего устройства повторного заземления электроустановки здания с системой TN, получающей питание по кабельной линии, а не по ВЛ (требования п. 1.7.103 ПУЭ являются более чем размытыми)»? Юрий Харечко отвечает: «Сопротивление заземляющего устройства электроустановки здания в рассматриваемом случае ПУЭ не нормируется. Поэтому любое его сопротивление будет соответствовать нормативным требованиям. Однако реальное заземляющее устройство должно иметь сопротивление, не превышающее, например, 15 или 30 Ом, как это предусмотрено п. 1.7.103 ПУЭ».
Хочется заметить, что при выполнении указанных рекомендаций (сопротивление заземляющего устройства может быть любым) в дальнейшем, при эксплуатации электроустановки, могут возникнуть проблемы.
Я имею в виду требования Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП), приложение 3.1, таблица 36, к заземляющему устройству электроустановок до 1000 В в сетях с глухозаземленной нейтралью: «Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 15, 30 и 60 Ом для электроустановок с напряжением 660/380, 380/220 и 220/127 В, а с учетом повторных заземлений нулевого провода должно быть не более 2, 4 и 8 Ом при линейных напряжениях соответственно 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока и напряжениях 380, 220 и 127 В источника однофазного».
В дальнейшем, при проведении эксплуатационных испытаний этого же заземляющего устройства, будут руководствоваться требованиями и нормами не ПУЭ, а уже ПТЭЭП.
Отмечу, что расхождения новой редакции ПУЭ и новых ПТЭЭП на этом не заканчиваются. В ПУЭ новой редакции не нормируется кратность тока однофазного короткого замыкания к номинальному току автоматического выключателя или предохранителя. Нормируется время отключения АВ или предохранителя при возникновении КЗ (не более 0,4 с для напряжения 380/220 В). Данный параметр можно проверить только по времятоковым характеристикам защитного устройства, найдя время срабатывания АВ или предохранителя при измеренном с помощью приборов токе КЗ. Это довольно неудобно, так как теперь необходимо иметь справочники, в которых приводятся характеристики производимых автоматических выключателей и предохранителей, причем их ряд каждый год обновляется, всё чаще начинают применять импортные АВ и предохранители, для которых очень тяжело получить такие данные.
А в новой редакции ПТЭЭП требования к кратности тока однофазного КЗ к номинальному току предохранителя или АВ остаются без изменений.
Таким образом, проводя приемосдаточные испытания электрооборудования в соответствии с нормами ПУЭ, через некоторое время (при проведении эксплуатационных испытаний) придется руководствоваться совершенно другими нормами и требованиями. При этом действуют и те, и другие нормы. Подобные расхождения вызывают путаницу, неразбериху и усложняют работу как проектировщиков, так и испытателей.
Согласен с Юрием Харечко: в действующие нормативные документы необходимо внести изменения. Складывается впечатление, что разработка новых нормативных документов ведется слишком поспешно и документы получаются сырыми и недоработанными.
