Пуэ системы заземления: ПУЭ: Глава 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности…

Содержание

Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT

При проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок, промышленного и бытового электрооборудования, а также электрических сетей освещения, одним из основополагающих факторов обеспечения их функциональности и электробезопасности является точно спроектированное и правильно выполненное заземление. Основные требования к системам заземления содержатся в пункте 1.7 Правил устройства электроустановок (ПУЭ). В зависимости от того, каким образом, и с каким заземляющими конструкциями, устройствами или предметами соединены соответствующие провода, приборы, корпуса устройств, оборудование или определенные точки сети, различают естественное и искусственное заземление.

Естественными заземлителями являются любые металлические предметы, постоянно находящиеся в земле: сваи, трубы, арматура и другие токопроводящие изделия. Однако, ввиду того, что электрическое сопротивление растеканию в земле электротока и электрических зарядов от таких предметов плохо поддается контролю и прогнозированию, использовать естественное заземление при эксплуатации электрооборудования запрещается. В нормативной документации предусмотрено использование только искусственного заземления, при котором все подключения производятся к специально созданным для этого заземляющим устройствам.

Основным нормируемым показателем, характеризующим, насколько качественно выполнено заземление, является его сопротивление. Здесь контролируется противодействие растеканию тока, поступающего в землю через данное устройство — заземлитель. Величина сопротивления заземления зависит от типа и состояния грунта, а также особенностей конструкции и материалов, из которых изготовлено заземляющее устройство. Определяющим фактором, влияющих на величину сопротивления заземлителя, является площадь непосредственного контакта с землей составляющих его пластин, штырей, труб и других электродов.

 

Виды систем искусственного заземления

Основным документом, регламентирующим использование различных систем заземления в России, является ПУЭ (пункт 1.7), разработанный в соответствии с принципами, классификацией и способами устройства заземляющих систем, утвержденных специальным протоколом Международной электротехнической комиссии (МЭК). Сокращенные названия систем заземления принято обозначать сочетанием первых букв французских слов: «Terre» — земля, «Neuter» — нейтраль, «Isole» — изолировать, а также английских: «combined» и «separated» - комбинированный и раздельный.

  • T — заземление.
  • N — подключение к нейтрали.
  • I — изолирование.
  • C — объединение функций, соединение функционального и защитного нулевых проводов.
  • S — раздельное использование во всей сети функционального и защитного нулевых проводов.

В приведенных ниже названиях систем искусственного заземления по первой букве можно судить о способе заземления источника электрической энергии (генератора или трансформатора), по второй – потребителя. Принято различать TN, TT и IT системы заземления. Первая из которых, в свою очередь, используется в трех различных вариантах: TN-C, TN-S, TN-C-S. Для понимания различий и способов устройства перечисленных систем заземления следует рассмотреть каждую из них более детально.

 

1. Системы с глухозаземлённой нейтралью (системы заземления TN)

Это обозначение систем, в которых для подключения нулевых функциональных и защитных проводников используется общая глухозаземленная нейтраль генератора или понижающего трансформатора. При этом все корпусные электропроводящие детали и экраны потребителей следует подключить к общему нулевому проводнику, соединенному с данной нейтралью. В соответствии с ГОСТ Р50571.2-94 нулевые проводники различного типа также обозначают латинскими буквами:

  • N — функциональный «ноль»;
  • PE — защитный «ноль»;
  • PEN — совмещение функционального и защитного нулевых проводников.

Построенная с использованием глухозаземленной нейтрали, система заземления TN характеризуется подключением функционального «ноля» — проводника N (нейтрали) к контуру заземления, оборудованному рядом с трансформаторной подстанцией. Очевидно, что в данной системе заземление нейтрали посредством специального компенсаторного устройства — дугогасящего реактора не используется. На практике применяются три подвида системы TN: TN-C, TN-S, TN-C-S, которые отличаются друг от друга различными способами подключения нулевых проводников «N» и «PE».

Система заземления TN-C

Система заземления TN-C

Как следует из буквенного обозначения, для системы TN-C характерно объединение функционального и защитного нулевых проводников. Классической TN-C системой является традиционная четырехпроводная схема электроснабжения с тремя фазными и одним нулевым проводом. Основная шина заземления в данном случае – глухозаземленная нейтраль, с которой дополнительными нулевыми проводами необходимо соединить все открытые детали, корпуса и металлические части приборов, способные проводить электрический ток..

Данная система имеет несколько существенных недостатков, главный из которых – утеря защитных функций в случае обрыва или отгорания нулевого провода. При этом на неизолированных поверхностях корпусов приборов и оборудования появится опасное для жизни напряжение. Так как отдельный защитный заземляющий проводник PE в данной системе не используется, все подключенные розетки земли не имеют. Поэтому используемое электрооборудование приходится занулять – соединять корпусные детали с нулевым проводом. .

Если при таком подключении фазный провод коснется корпуса, из-за короткого замыкания сработает автоматический предохранитель, и опасность поражения электрическим током людей или возгорания искрящего оборудования будет устранена быстрым аварийным отключением. Важным ограничением при вынужденном занулении бытовых приборов, о чем следует знать всем проживающим в помещениях, запитанных по системе TN-C, является запрет использования дополнительных контуров уравнивания потенциалов в ванных комнатах.

В настоящее время данная система заземления сохранилась в домах, относящихся к старому жилому фонду, а также применяется в сетях уличного освещения, где степень риска минимальна.

Система TN-S

Система заземления TN-S

Более прогрессивная и безопасная по сравнению с TN-C система с разделенными рабочим и защитным нолями TN-S была разработана и внедрена в 30-е годы прошлого века. При высоком уровне электробезопасности людей и оборудования это решение имеет один, но достаточно очень существенный недостаток — высокую стоимость. Так как разделение рабочего (N) и защитного (PE) ноля реализовано сразу на подстанции, подача трехфазного напряжения производится по пяти проводам, однофазного — по трем. Для подключения обоих нулевых проводников на стороне источника используется глухозаземленная нейтраль генератора или трансформатора.

В ГОСТ Р50571 и обновленной редакции ПУЭ содержится предписание об устройстве на всем ответственных объектах, а также строящихся и капитально ремонтируемых зданиях энергоснабжения на основе системы TN-S, обеспечивающей высокий уровень электробезопасности. К сожалению, широкому распространению и внедрению системы TN-S препятствует высокий уровень затрат и ориентированность российской энергетики на четырехпроводные схемы трехфазного электроснабжения.

Система TN-C-S

Система заземления TN-C-S

С целью удешевления оптимальной по безопасности, но финансово емкой системы TN-S с разделенными нулевыми проводниками N и PE, было создано решение, позволяющее использовать ее преимущества с меньшим бюджетом, незначительно превышающим расходы на энергоснабжение по системе TN-C. Суть данного способа подключения состоит в том, что с подстанции осуществляется подача электричества с использованием комбинированного нуля «PEN», подключенного к глухозаземленной нейтрали. Который при входе в здание разветвляется на «PE» - ноль защитный, и еще один проводник, исполняющий на стороне потребителя функцию рабочего ноля «N».

Данная система имеет существенный недостаток — в случае повреждения или отгорания провода PEN на участке подстанция — здание, на проводнике PE, а, следовательно, и всех связанных с ним корпусных деталях электроприборов, появится опасное напряжение. Поэтому при использовании системы TN-C-S, которая достаточно распространена, нормативные документы требуют обеспечения специальных мер защиты проводника PEN от повреждения.

Система заземления TT

Система заземления TT

При подаче электроэнергии по традиционной для сельской и загородной местности воздушной линии, в случае использования здесь небезопасной системы TN-C-S трудно обеспечить надлежащую защиту проводника комбинированной земли PEN. Здесь все чаще используется система TT, которая предполагает «глухое» заземление нейтрали источника, и передачу трехфазного напряжения по четырем проводам. Четвертый является функциональным нолем «N». На стороне потребителя выполняется местный, как правило, модульно-штыревой заземлитель, к которому подключаются все проводники защитной земли PE, связанные с корпусными деталями.

Совсем недавно разрешенная к использованию на территории РФ, данная система быстро распространилась в российской глубинке для энергоснабжения частных домовладений. В городской местности TT часто используется при электрификации точек временной торговли и оказания услуг. При таком способе устройства заземления обязательным условием является наличие приборов защитного отключения, а также осуществление технических мер грозозащиты.

 

2. Системы с изолированной нейтралью

Во всех описанных выше системах нейтраль связана с землей, что делает их достаточно надежными, но не лишенными ряда существенных недостатков. Намного более совершенными и безопасными являются системы, в которых используется абсолютно не связанная с землей изолированная нейтраль, либо заземленная при помощи специальных приборов и устройств с большим сопротивлением. Например, как в системе IT. Такие способы подключения часто используются в медицинских учреждениях для электропитания оборудования жизнеобеспечения, на предприятиях нефтепереработки и энергетики, научных лабораториях с особо чувствительными приборами, и других ответственных объектах.

Система IT

Система заземления IT

Классическая система, основным признаком которой является изолированная нейтраль источника – «I», а также наличие на стороне потребителя контура защитного заземления – «Т». Напряжение от источника к потребителю передается по минимально возможному количеству проводов, а все токопроводящие детали корпусов оборудования потребителя должны быть надежно подключены к заземлителю. Нулевой функциональный проводник N на участке источник – потребитель в архитектуре системы IT отсутствует.

 

Надежное заземление — гарантия безопасности

Все существующие системы устройства заземления предназначены для обеспечения надежного и безопасного функционирования электрических приборов и оборудования, подключенных на стороне потребителя, а также исключения случаев поражения электрическим током людей, использующих это оборудование. При проектировании и устройстве систем энергоснабжения, необъемлемыми элементами которых является как функциональное, так и защитное заземление, должна быть уменьшена до минимума возможность появления на токопроводящих корпусах бытовых приборов и промышленного оборудования напряжения, опасного для жизни и здоровья людей.

Система заземления должна либо снять опасный потенциал с поверхности предмета, либо обеспечить срабатывание соответствующих защитных устройств с минимальным запаздыванием. В каждом таком случае ценой технического совершенства, или наоборот, недостаточного совершенства используемой системы заземления, может быть самое ценное - жизнь человека.

 


Смотрите также:


Смотрите также:

TN-C, TN-S, TNC-S, TT, IT

Для работы электроприборов достаточно присоединить к ним ноль и фазу. Однако такое подключение может привести к аварии и опасно для людей, проживающих в доме. Для предотвращения подобных ситуаций необходимо выбрать, устанавливать и подключить системы заземления и зануления.

Питание бытовых потребителей осуществляется от понижающего трёхфазного трансформатора, имеющего напряжение на выводах вторичной обмотки 0,4кВ или 380В. Катушки этого аппарата соединены звездой, средняя точка которой подключается к контуру заземления, находящемуся в земле возле трансформаторной будки. Такой аппарат называется "трансформатор с глухозаземлённой нейтралью".

В квартиру или частный дом от трансформатора приходят как минимум два провода - ноль и фаза, соединённых с фазным выводом и средней точкой звезды соответственно. Такое подключение обеспечивает напряжение в розетках 220В.

классификация систем заземления

Кроме нулевого и фазного проводов в квартирах прокладывается заземляющий проводник, защищающий людей от поражения электрическим током при нарушении изоляции между корпусом электроприбора и частями электросхемы, находящимися под напряжением. Этот провод соединяется с системой заземления.

Такая система состоит из двух основных элементов - трансформатор и электроустановка. В простейшем случае это однофазная нагрузка, однополюсный автомат и одна фаза трёхфазного трансформатора.

Справка! Само понятие "система" происходит от др. греч. σύστημα "целое, состоящее из отдельных частей" - несколько элементов, работающих вместе и объединённых в одну конструкцию.

В этой статье рассказывается о классификации систем заземления, различии между чаще всего применяющимися видами - ТТ, TN-C и TN-C-S и про опасность применения зануления вместо заземления, а также о системах заземления TN-S и IT.

Классификация систем заземления по ПУЭ

Электроустановки (в частности трансформаторы) напряжением до 1000В по наличию систем заземления делятся на две категории, каждая из которых имеет свои сферы применения:

  1. С глухозаземлённой нейтралью. Самый распространённый тип электротрансформаторов. Вторичные обмотки соединены в "звезду", средняя точка которых имеет постоянное подключение к контуру заземления. Жилые дома питаются только от трансформаторов с таким способом заземления нейтрали.
  2. С изолированной нейтралью. Вторичные обмотки трансформаторов не заземляются. Являются разделительными и используются только в промышленности в специальных установках, таких, как нагревательные печи и некоторые другие, в которых важно отсутствие электрического соединения токоведущих частей и контура заземления.

Глухозаземлённая нейтраль в электротрансформаторах обозначается "TN". Самое распространённое защитное применение такой нейтрали - соединение с ней токопроводящих корпусов электроприборов отдельными проводами, однако они могут соединяться и другими способами.

При проектировании систем электроснабжения проектная организация выбирает тип заземления согласно полученному техническому заданию и описанию систем заземления. Этот выбор определяется ПУЭ и другими нормативными документами и от него зависит безопасность людей и приёмка здания в эксплуатацию.

Важно! Неправильный выбор вида системы заземления или некачественный монтаж приведут к требованию контролирующей организации исправить допущенные ошибки.

Виды систем заземления

Основным способом защиты от поражения электрическим током является применение одной из систем заземления. В главе 1.7 ПУЭ перечисляются пять типов таких устройств:

  • TN-C;
  • TN-C-S;
  • TN-S;
  • TT;
  • IT.

Любая из этих систем надёжно защищает людей в условиях городской квартиры или частного дома, но имеет свои конструктивные и защитные отличия.

Применение конкретного вида защиты в особых условиях регламентируется ПУЭ и связано с особенностями помещений и электроустановок.

системы заземления ПУЭ

Информация! Установка заземления обязательна во всех новых зданиях и желательна при ремонте старых сооружений.

Выбор системы заземления производится на стадии проектирования здания и электропроводки до начала монтажных работ.

Система TN-C

Самый старый вид системы заземления - это система TN-C. В ней отсутствует отдельный провод для заземления и оно (заземление) осуществляется общим проводом PEN. Начиная от подстанции (трансформатора) PEN провод совмещает в себе нулевой защитный и нулевой рабочий проводники (PEN = PE + N). В старых жилых домах применяется именно такое заземление.

По системе TN-C заземляются только вводные щитки в подъездах и столбы уличного освещения. В квартирах таких домов заземление в розетках отсутствует, а электропроводка выполнена двухпроводной – фаза и ноль.

система заземления tn-c

Такое защитное заземление морально устарело и не обеспечивает надёжной защиты от поражения электрическим током. При необходимости заземлить электроприборы, а также во время реконструкции электропроводки заземление тип TN-C заменяется на TN-C-S.

Система TN-C-S

Защитное заземление этого типа устроено аналогично системе TN-C. Питающий трансформатор имеет глухозаземлённую нейтраль, а заземляющие провода соединяются с ней нулевым проводом PEN, который на входе в дом разделяется на нулевой проводник - N и заземляющий - PE.

Такое разделение производится только на вводе кабеля в многоквартирный дом, как правило в ВРУ (вводном распределительном устройстве). В вводном щитке эти кабеля присоединяются к общей шине или клемме. Допускается применение такой системы в частных домах, питание которых осуществляется воздушными линиями при подключении к трёхфазной сети.

tn c s система заземления

Согласно ПУЭ пункт 1.7.132 разделение нулевого и заземляющего проводов в однофазной сети 220В не выполняется. При необходимости выполнить такое разделение оно производится там, где это разрешено правилами, а к дому прокладывается дополнительный провод.

схема заземления tn c s

То есть, если у Вас в квартире нет заземления, и вы хотите из системы TN-C сделать TN-C-S, такой способ разделения PEN проводника на просто ноли и заземление не прокатит в квартирном щитке.

Важно! Согласно ПУЭ 1.7.135 после разделения в вводном щитке провода PE и N НЕ ДОЛЖНЫ соединяться между собой.

Система TN-S

Самые дорогостоящие в реализации, но самые удобные и надёжные системы заземления - это системы TN-S, которые монтируются вместе с трансформаторами с глухозаземлённой нейтралью.

Для системы TN-S заземляющий и нулевой провода соединяются в трансформаторной подстанции. На всем протяжении больше эти проводники не связаны между собой.

tn-s система заземления

К потребителю, будь то квартира или дом, приходит два независимых друг от друга проводника нулевой рабочий N и нулевой защитный PE.

Для бОльшей надёжности заземляющий провод РЕ может соединяться с контуром заземления на вводе в здание.

Это самый простой в эксплуатации тип защиты. При его монтаже отсутствуют высокие требования к контуру заземления здания.

Недостаток этой системы в необходимости вместо четырёх проводов (L1,L2,L3,РЕN) использовать пять, где пятым проводом является заземляющий PE, однако это перекрывается повышенной безопасностью эксплуатации. Поэтому новые воздушные и кабельные линии электропередач прокладываются пятижильными кабелями и проектируются по системе TN-S.

Система TT

Это такая система защитного заземления, которая выполняется при невозможности смонтировать заземление другого типа. В этом случае нейтраль трансформатора не имеет связи с заземляющими проводами электропроводки, и они подключаются к собственному контуру заземления дома.

То есть в системе TT нулевой провод сети никак не связан с заземляющим контуром потребителя.

система заземления тт

Случаи применения системы ТТ указаны в ПУЭ п1.7.59.

Важно! Ток, возникающий при замыкании токоведущих частей с заземлённым корпусом может быть недостаточным для срабатывания автоматического выключателя. Поэтому, согласно ПУЭ п1.7.59, применять систему ТТ без УЗО или дифференциального автомата запрещается.

Система IT

Применяется с трансформаторами с изолированной нейтралью. Обычно она соединяется с заземлением через разрядник, обладающий высоким сопротивлением при низком напряжении и низким при повышении напряжения выше допустимого предела. Это защищает потребителей от попадания первичного напряжения во вторичную обмотку.

В этой питающей сети отсутствует нулевой провод N, заземляющий РЕ и однофазное напряжение как таковое. Потребители подключаются на линейное напряжение 380 Вольт.

it изолированная нейтраль

Данная система используется только с двух- и трёхфазными установками. Металлический корпус электрооборудования и другие токопроводящие элементы соединяются с контуром заземления здания.

Токи короткого замыкания на землю в такой системе незначительные, поэтому использование УЗО или дифференциальных автоматов является обязательным.

Система уравнивания потенциалов

В особоопасных сырых помещениях, таких, как бассейны или сауны, кроме непосредственного заземления корпусов электроприборов, используется система уравнивания потенциалов.

Она заключается в соединении между собой всех металлических частей в помещении - стальных дверей, нержавеющих раковин, водопроводных и канализационных труб и других элементов. Все эти соединённые между собой части подключаются к применяемой системе заземления.

В чём опасность применения зануления вместо заземления

Некоторые электромонтёры предлагают использовать зануление вместо заземления. Это нельзя делать по нескольким причинам:

  • Жилые дома подключаются к трёхфазной сети и по нулевому проводу течёт уравнительный ток. Так как этот провод имеет сопротивление, то между занулённым корпусом электроприбора и заземлёнными конструкциями, например водопроводным краном, имеется разность потенциалов. В обычных условиях это неопасно, но при прикосновении к воде или мокрой земле можно получить электрическим током.
  • При обрыве нулевого провода и неравномерной нагрузке между нулём и фазой может быть не 220В, а больше, вплоть до 380В. В этом случае между занулённым корпусом электрооборудования и заземлёнными конструкциями появится опасное для жизни напряжение 220В.
  • Нулевой и фазный провода подключаются к квартире через двухполюсный автоматический выключатель. При его срабатывании нулевой провод N, используемый в качестве заземляющего проводника, отключается от контура заземления. Это недопустимо по требованиям ПУЭ п1.7.145

К отдельно стоящему зданию может быть подведено не однофазное напряжение 220В, а трёхфазное с тремя фазными и одним нулевым проводами. В этом случае есть возможность переделки защитного зануления в систему заземления TN-C-S.

Вывод

Системы TT и IT также являются системами с заземлением. В них заземляющий провод РЕ не имеет электрической связи с нейтралью трансформатора.

Системы заземления TN всех видов считаются системами с занулением. В них заземляющий провод РЕ связан каким-либо способом с нейтралью питающего трансформатора и проводником N:

  1. В системе TN-C-S заземляющие жёлтые или жёлто-зелёные провода подключены к проводнику PEN. Он проложен от нейтрали трансформатора к вводному щитку в здании.
  2. В системе TN-C заземляющий проводник РЕ совмещён с нейтральным проводом N, поэтому к нему корпуса электроприборов не подключаются. Для их заземления защитное заземление типа TN-C необходимо переделать в TN-C-S.
  3. Система TN-S является самой надёжной. В ней провода РЕ и N разделены на всём протяжении от электроприбора до нейтрали питающего трансформатора.

виды систем заземления

Нет системы заземления, идеально подходящей для всех ситуаций. Каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками, но у всех одна задача - обеспечение максимальной безопасности людей. Для выбора типа защиты необходимо знать, какие бывают системы заземления и зануления.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья - поделись с друзьями!

Общие требования / ПУЭ 7 / Библиотека / Элек.ру

1.7.49. Токоведущие части электроустановки не должны быть доступны для случайного прикосновения, а доступные прикосновению открытые и сторонние проводящие части не должны находиться под напряжением, представляющим опасность поражения электрическим током как в нормальном режиме работы электроустановки, так и при повреждении изоляции.

1.7.50. Для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты от прямого прикосновения:

  • основная изоляция токоведущих частей;
  • ограждения и оболочки;
  • установка барьеров;
  • размещение вне зоны досягаемости;
  • применение сверхнизкого (малого) напряжения.

Для дополнительной защиты от прямого прикосновения в электроустановках напряжением до 1 кВ, при наличии требований других глав ПУЭ, следует применять устройства защитного отключения (УЗО) с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА.

1.7.51. Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении:

  • защитное заземление;
  • автоматическое отключение питания;
  • уравнивание потенциалов;
  • выравнивание потенциалов;
  • двойная или усиленная изоляция;
  • сверхнизкое (малое) напряжение;
  • защитное электрическое разделение цепей;
  • изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки.

1.7.52. Меры защиты от поражения электрическим током должны быть предусмотрены в электроустановке или ее части либо применены к отдельным электроприемникам и могут быть реализованы при изготовлении электрооборудования, либо в процессе монтажа электроустановки, либо в обоих случаях.

Применение двух и более мер защиты в электроустановке не должно оказывать взаимного влияния, снижающего эффективность каждой из них.

1.7.53. Защиту при косвенном прикосновении следует выполнять во всех случаях, если напряжение в электроустановке превышает 50 В переменного и 120 В постоянного тока.

В помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках выполнение защиты при косвенном прикосновении может потребоваться при более низких напряжениях, например, 25 В переменного и 60 В постоянного тока или 12 В переменного и 30 В постоянного тока при наличии требований соответствующих глав ПУЭ.

Защита от прямого прикосновения не требуется, если электрооборудование находится в зоне системы уравнивания потенциалов, а наибольшее рабочее напряжение не превышает 25 В переменного или 60 В постоянного тока в помещениях без повышенной опасности и 6 В переменного или 15 В постоянного тока во всех случаях.

Примечание. Здесь и далее в главе напряжение переменного тока означает среднеквадратичное значение напряжения переменного тока; напряжение постоянного тока — напряжение постоянного или выпрямленного тока с содержанием пульсаций не более 10% от среднеквадратичного значения.

1.7.54. Для заземления электроустановок могут быть использованы искусственные и естественные заземлители. Если при использовании естественных заземлителей сопротивление заземляющих устройств или напряжение прикосновения имеет допустимое значение, а также обеспечиваются нормированные значения напряжения на заземляющем устройстве и допустимые плотности токов в естественных заземлителях, выполнение искусственных заземлителей в электроустановках до 1 кВ не обязательно. Использование естественных заземлителей в качестве элементов заземляющих устройств не должно приводить к их повреждению при протекании по ним токов короткого замыкания или к нарушению работы устройств, с которыми они связаны.

1.7.55. Для заземления в электроустановках разных назначений и напряжений, территориально сближенных, следует, как правило, применять одно общее заземляющее устройство.

Заземляющее устройство, используемое для заземления электроустановок одного или разных назначений и напряжений, должно удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к заземлению этих электроустановок: защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции, условиям режимов работы сетей, защиты электрооборудования от перенапряжения и т.д. в течение всего периода эксплуатации.

В первую очередь должны быть соблюдены требования, предъявляемые к защитному заземлению.

Заземляющие устройства защитного заземления электроустановок зданий и сооружений и молниезащиты 2-й и 3-й категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими.

При выполнении отдельного (независимого) заземлителя для рабочего заземления по условиям работы информационного или другого чувствительного к воздействию помех оборудования должны быть приняты специальные меры защиты от поражения электрическим током, исключающие одновременное прикосновение к частям, которые могут оказаться под опасной разностью потенциалов при повреждении изоляции.

Для объединения заземляющих устройств разных электроустановок в одно общее заземляющее устройство могут быть использованы естественные и искусственные заземляющие проводники. Их число должно быть не менее двух.

1.7.56. Требуемые значения напряжений прикосновения и сопротивления заземляющих устройств при стекании с них токов замыкания на землю и токов утечки должны быть обеспечены при наиболее неблагоприятных условиях в любое время года.

При определении сопротивления заземляющих устройств должны быть учтены искусственные и естественные заземлители.

При определении удельного сопротивления земли в качестве расчетного следует принимать его сезонное значение, соответствующее наиболее неблагоприятным условиям.

Заземляющие устройства должны быть механически прочными, термически и динамически стойкими к токам замыкания на землю.

1.7.57. Электроустановки напряжением до 1 кВ жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок должны, как правило, получать питание от источника с глухозаземленной нейтралью с применением системы TN.

Для защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания в соответствии с 1.7.78-1.7.79.

Требования к выбору систем TN-C, TN-S, TN-C-S для конкретных электроустановок приведены в соответствующих главах Правил.

1.7.58. Питание электроустановок напряжением до 1 кВ переменного тока от источника с изолированной нейтралью с применением системы IT следует выполнять, как правило, при недопустимости перерыва питания при первом замыкании на землю или на открытые проводящие части, связанные с системой уравнивания потенциалов. В таких электроустановках для защиты при косвенном прикосновении при первом замыкании на землю должно быть выполнено защитное заземление в сочетании с контролем изоляции сети или применены УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА. При двойном замыкании на землю должно быть выполнено автоматическое отключение питания в соответствии с 1.7.81.

1.7.59. Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система TT), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. Для защиты при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО. При этом должно быть соблюдено условие:

где Ia — ток срабатывания защитного устройства;

Ra — суммарное сопротивление заземлителя и заземляющего проводника, при применении УЗО для защиты нескольких электроприемников — заземляющего проводника наиболее удаленного электроприемника.

1.7.60. При применении защитного автоматического отключения питания должна быть выполнена основная система уравнивания потенциалов в соответствии с 1.7.82, а при необходимости также дополнительная система уравнивания потенциалов в соответствии с 1.7.83.

1.7.61. При применении системы TN рекомендуется выполнять повторное заземление PE- и PEN-проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах. Для повторного заземления в первую очередь следует использовать естественные заземлители. Сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется.

Внутри больших и многоэтажных зданий аналогичную функцию выполняет уравнивание потенциалов посредством присоединения нулевого защитного проводника к главной заземляющей шине.

Повторное заземление электроустановок напряжением до 1 кВ, получающих питание по воздушным линиям, должно выполняться в соответствии с 1.7.102-1.7.103.

1.7.62. Если время автоматического отключения питания не удовлетворяет условиям 1.7.78-1.7.79 для системы TN и 1.7.81 для системы IT, то защита при косвенном прикосновении для отдельных частей электроустановки или отдельных электроприемников может быть выполнена применением двойной или усиленной изоляции (электрооборудование класса II), сверхнизкого напряжения (электрооборудование класса III), электрического разделения цепей изолирующих (непроводящих) помещений, зон, площадок.

1.7.63. Система IT напряжением до 1 кВ, связанная через трансформатор с сетью напряжением выше 1 кВ, должна быть защищена пробивным предохранителем от опасности, возникающей при повреждении изоляции между обмотками высшего и низшего напряжений трансформатора. Пробивной предохранитель должен быть установлен в нейтрали или фазе на стороне низкого напряжения каждого трансформатора.

1.7.64. В электроустановках напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью для защиты от поражения электрическим током должно быть выполнено защитное заземление открытых проводящих частей.

В таких электроустановках должна быть предусмотрена возможность быстрого обнаружения замыканий на землю. Защита от замыканий на землю должна устанавливаться с действием на отключение по всей электрически связанной сети в тех случаях, в которых это необходимо по условиям безопасности (для линий, питающих передвижные подстанции и механизмы, торфяные разработки и т.п.).

1.7.65. В электроустановках напряжением выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью для защиты от поражения электрическим током должно быть выполнено защитное заземление открытых проводящих частей.

1.7.66. Защитное зануление в системе TN и защитное заземление в системе IT электрооборудования, установленного на опорах ВЛ (силовые и измерительные трансформаторы, разъединители, предохранители, конденсаторы и другие аппараты), должно быть выполнено с соблюдением требований, приведенных в соответствующих главах ПУЭ, а также в настоящей главе.

Сопротивление заземляющего устройства опоры ВЛ, на которой установлено электрооборудование, должно соответствовать требованиям гл.2.4 и 2.5.

Передвижные электроустановки / ПУЭ 7 / Библиотека / Элек.ру

1.7.155. Требования к передвижным электроустановкам не распространяются на:

  • судовые электроустановки;
  • электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и механизмов;
  • электрифицированный транспорт;
  • жилые автофургоны.

Для испытательных лабораторий должны также выполняться требования других соответствующих нормативных документов.

1.7.156. Автономный передвижной источник питания электроэнергией — такой источник, который позволяет осуществлять питание потребителей независимо от стационарных источников электроэнергии (энергосистемы).

1.7.157. Передвижные электроустановки могут получать питание от стационарных или автономных передвижных источников электроэнергии.

Питание от стационарной электрической сети должно, как правило, выполняться от источника с глухозаземленной нейтралью с применением систем TN-S или TN-S-C. Объединение функций нулевого защитного проводника PE и нулевого рабочего проводника N в одном общем проводнике PEN внутри передвижной электроустановки не допускается. Разделение PEN-проводника питающей линии на PE- и N-проводники должно быть выполнено в точке подключения установки к источнику питания.

При питании от автономного передвижного источника его нейтраль, как правило, должна быть изолирована.

1.7.158. При питании стационарных электроприемников от автономных передвижных источников питания режим нейтрали источника питания и меры защиты должны соответствовать режиму нейтрали и мерам защиты, принятым для стационарных электроприемников.

1.7.159. В случае питания передвижной электроустановки от стационарного источника питания для защиты при косвенном прикосновении должно быть выполнено автоматическое отключение питания в соответствии с 1.7.79 с применением устройства защиты от сверхтоков. При этом время отключения, приведенное в табл.1.7.1, должно быть уменьшено вдвое либо дополнительно к устройству защиты от сверхтоков должно быть применено устройство защитного отключения, реагирующее на дифференциальный ток.

В специальных электроустановках допускается применение УЗО, реагирующих на потенциал корпуса относительно земли.

При применении УЗО, реагирующего на потенциал корпуса относительно земли, уставка по значению отключающего напряжения должна быть равной 25 В при времени отключения не более 5 с.

1.7.160. В точке подключения передвижной электроустановки к источнику питания должно быть установлено устройство защиты от сверхтоков и УЗО, реагирующее на дифференциальный ток, номинальный отключающий дифференциальный ток которого должен быть на 1-2 ступени больше соответствующего тока УЗО, установленного на вводе в передвижную электроустановку.

При необходимости на вводе в передвижную электроустановку может быть применено защитное электрическое разделение цепей в соответствии с 1.7.85. При этом разделительный трансформатор, а также вводное защитное устройство должны быть помещены в изолирующую оболочку.

Устройство присоединения ввода питания в передвижную электроустановку должно иметь двойную изоляцию.

1.7.161. При применении автоматического отключения питания в системе IT для защиты при косвенном прикосновении должны быть выполнены:

  • защитное заземление в сочетании с непрерывным контролем изоляции, действующим на сигнал;
  • автоматическое отключение питания, обеспечивающее время отключения при двухфазном замыкании на открытые проводящие части в соответствии с табл.1.7.10.

Таблица 1.7.10. Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы IT в передвижных электроустановках, питающихся от автономного передвижного источника.

Номинальное линейное напряжение, U, В

Время отключения, с

220

0,4

380

0,2

660

0,06

Более 600

0,02

Для обеспечения автоматического отключения питания должно быть применено: устройство защиты от сверхтоков в сочетании с УЗО, реагирующим на дифференциальный ток, или устройством непрерывного контроля изоляции, действующим на отключение, или, в соответствии с 1.7.159, УЗО, реагирующим на потенциал корпуса относительно земли.

1.7.162. На вводе в передвижную электроустановку должна быть предусмотрена главная шина уравнивания потенциалов, соответствующая требованиям 1.7.119 к главной заземляющей шине, к которой должны быть присоединены:

  • нулевой защитный проводник PE или защитный проводник PE питающей линии;
  • защитный проводник передвижной электроустановки с присоединенными к нему защитными проводниками открытых проводящих частей;
  • проводники уравнивания потенциалов корпуса и других сторонних проводящих частей передвижной электроустановки;
  • заземляющий проводник, присоединенный к местному заземлителю передвижной электроустановки (при его наличии).

При необходимости открытые и сторонние проводящие части должны быть соединены между собой посредством проводников дополнительного уравнивания потенциалов.

1.7.163. Защитное заземление передвижной электроустановки в системе IT должно быть выполнено с соблюдением требований либо к его сопротивлению, либо к напряжению прикосновения при однофазном замыкании на открытые проводящие части.

При выполнении заземляющего устройства с соблюдением требований к его сопротивлению значение его сопротивления не должно превышать 25 Ом. Допускается повышение указанного сопротивления в соответствии с 1.7.108.

При выполнении заземляющего устройства с соблюдением требований к напряжению прикосновения сопротивление заземляющего устройства не нормируется. В этом случае должно быть выполнено условие:

,

где Rз — сопротивление заземляющего устройства передвижной электроустановки, Ом;

Iз — полный ток однофазного замыкания на открытые проводящие части передвижной электроустановки, А.

1.7.164. Допускается не выполнять местный заземлитель для защитного заземления передвижной электроустановки, питающейся от автономного передвижного источника питания с изолированной нейтралью, в следующих случаях:

1) автономный источник питания и электроприемники расположены непосредственно на передвижной электроустановке, их корпуса соединены между собой при помощи защитного проводника, а от источника не питаются другие электроустановки;

2) автономный передвижной источник питания имеет свое заземляющее устройство для защитного заземления, все открытые проводящие части передвижной электроустановки, ее корпус и другие сторонние проводящие части надежно соединены с корпусом автономного передвижного источника при помощи защитного проводника, а при двухфазном замыкании на разные корпуса электрооборудования в передвижной электроустановке обеспечивается время автоматического отключения питания в соответствии с табл.1.7.10.

1.7.165. Автономные передвижные источники питания с изолированной нейтралью должны иметь устройство непрерывного контроля сопротивления изоляции относительно корпуса (земли) со световым и звуковым сигналами. Должна быть обеспечена возможность проверки исправности устройства контроля изоляции и его отключения.

Допускается не устанавливать устройство непрерывного контроля изоляции с действием на сигнал на передвижной электроустановке, питающейся от такого автономного передвижного источника, если при этом выполняется условие 1.7.164, пп.2.

1.7.166. Защита от прямого прикосновения в передвижных электроустановках должна быть обеспечена применением изоляции токоведущих частей, ограждений и оболочек со степенью защиты не менее IP 2X. Применение барьеров и размещение вне пределов досягаемости не допускается.

В цепях, питающих штепсельные розетки для подключения электрооборудования, используемого вне помещения передвижной установки, должна быть выполнена дополнительная защита в соответствии с 1.7.151.

1.7.167. Защитные и заземляющие проводники и проводники уравнивания потенциалов должны быть медными, гибкими, как правило, находиться в общей оболочке с фазными проводниками. Сечение проводников должно соответствовать требованиям:

  • защитных — 1.7.126-1.7.127;
  • заземляющих — 1.7.113;
  • уравнивания потенциалов — 1.7.136-1.7.138.

При применении системы IT допускается прокладка защитных и заземляющих проводников и проводников уравнивания потенциалов отдельно от фазных проводников.

1.7.168. Допускается одновременное отключение всех проводников линии, питающей передвижную электроустановку, включая защитный проводник при помощи одного коммутационного аппарата (разъема).

1.7.169. Если передвижная электроустановка питается с использованием штепсельных соединителей, вилка штепсельного соединителя должна быть подключена со стороны передвижной электроустановки и иметь оболочку из изолирующего материала.

ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7

1.7.139. Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов должны быть надежными и обеспечивать непрервывность электрической цепи. Соединения стальных проводников рекомендуется выполнять посредством сварки. Допускается в помещениях и в наружных установках без агрессивных сред соединять заземляющие и нулевые защитные проводники другими способами, обеспечивающими требования ГОСТ 10434 «Соединения контактные электрические. Общие технические требования» ко 2-му классу соединений.

Соединения должны быть защищены от коррозии и механических повреждений.

Для болтовых соединений должны быть предусмотрены меры против ослабления контакта.

1.7.140. Соединения должны быть доступны для осмотра и выполнения испытаний за исключением соединений, заполненных компаундом или герметизированных, а также сварных, паяных и опрессованных присоединений к нагревательным элементам в системах обогрева и их соединений, находящихся в полах, стенах, перекрытиях и в земле.

1.7.141. При применении устройств контроля непрерывности цепи заземления не допускается включать их катушки последовательно (в рассечку) с защитными проводниками.

1.7.142. Присоединения заземляющих и нулевых защитных проводников и проводников уравнивания потенциалов к открытым проводящим частям должны быть выполнены при помощи болтовых соединений или сварки.

Присоединения оборудования, подвергающегося частому демонтажу или установленного на движущихся частях или частях, подверженных сотрясениям и вибрации, должны выполняться при помощи гибких проводников.

Соединения защитных проводников электропроводок и ВЛ следует выполнять теми же методами, что и соединения фазных проводников.

При использовании естественных заземлителей для заземления электроустановок и сторонних проводящих частей в качестве защитных проводников и проводников уравнивания потенциалов контактные соединения следует выполнять методами, предусмотренными ГОСТ 12.1.030 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление».

1.7.143. Места и способы присоединения заземляющих проводников к протяженным естественным заземлителям (например, к трубопроводам) должны быть выбраны такими, чтобы при разъединении заземлителей для ремонтных работ ожидаемые напряжения прикосновения и расчетные значения сопротивления заземляющего устройства не превышали безопасных значений.

Шунтирование водомеров, задвижек и т.п. следует выполнять лри помощи проводника соответствующего сечения в зависимости от того, используется ли он в качестве защитного проводника системы уравнивания потенциалов, нулевого защитного проводника или защитного заземляющего проводника.

1.7.144. Присоединение каждой открытой проводящей части электроустановки к нулевому защитному или защитному заземляющему проводнику должно быть выполнено при помощи отдельного ответвления. Последовательное включение в защитный проводник открытых проводящих частей не допускается.

Присоединение проводящих частей к основной системе уравнивания потенциалов должно быть выполнено также при помощи отдельных ответвлений.

Присоединение проводящих частей к дополнительной системе уравнивания потенциалов может быть выполнено при помощи как отдельных ответвлений, так и присоединения к одному общему неразъемному проводнику.

1.7.145. Не допускается включать коммутационные аппараты в цепи PE- и PEN-проводников, за исключением случаев питания электроприемников при помощи штепсельных соединителей.

Допускается также одновременное отключение всех проводников на вводе в электроустановки индивидуальных жилых, дачных и садовых домов и аналогичных им объектов, питающихся по однофазным ответвлениям от ВЛ. При этом разделение PEN -проводника на PE- и N-проводники должно быть выполнено до вводного защитно-коммутационного аппарата.

1.7.146. Если защитные проводники и/или проводники уравнивания потенциалов могут быть разъединены при помощи того же штепсельного соединителя, что и соответствующие фазные проводники, розетка и вилка штепсельного соединителя должны иметь специальные защитные контакты для присоединения к ним защитных проводников или проводников уравнивания потенциалов.

Если корпус штепсельной розетки выполнен из металла, oн должен быть присоединен к защитному контакту этой розетки.

ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7

1.7.96. В электроустановках напряжением выше 1 кВ сети с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства при прохождении расчетного тока замыкания на землю в любое время года с учетом сопротивления естественных заземлителей должно быть

,

но не более 10 Ом, где I — расчетный ток замыкания на землю, А.

В качестве расчетного тока принимается:

1) в сетях без компенсации емкостных токов — ток замыкания на землю;

2) в сетях с компенсацией емкостных токов:

  • для заземляющих устройств, к которым присоединены компенсирующие аппараты, — ток, равный 125% номинального тока наиболее мощного из этих аппаратов;
  • для заземляющих устройств, к которым не присоединены компенсирующие аппараты, ток замыкания на землю, проходящий в данной сети при отключении наиболее мощного из компенсирующих аппаратов.
  • Расчетный ток замыкания на землю должен быть определен для той из возможных в эксплуатации схем сети, при которой этот ток имеет наибольшее значение.

1.7.97. При использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью должны быть выполнены условия 1.7.104.

При использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью сопротивление заземляющего устройства должно быть не более указанного в 1.7.101 либо к заземляющему устройству должны быть присоединены оболочки и броня не менее двух кабелей на напряжение до или выше 1 кВ или обоих напряжений, при общей протяженности этих кабелей не менее 1 км.

1.7.98. Для подстанций напряжением 6-10/0,4 кВ должно быть выполнено одно общее заземляющее устройство, к которому должны быть присоединены:

1) нейтраль трансформатора на стороне напряжением до 1 кВ;

2) корпус трансформатора;

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

4) открытые проводящие части электроустановок напряжением до 1 кВ и выше;

5) сторонние проводящие части.

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

1.7.99. Заземляющее устройство сети напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью, объединенное с заземляющим устройством сети напряжением выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью в одно общее заземляющее устройство, должно удовлетворять также требованиям 1.7.89-1.7.90.

ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7

Издание седьмое

В книге приведены требования к устройству электрической части освещения зданий, помещений и сооружений различного назначения, открытых пространств и улиц, а также требования к устройству рекламного освещения. Содержатся требования к электрооборудованию жилых и общественных зданий, зрелищных предприятий, клубных учреждений, спортивных сооружений.

Книга рассчитана на инженерно-технический персонал, занятый проектированием, монтажом и эксплуатацией установок электрического освещения, а также электрооборудования специальных установок.

Предисловие

Дата введения 2003-01-01

Разработано с учетом требований государственных стандартов, строительных норм и правил, рекомендаций научно-технических советов по рассмотрению проектов глав. Проекты глав рассмотрены рабочими группами Координационного совета по пересмотру ПУЭ.

Подготовлено ОАО «ВНИИЭ».

Согласовано в установленном порядке с Госстроем России, Госгортехнадзором России, РАО «ЕЭС России» (ОАО «ВНИИЭ») и представлено к утверждению Госэнергонадзором Минэнерго России.

Утверждено Министерством энергетики Российской Федерации, приказ от 8 июля 2002 г. № 204.

Глава 1.1 Правил устройства электроустановок шестого издания (ПУЭ 6) с 1 января 2003 г. утрачивает силу.

«Правила устройства электроустановок» (ПУЭ) седьмого издания в связи с длительным сроком переработки выпускаются и вводятся в действие отдельными разделами и главами по мере завершения работ по их пересмотру, согласованию и утверждению.

Требования Правил устройства электроустановок обязательны для всех организаций независимо от форм собственности и организационно-правовых форм, а также для физических лиц, занятых предпринимательской деятельностью без образования юридического лица.

Ключевые слова: пуэ, пуэ 7, пуэ издание, пуэ 7 издание, пуэ скачать, правила пуэ, пуэ электроустановок, правила устройства электроустановок пуэ, пуэ кабели, пуэ 7 скачать, пуэ заземление, пуэ 7 правила устройства электроустановок, пуэ 7 издание скачать

Что такое заземление и почему мы заземляем систему и оборудование?

Что такое заземление?

Термин заземление обычно используется в электротехнической промышленности и означает «заземление оборудования» и «заземление системы». Заземление оборудования означает соединение заземления с токонесущими проводящими материалами, такими как кабелепровод, кабельные лотки, распределительные коробки, корпуса и рамы двигателя.

What is grounding and why do we ground the system and equipment? Что такое заземление и почему мы заземляем систему и оборудование? (на фото: заземляющий электрод и проводник; кредит: начи.орг)

Заземление системы означает соединение заземления с нейтральными точками токопроводящих проводников , такими как нейтральная точка цепи, трансформатор, вращающееся оборудование или система, либо полностью, либо с устройством ограничения тока.

На рисунке 1 показаны два типа заземления.

Grounding system Grounding system Рисунок 1 - Система заземления (щелкните, чтобы развернуть схему)

Что такое заземленная система?

Это система, в которой, по крайней мере, один проводник или точка (обычно средний провод или нейтральная точка обмоток трансформатора или генератора) намеренно заземлены либо полностью, либо через полное сопротивление (стандарт IEEE 142-2007 1).2).

Типы заземления системы, обычно используемые в промышленных и коммерческих энергосистемах, - это твердотельное заземление , заземление с низким сопротивлением, заземление с высоким сопротивлением и незаземленное заземление .


Какова цель заземления системы?

Заземление системы или преднамеренное соединение фазы или нейтрального проводника с землей предназначено для контроля напряжения на земле или заземлении в предсказуемых пределах.Он также обеспечивает поток тока, который позволит обнаружить нежелательное соединение между проводниками системы и землей [замыкание на землю].


Что такое замыкание на землю?

Замыкание на землю - это нежелательное соединение между проводниками системы и заземлением . Нарушения заземления часто остаются незамеченными и наносят ущерб производственным процессам завода. Отключая электропитание и повреждая оборудование, замыкания на землю нарушают поток продуктов, что приводит к потере производительности в течение нескольких часов или даже дней.

Необнаруженные замыкания на землю представляют потенциальный риск для здоровья и безопасности для персонала. Нарушение заземления может привести к угрозе безопасности, такой как неисправность оборудования, пожар и поражение электрическим током.

Замыкания на землю могут привести к серьезному повреждению оборудования и ваших процессов. При возникновении неисправности оборудование может быть повреждено и процессы могут быть остановлены, что серьезно повлияет на итоговую прибыль.

Вопросы и ответы

ВОПРОС № 1 - У меня есть защита от перегрузки по току.Нужна ли дополнительная защита от замыкания на землю?

Защита от перегрузки по току будет действовать для прерывания цепи на токи, для которых она была разработана и настроена на работу. Тем не менее, некоторые замыкания на землю, в частности, дуговые замыкания на низком уровне, приведут к значительным повреждениям и создадут источник возгорания, даже не достигнув уровня, необходимого для активации устройства защиты от сверхтока.

ВОПРОС № 2 - Существует ли опасность эксплуатации незаземленной системы на 480 В на старом заводе? Должны ли мы заземлить систему?

Основная опасность при работе незаземленной системы 480 В заключается в том, что при возникновении замыкания на землю единственным указанием, которое у вас будет, являются три индикатора.Напряжение на незаземленных фазах увеличится до 480 В относительно земли, напряжение на заземленном проводнике будет 0В относительно земли .

В этой системе единственный способ указать наличие замыкания на землю - это когда два источника света имеют большую яркость, чем неисправный фазовый индикатор. Чтобы определить замыкание на землю, вы должны включить каждый выключатель фидера, пока все три индикатора снова не появятся с одинаковым блеском.

Как только это будет сделано, вы продолжите вниз по этому фидеру, пока не найдете ошибку .Это звучит очень легко, но в реальном мире оказывается очень сложно.

Завод, как правило, не заземлен, потому что это постоянно действующая установка, и следует избегать изоляции из-за замыкания на землю ! К сожалению, это приводит к обнаружению замыкания на землю. Единственный способ обнаружить замыкание на землю - это задействовать выключатели фидера.

Это то, что вы пытаетесь избежать. Таким образом, в конце концов, замыкание на землю остается в системе, потому что нет простого способа найти его.Это опасно, потому что любое обслуживание, выполняемое в системе в заземленном состоянии, зависит от полного линейного потенциала относительно земли.

Хорошей новостью является то, что есть решение! Незаземленные объекты могут быть легко преобразованы в заземленные объекты с высоким сопротивлением, а обнаружение и определение места замыкания на землю может быть выполнено без прерывания питания.

ВОПРОС № 3 - Какое влияние, если таковое имеется, на движущееся оборудование, предназначенное для установки с плавающим грунтом или незаземленной вторичной по отношению к установке, которая имеет истинно заземленную систему? Мои мысли, это не должно иметь большого значения, но я могу ошибаться.

В вашем случае (от незаземленной системы до надежно заземленной системы) нет, это не имеет значения. Однако, если вы идете другим путем (из SG в систему UNG), тогда да, это будет иметь значение. Во время нормальной работы это, скорее всего, не будет иметь значения.

Однако во время замыкания на землю это произойдет. В незаземленной системе напряжение поврежденной фазы падает до потенциала заземления (или ~ 0 В) , и неповрежденные фазы повышаются до межфазного напряжения относительно земли.

Например, система 480 В будет иметь напряжение между фазой и землей ~ 277 В при нормальной работе, поэтому она должна работать адекватно. Однако из-за короткого замыкания на землю в одной фазе напряжение становится равным 0 В, , а две другие фазы повышаются с 277 В до 480 В между фазами и землей.

Так как этого не происходит в надежно заземленной системе, , все, что рассчитано только на 300 В между фазами и землей, взорвется , например, TVSS, VFD, счетчики и т. Д.

ВОПРОС # 4 Какое напряжение вы бы прочитали, если бы подключили свои выводы от L1, L2 или L3 к заземлению трехфазной системы электропитания переменного тока 460 В, подключенной Y?

Если система с Y-соединением надежно заземлена на , вы получите 266 В от линии к заземлению .Если Y-подключенная система не заземлена или заземлена с высоким сопротивлением, и система не имеет замыкания на землю, вы также читаете 266В. В случае возникновения ошибки в одной фазе, фаза, в которой возникла ошибка, будет показывать низкое напряжение около 0, а две другие фазы будут показывать около 460 В.

Ссылка // Заземление сопротивления - Q / A с экспертами отрасли от iGard

,

Лучшая практика заземления подстанции

Наземная сеть

Система заземления подстанции является неотъемлемой частью любой электрической системы. Надлежащее заземление подстанции является важным и очень важным по следующим двум причинам. Во-первых, он обеспечивает способ рассеивания электрического тока в земле без превышения рабочих пределов оборудования.

Best practice in substation grounding systems Лучшая практика в системах заземления подстанций

Во-вторых, это обеспечивает безопасную среду для защиты персонала вблизи заземленных объектов от опасности поражения электрическим током в условиях неисправности.

Система заземления включает в себя все взаимосвязанные средства заземления в зоне подстанции, в том числе сетку заземления, воздушные заземляющие провода, нейтральные проводники, подземные кабели, фундаменты, глубокие колодцы и т. Д.

Заземленная сетка состоит из горизонтально соединенных неизолированных проводников (мат) и заземляющих стержней. При проектировании заземляющей сети для контроля уровней напряжения до безопасных значений следует учитывать общую систему заземления , чтобы обеспечить безопасную систему с экономичными затратами.

Следующая информация в основном касается безопасности персонала. Информация, касающаяся сопротивления системы заземления, тока сети и повышения потенциала земли, также может быть использована для определения того, будут ли превышены рабочие пределы оборудования.

Безопасное заземление требует взаимодействия двух систем заземления:

  1. Преднамеренное заземление: , состоящее из систем заземления, закопанных на некоторой глубине под земной поверхностью
  2. Случайное основание: , временно установленное лицом, подверженным градиенту потенциала вблизи заземленного объекта

Часто предполагается, что к любому заземленному предмету можно безопасно прикоснуться к .Низкое сопротивление заземления подстанции само по себе не является гарантией безопасности. Не существует простой связи между сопротивлением системы заземления в целом и максимальным ударным током, которому может подвергаться человек.

(a) Exposure to touch voltage; (b) Exposure to step voltage а) воздействие напряжения прикосновения; (б) Воздействие ступенчатого напряжения

Подстанция с относительно низким сопротивлением заземлению может быть опасной, в то время как другая подстанция с очень высоким сопротивлением заземления может быть безопасной или может быть сделана безопасной благодаря тщательному проектированию.

Существует множество параметров, которые влияют на напряжения внутри и вокруг зоны подстанции.Поскольку напряжения зависят от места установки, невозможно спроектировать одну систему заземления, которая приемлема для всех мест .

Ток в сети, длительность повреждения, удельное сопротивление грунта, материал поверхности, а также размер и форма сетки оказывают существенное влияние на напряжения в области подстанции и вокруг нее.

Если геометрия, расположение заземляющих электродов, местные характеристики грунта и другие факторы способствуют чрезмерному градиенту потенциала на поверхности земли, система заземления может быть неадекватной с точки зрения безопасности, несмотря на ее способность переносить ток повреждения в величинах и продолжительности разрешено защитными реле.

В типичных условиях замыкания на землю, если в проекте не приняты надлежащие меры предосторожности, максимальные градиенты потенциала вдоль поверхности земли могут быть достаточной величины, чтобы подвергнуть опасности человека в этом районе.

Кроме того, опасных напряжений могут возникать между заземленными конструкциями или рамами оборудования и близлежащим заземлением .

Best practice in power substation grounding Лучшая практика заземления подстанции ,

Обзор системы заземления (незаземленной)

Система заземления

An Overview Of Grounding System (Ungrounded) An Overview Of Grounding System (Ungrounded) Обзор системы заземления (незаземленной) (На фото: установлен зажим заземления. Медная полоса 2 ″ x 0,022 ″ обработана антиокислительной смазкой на основе меди, а затем закреплена на чистом покрытом медью 8 'стержне заземления - с помощью beevo .com)

Подземная Нейтральная или Подземная Система

До 1950 года энергосистемы часто были без нейтрального заземления. Такая система имела многократных дуговых заземлений , с повреждением изоляции и с защитой от замыкания на землю .

Каждая фаза имеет собственную распределенную емкость относительно земли. Если замыкание на землю происходит на фазе B, распределенная емкость разряжается через замыкание. Емкость снова заряжается и разряжается. Из-за этого колебания напряжения достигаются в здоровых фазах.

Эти колебания напряжения вызывают напряжение на изоляции подключенного оборудования.

Ungrounded neutral or ungrounded system Ungrounded neutral or ungrounded system Рисунок 1 - Незаземленная нейтральная или незаземленная система

Ic2 = jCwv2
Ic3 = jCwv3
Ic = jCwv2 + jCwv3
Ic = jCw (v2 + v3) // Уравнение-01

Теперь, рисуя диаграмму фазера, как показано ниже, мы можем написать:

VN + V2 = v2 // Уравнение-02
VN + V3 = v3 // Уравнение-03

Подставляя уравнение -02 и уравнение-03 в уравнение-01:

Ic = jCw (VN + V2 + VN + V3)
Ic = jCw (2VN + V2 + V3) // Уравнение-04

Ungrounded neutral or ungrounded system Ungrounded neutral or ungrounded system Рисунок 2 - Незаземленная нейтральная или незаземленная система

Фазаторы напряжения V3 могут быть разрешены в направлении В N и в направлении, перпендикулярном V N , как V3Cosθ и V3Sinθ .

Аналогично, фазер напряжения V2 можно определить как V2Cosθand - V2Sinθ

Следовательно:
V2 + V3 = V3Cosθ + V3Sinθ + V2Cosθ - V2Sinθ // Уравнение-05
V3 = V2
V3Cosθ + V2Cosθ = V N

Подставляя в уравнение-05 получим:

V2 + V3 = VN = V1 (поскольку V1 замкнут на землю, так что VN = V1) // Уравнение-06

Подставляя уравнение-06 в уравнение-04, получаем:

Ic = jCw (2VN + VN)

Суммарный емкостный ток зарядки и разрядки здоровой фазы:

Ic = j3CwV1

Для незаземленной системы:

Если = IC2 + IC3 = IC = j3CwV1 // Уравнение-07

Как видно из уравнения -07 , в незаземленной системе ток короткого замыкания на землю полностью зависит от емкостного тока , возвращаемого через сеть фаза-земля.Это является причиной от напряжения напряжения в исправных фазах незаземленной системы.

Начиная с , нет пути возврата для тока повреждения в незаземленной системе, поэтому обнаружение тока замыкания на землю затруднительно. Это еще один недостаток незаземленной системы.

Вернуться к темам ↑


Преимущества незаземленной системы

Существуют некоторые преимущества незаземленной системы:

  1. Незаземленная система имеет незначительный ток замыкания на землю
  2. Некоторые непрерывные процессы или системы и основные вспомогательные устройства, в которых однофазное замыкание на землю не должно отключать систему.

Вернуться к темам ↑


Недостатки незаземленной системы

Однако ниже перечисленные недостатки незаземленной системы более неблагоприятны, чем преимущества:

  1. Наземная система испытывает многократные искрения основания.
  2. Нарушение изоляции происходит при однофазных замыканиях на землю.
  3. Защита от замыканий на землю для незаземленной системы затруднена.
  4. Напряжение из-за скачков молнии не находит пути к земле.

Для преодоления вышеупомянутых технических и эксплуатационных проблем была введена концепция заземления системы. Заземление системы соединяет нейтраль системы с землей.

На каждом уровне напряжения нейтраль трансформатора рассматривается как нейтрали системы .

Система заземления бывает двух типов:

  1. Эффективное заземление: Эффективное заземление также называется твердым заземлением без сопротивления или реактивного сопротивления.В этом случае коэффициент заземления составляет более 80%
  2. Неэффективное заземление: Если соединение нейтрали с землей осуществляется через сопротивление или реактивное сопротивление, то система считается неэффективно заземленной. В этом случае коэффициент заземления превышает 80%.

Вернуться к темам ↑


Коэффициент заземления и коэффициент замыкания на землю

Коэффициент заземления - это отношение, которое измеряется во время однофазного замыкания на землю:

Ce = самое высокое напряжение между фазой и землей здоровой фазы / междуфазное напряжение

В системе без нейтрального заземления ( см. Рисунок 1 ), напряжение между фазой и землей фаза-1 и фаза-2 повышается до 3-кратного межфазного напряжения Vrms во время однофазного замыкания на землю на фазе 3.В системе с заземлением нейтрали напряжение здоровой фазы возрастает до Ce времен Vrms.

Поэтому значение Ce:

  • Для неэффективно заземленной системы Ce = 1
  • Для эффективно заземленной системы Се <0,8 . Следовательно, номинальное напряжение разрядника для защиты от перенапряжений составляет> 0,8 В, действующее значение

Импульсное напряжение кВ мгновенно принимается как 2,5 от критического напряжения пробоя (CFOV) изоляции линии.Таким образом, ток разряда дается как:

I = (2,5 (CFOV) - Остаточное напряжение разрядника) / Импеданс линии

Коэффициент замыкания на землю - это коэффициент, рассчитанный в выбранной точке энергосистемы для данной системы. Коэффициент замыкания на землю = V1 / V2

  • V1 = Наибольшее среднеквадратическое напряжение между фазами здоровых фаз (фазы 2 и 3 см. Рисунок 1 ) во время замыкания на землю pahse-1
  • V2 = среднеквадратичное значение напряжения между фазой и землей в том же месте с устранением неисправности на неисправных фазах

Вернуться к темам ↑


Рекомендации:
  1. Руководство по проектированию промышленных электрических сетей By Schneider electric
  2. Защита распределительных устройств и система электропитания By Sunil S Rao, Khanna публикации
  3. ЗЕМЛЯ: Ответы на ваши вопросы Джефф Кроншоу
  4. Рекомендуемая практика IEEE для распределения электроэнергии для промышленных предприятий
,

Обзор системы заземления (заземление)

An Overview Of Grounded Grounding System An Overview Of Grounded Grounding System Обзор системы заземления (на фото: заземленная солнечная панель от J.E.M. Solar; jemsolar.com)

Продолжение технической статьи: обзор системы заземления (без заземления)


Темы покрыты

  1. Надежно заземленная система
  2. Сопротивление заземленной системы
  3. Причина сопротивления заземления
  4. Заземление системы на уровне EHV

Надежно заземленная система

Solidly grounded system Solidly grounded system Рисунок 3 - Надежно заземленная система

Предположим, что R фаза ( фаза 3 на рисунке 3 ) закорочена на землю, чем:

  • Если = ток через короткое замыкание ( Ток неисправности )
  • В = ток через соединение нейтрали с землей
  • Icy = Емкостный ток, возвращаемый через сеть Емкости фазы Фаза-2 ( Y фаза ) -
  • IcB = Емкостный ток, возвращаемый через сеть Емкости фазы 1 ( B фаза ) -

Мы можем написать:

Если = In + IcY + IcB + Ir // Уравнение-08

, где Ir = ток, возвращаемый через сопротивление изоляции сети, которое всегда незначительно

В случае низкого напряжения, доступное напряжение системы между фазой и землей составляет 415/1.732 = 240 В . Сопротивление пластины заземления, заземления и т. Д. Составляет порядка 1,5 Ом , поэтому ток заземления ограничен примерно 240 / 1,5 = 160 Ампер . Это не очень большая величина, поэтому не требуется никакого преднамеренного полного сопротивления в нейтрали к заземлению.

Согласно уравнению -08 для Если можно увидеть, что если IcY и IcB пренебрежимо мало, чем If = In, что имеет место в системе LV .При 415V уровень емкостных токов заземления не является значительным, поэтому мы можем написать:

Если = В для заземленной системы низкого напряжения // Уравнение-09

Вернуться к оглавлению №

Сопротивление заземленной системы

Resistance grounded system Resistance grounded system Рисунок 4. Сопротивление с заземлением
В случае системы МВ ( 3,3 кВ и далее до 33 кВ ) напряжение между фазой и землей высокое. Также емкостный зарядный ток недостаточно велик, чтобы компенсировать его, поэтому ток короткого замыкания на землю, вероятно, будет чрезмерным.

Следовательно, сопротивление подключено между нейтралью и заземлением. Ток через нейтраль ограничен 100-400 Ампер .


Ограничение тока / тока короткого замыкания на землю через нейтраль

Хотя все компоненты энергосистемы на уровне MV рассчитаны на , полный уровень сбоя системы MV , например:

Чем защищается ограничение тока / тока замыкания на землю через нейтраль?

Нейтраль трансформатора или генератора заземляется через полное сопротивление, основным элементом которого является сопротивление.Этот метод используется, когда ток короткого замыкания на землю слишком велик, если не ограничен (например, генераторы среднего напряжения). Здесь резистор намеренно подключен между нейтралью и землей. Это должно ограничить ток замыкания на землю.

Вернуться к оглавлению №

Причины ограничения тока замыкания на землю

Причины ограничения тока замыкания на землю:

1. Во вращающихся электрических машинах, таких как , двигателей, , и , генераторов, , , если ток короткого замыкания на землю велик, как в случае заземления, повреждение сердечника будет высоким.Чтобы ограничить повреждение сердечника, производители оборудования допускают только ограниченный ток замыкания на землю.

Это дано в форме кривой повреждения активной зоны.

2. Типичное значение будет 25A-100A в течение 1 секунды . Это значение используется в качестве руководства при выборе NGR и настройке реле защиты от замыкания на землю статора в защите генератора.

3. Повреждение обмотки вращающихся электрических машин не представляет серьезной проблемы (хотя обмотки рассчитаны на полный уровень неисправности).Ремонт поврежденных обмоток может быть выполнен местным перемотчиком. Но, в случае повреждения активной зоны, ремонт не может быть выполнен на месте. Машина должна быть отправлена ​​обратно на завод-изготовитель для ремонта, что приводит к длительным периодам потери производства.

Поскольку вращающиеся электрические машины не присутствуют в уровнях напряжения от 22 кВ и далее, , эти системы обычно имеют твердое заземление .

4. Отношение X0 / X1 системы также определяет тип нейтрального заземления.Если соответствующее отношение X0 / X1 попадает под этот предварительно определенный диапазон. Это выбор между погодой, чтобы справиться с более высоким напряжением или большим током при коротком замыкании. Эффективно заземленное снижает предел перенапряжения здоровых фаз, в то время как другая фаза замыкается на землю. Но ток замыкания на землю очень высок.

Это означает, что системе потребуется прерыватель большой мощности, но система изоляции должна иметь умеренный рейтинг BIL.

Но по мере того, как полное сопротивление нейтрали к земле увеличивается, ток короткого замыкания на землю уменьшается, но при этом коэффициент перенапряжения возрастет даже до 1.73 раза! Таким образом, требуется выключатель с низкой емкостью по току, но ВЫСОКИЙ BIL для всей системы изоляции.

Предположим, что R фаза ( фаза-1 на рисунке 4 ) закорочена на землю, чем:

  • Если = ток через короткое замыкание ( Ток неисправности )
  • В = ток через соединение нейтрали с землей
  • Icy = Емкостный ток, возвращаемый через сеть Емкости фазы Фаза-2 ( Y фаза ) -
  • IcB = Емкостный ток, возвращаемый через сеть Емкости фазы 3 ( B фаза ) -

Повторяя уравнение-8, мы можем написать:

Если = In + IcY + IcB + Ir

Пренебрегая Ir и подставляя следующее:

In = -V1 / Rn (отрицательный знак указывает, что емкостный ток зарядки и разрядки находится в фазе, противоположной току через нейтраль )

IcY + IcB = суммарный емкостный ток зарядки и разрядки работоспособной фазы = j3CwV1 из уравнение-07

Представление векторной диаграммы будет:

Phasor Diagram Phasor Diagram Рисунок 5 - Диаграмма вектора

Итак, наконец, после замены In и IcY + IcB выражение для тока замыкания на землю в системе среднего напряжения будет:

Если = -V1 / Rn + j3CwV1 // Уравнение -10

Величина тока замыкания на землю составит:

| Если | = | V1 | √ (I / Rn) 2+ 9C2w2

Вернуться к оглавлению №


Заземление системы на уровне EHV

В случае системы HV ( выше 33 кВ ) Емкостный ток заземления достаточно большой , чтобы нейтрализовать токи замыкания на землю , следовательно, сопротивление в соединении нейтрали с землей не требуется.

Твердое заземление широко применяется по следующим причинам:

1. Как мы уже поняли, выбор между погодой и более высоким напряжением или большим током при коротком замыкании. На уровне EHV, если мы выберем более высокое напряжение, чем из-за более высокой стоимости изоляции, при выборе EHV более высокое напряжение не будет жизнеспособной идеей.

Лучше выбрать более высокий ток, выбрав твердое заземление.

2.Вращающиеся машины отсутствуют в системе сверхвысокого напряжения, поэтому нет необходимости ограничивать ток короткого замыкания на землю, как мы это делаем в системе среднего напряжения. Даже если вращающиеся машины присутствуют из-за более высокого напряжения, емкостный ток заземления также достаточно велик, чтобы нейтрализовать ток замыкания на землю.

Вернуться к оглавлению №


Ссылка:
  1. Руководство по проектированию промышленных электрических сетей Schneider electric
  2. Защита распределительных устройств и система питания. Автор Sunil S Rao, Khanna публикации
  3. ЗЕМЛЯ: на ваши вопросы ответил Джефф Кроншоу
  4. IEEE Рекомендуемая практика для распределения электроэнергии для промышленных предприятий
,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о