Напряжение между открытыми проводящими частями при одновременно. Буквенно-цифровое и цветовое обозначение шин

Главная / Бизнес

Электроустановка – Совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другие виды энергии.

Электроустановка бытовая – Электроустановка, используемая в жилых, коммунальных и общественных зданиях всех типов (кинотеатрах, клубах, школах, детских садах, магазинах, больницах и т.п.), с которыми могут взаимодействовать как взрослые, так и дети.

Электроустановка закрытая (внутренняя) – Электроустановка, размещенная внутри здания, защищающего ее от атмосферных воздействий.

Электроустановка открытая (наружная) – Электроустановка, не защищенная зданием от атмосферных воздействий, или защищенная только навесом, сетчатым ограждением и т. п.

Электропомещение – Помещение или отгороженная часть помещения, в котором расположено электрооборудование, доступное только для квалифицированного обслуживающего персонала.

Помещение без повышенной опасности (по условиям поражения людей электрическим током) – Помещение, не попадающее под определение помещений с повышенной опасностью и особоопасных.

Помещение с повышенной опасностью

Сырость (влажность выше 75%);

Токопроводящая пыль;

Токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.);

Высокая температура (выше 35оС);

возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям), с другой.

Помещение особо опасное – Помещение, характеризующееся наличием в нем одного из следующих условий:

Особая сырость (влажность близка к 100%; потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой);

Химически активная или органическая среда (постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости; образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования);

Одновременно два или более условий повышенной опасности;

Территория открытых электроустановок в отношении опасности поражения людей электрическим током приравнивается к особо опасным помещениям.

Квалифицированный обслуживающий персонал – Специально подготовленные работники, прошедшие проверку знаний в объеме, обязательном для данной работы (должности), и имеющие группу по электробезопасности.

Сеть электрическая с эффективно заземленной нейтралью – трехфазная электрическая сеть напряжением выше 1 кВ, в которой коэффициент замыкания на землю (отношение разности потенциалов между неповрежденной фазой и землей в точке замыкания на землю другой или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и землей в этой точке до замыкания) не превышает 1,4.

Нейтраль глухозаземленная – Нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная непосредственно к заземляющему устройству. Глухозаземленным может быть также вывод источника однофазного переменного тока или полюс источника постоянного тока в двухпроводных сетях, а также средняя точка в трехпроводных сетях постоянного тока.

Нейтраль изолированная – Нейтраль трансформатора или генератора, неприсоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и других аналогичных им устройств.

Проводящая часть – Часть, которая может проводить электрический ток.

Проводящая часть открытая – Доступная прикосновению проводящая часть электроустановки, нормально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции.

Проводящая часть сторонняя – Проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки.

Токоведущая часть – Проводящая часть электроустановки, находящаяся в процессе ее работы под рабочим напряжением, в том числе нулевой рабочий проводник (если он не совмещен с нулевым защитным проводником).

Прикосновение прямое – Электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением.

Прикосновение косвенное – Электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции.

Заземлитель – Проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

Заземлитель искусственный – Заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.

Заземлитель естественный – Сторонняя проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемая для целей заземления.

Заземляющий проводник – Проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.

Заземляющее устройство – Совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Зона нулевого потенциала (относительная земля) – Часть земли, находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя, электрический потенциал которой принимается равным нулю.

Зона растекания (локальная земля) – Зона земли между заземлителем и зоной нулевого потенциала.

Замыкание на землю – Случайный электрический контакт между токоведущими частями, находящимися под напряжением, и землей.

Напряжение на заземляющем устройстве – Напряжение, возникающее при стекании тока с заземлителя в землю между точкой ввода тока в заземлитель и зоной нулевого потенциала.

Напряжение прикосновения – Напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного.

Напряжение прикосновения ожидаемое – Напряжение между одновременно доступными прикосновению проводящими частями, когда человек или животное их не касается.

Напряжение шага – Напряжение между двумя точками на поверхности земли, на расстоянии 1 м одна от другой.

Сопротивление заземляющего устройства – Отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.

Эквивалентное удельное сопротивление земли с неоднородной структурой – Удельное электрическое сопротивление земли с однородной структурой, в которой сопротивление заземляющего устройства имеет то же значение, что и в земле с неоднородной структурой.

Заземление – Преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

Заземление защитное – Заземление, выполняемое в целях электробезопасности.

Заземление рабочее (функциональное) – Заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности).

Зануление защитное – В электроустановках напряжением до 1 кВ преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.

Уравнивание потенциалов – Электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов.

Выравнивание потенциалов – Снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединенных к заземляющему устройству, или путем применения специальных покрытий земли.

Защитный проводник – Проводник, предназначенный для целей электробезопасности.

Защитный проводник заземляющий – Защитный проводник, предназначенный для защитного заземления.

Защитный проводник нулевой – Защитный проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для присоединения открытых проводящих частей к глухозаземленной нейтрали источника питания.

Нулевой рабочий (нейтральный) проводник – Проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для питания электроприемников и соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной точкой источника в сетях постоянного тока.

Совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводник – Проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, совмещающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников.

Главная заземляющая шина – Шина, являющаяся частью заземляющего устройства электроустановки до 1 кВ и предназначенная для присоединения нескольких проводников с целью заземления и уравнивания потенциалов.

Автоматическое отключение питания (защитное) – Автоматическое размыкание цепи одного или нескольких фазных проводников (и, если требуется, нулевого рабочего проводника), выполняемое с целью электробезопасности.

Изоляция основная – Изоляция токоведущих частей, обеспечивающая в том числе защиту от прямого прикосновения.

Изоляция дополнительная – Независимая изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, выполняемая дополнительно к основной изоляции для защиты при косвенном прикосновении.

Изоляция двойная – Изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, состоящая из основной и дополнительной изоляций.

Изоляция усиленная – Изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, обеспечивающая степень защиты от поражения электрическим током, равноценную двойной изоляции.

Сверхнизкое (малое) напряжение – Напряжение, не превышающее 50 В переменного и 120 В постоянного тока.

Разделительный трансформатор – Трансформатор, первичная обмотка которого отделена от вторичных обмоток при помощи защитного электрического разделения цепей.

Разделительный трансформатор безопасный – Разделительный трансформатор, предназначенный для питания цепей сверхнизким напряжением.

Защитный экран – Проводящий экран, предназначенный для отделения электрической цепи и/или проводников от токоведущих частей других цепей.

Защитное электрическое разделение цепей – Отделение одной электрической цепи от других цепей в электроустановках напряжением до 1 кВ с помощью двойной изоляции, или основной изоляции и защитного экрана, или усиленной изоляции.

Непроводящие (изолирующие) помещения, зоны, площадки – Помещения, зоны, площадки, в которых (на которых) защита при косвенном прикосновении обеспечивается высоким сопротивлением пола и стен и в которых отсутствуют заземленные проводящие части.

Длина пути утечки изоляции (изолятора) или составной изоляционной конструкции – Наименьшее расстояние по поверхности изоляционной детали между металлическими частями разного потенциала.

Длина пути утечки изоляции эффективная – Часть длины пути утечки, определяющая электрическую прочность изолятора или изоляционной конструкции в условиях загрязнения и увлажнения.

Длина пути утечки изоляции эффективная удельная – Отношение эффективной длины пути утечки к наибольшему рабочему межфазному напряжению сети, в которой работает электроустановка.

Степень загрязнения – Показатель, учитывающий влияние загрязненности атмосферы на снижение электрической прочности изоляции электроустановок.

Карта степеней загрязнения – Географическая карта, районирующая территорию по степени загрязнения.

Электромашинное помещение – Помещение, в котором совместно могут быть установлены электрические генераторы, вращающиеся или статические преобразователи, электродвигатели, трансформаторы, распределительные устройства, щиты и пульты управления, а также относящиеся к ним вспомогательное оборудование.

Переносной электроприемник – Электроприемник, который может находиться в руках человека в процессе его эксплуатации (ручной электроинструмент, переносные бытовые электроприборы, переносная радиоэлектронная аппаратура и т. п.).

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

Главные троллеи – троллеи, расположенные вне крана.

Троллеи крана – троллеи, расположенные на кране.

Малогабаритный троллейный токопровод (шинопровод) – Покрытое кожухом устройство, состоящее из троллеев, изоляторов и каретки с токосъемниками.

Ремонтный загон – Место, где кран устанавливается на время ремонта.

Ремонтный участок главных троллеев – Участок главных троллеев в пределах ремонтного загона.

Секция главных троллеев – Участок главных троллеев, расположенный вне пределов ремонтных загонов и отделенный изолированным стыком от каждого из соседних участков, в том числе от ремонтных участков.

Лифт (подъемник) – Подъемное устройство, предназначенное для перемещения людей и груза в кабине или на платформе, движущеейся в жестких вертикальных направляющих при помощи подъемного механизма, приводимого в действие электродвигателем непосредственно или через редуктор, связанный с ним жесткой или упругой муфтой.

Групповая лифтовая установка – Установка, состоящая из нескольких лифтов, имеющих машинное помещение и связанных между собой общей системой управления.

В настоящем федеральном законе приняты следующие аббревиатуры и условные обозначения:

Система TN – Система для электроустановок напряжением до 1 кВ, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников.

Система TN-С – Система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении.

Система TN-S – Система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении.

Система TN-C-S – Система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания.

Система IT – Система для электроустановок напряжением до 1 кВ, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены.

Система ТТ – Система для электроустановок напряжением до 1 кВ, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.

N-проводник – нулевой рабочий (нейтральный) проводник;

РЕ-проводник – защитный проводник (заземляющий проводник, нулевой защитный проводник, защитный проводник системы уравнивания потенциалов);

PEN-проводник – совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводник;

L – длина пути утечки изоляции (изолятора) или составной изоляционной конструкции;

lэ – эффективная удельная длина пути утечки изоляции;

ВЛ – воздушная линия электропередачи

ГЭС – гидравлическая электростанция;

КЛ – кабельная линия электропередачи;

КСЗ – карта степеней загрязнения;

КСО – комплектная сборная ячейка одностороннего обслуживания;

КРУ – комплектное распределительное устройство;

ЛЭП – линия электропередачи;

ОРУ – открытое распределительное устройство;

РУ – распределительное устройство;

СЗ – степень загрязнения;

СНиП – строительные нормы и правила;

СНН – сверхнизкое (малое) напряжение;

ТЭС – тепловая электростанция;

УЗО – устройство защитного отключения;

ЭМП – электромашинное помещение.

В первой части (теория) я опишу терминологию, основные виды заземления (назначение) и предъявляемые к заземлению требования.
Во второй части (практика) будет рассказ про традиционные решения, применяемые при строительстве заземляющих устройств, с перечислением достоинств и недостатков этих решений.
Третья часть (практика) в некотором смысле продолжит вторую. В ней будет содержаться описание новых технологий, используемых при строительстве заземляющих устройств. Как и во второй части, с перечислением достоинств и недостатков этих технологий.

Если читатель обладает теоретическими знаниями и интересуется только практической реализацией - ему лучше пропустить первую часть и начать чтение со второй части.

Если читатель обладает необходимыми знаниями и хочет познакомиться только с новинками - лучше пропустить первые две части и сразу перейти к чтению третьей.

Мой взгляд на описанные методы и решения в какой-то степени однобокий. Прошу читателя понимать, что я не выдвигаю свой материал за всеобъемлющий объективный труд и выражаю в нём свою точку зрения, свой опыт.

Некоторая часть текста является компромиссом между точностью и желанием объяснить “человеческим языком”, поэтому допущены упрощения, могущие “резать слух” технически подкованного читателя.

1 часть. Заземление

В этой части я расскажу о терминологии, об основных видах заземления и о качественных характеристиках заземляющих устройств.

Увеличить площадь контакта заземлителя с грунтом можно либо увеличив количество электродов, соединив их вместе (сложив площади нескольких электродов), либо увеличив размер электродов. При применении вертикальных заземляющих электродов последний способ очень эффективен, если глубинные слои грунта имеют более низкое электрическое сопротивление, чем верхние.

В1.2. Электрическое сопротивление грунта (удельное)

Напомню: это величина, определяющая - как хорошо грунт проводит ток через себя. Чем меньшее сопротивление будет иметь грунт, тем эффективнее/ легче он будет “впитывать” в себя ток от заземлителя.

Примерами грунтов, хорошо проводящих ток, является солончаки или сильно увлажненная глина. Идеальная природная среда для пропускания тока - морская вода.
Примером “плохого” для заземления грунта является сухой песок.

(Если интересно, можно посмотреть таблицу величин удельного сопротивления грунтов , используемых в расчётах заземляющих устройств).

Возвращаясь к первому фактору и способу уменьшения сопротивления заземления в виде увеличения глубины электрода можно сказать, что на практике более чем в 70% случаев грунт на глубине более 5 метров имеет в разы меньшее удельное электрическое сопротивление, чем у поверхности, за счет большей влажности и плотности. Часто встречаются грунтовые воды, которые обеспечивают грунту очень низкое сопротивление. Заземление в таких случаях получается очень качественным и надежным.

В2. Существующие нормы сопротивления заземления

Так как идеала (нулевого сопротивления растеканию) достигнуть невозможно, все электрооборудование и электронные устройства создаются исходя из некоторых нормированных величин сопротивления заземления, например 0.5, 2, 4, 8, 10, 30 и более Ом.

Для ориентирования приведу следующие значения:

для подстанции с напряжением 110 кВ сопротивление растеканию токов должно быть не более 0,5 Ом (ПУЭ 1.7.90)
при подключении телекоммуникационного оборудования , заземление обычно должно иметь сопротивление не более 2 или 4 Ом
для уверенного срабатывания газовых разрядников в устройствах защиты воздушных линий связи (например, локальная сеть на основе медного кабеля или радиочастотный кабель) сопротивление заземления, к которому они (разрядники) подключаются должно быть не более 2 Ом. Встречаются экземпляры с требованием в 4 Ом.
у источника тока (например, трансформаторной подстанции) сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока или 220 В источника однофазного тока (ПУЭ 1.7.101)
у заземления, использующегося для подключения молниеприёмников , сопротивление должно быть не более 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8)
для частных домов, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт:
- при использовании системы TN-C-S необходимо иметь локальное заземление с рекомендованным сопротивлением не более 30 Ом (ориентируюсь на ПУЭ 1.7.103)
- при использовании системы TT (изолирование заземления от нейтрали источника тока) и применении устройства защитного отключения (УЗО) с током срабатывания 100 мА необходимо иметь локальное заземление с сопротивлением не более 500 Ом (ПУЭ 1.7.59)

В3. Расчёт сопротивления заземления

Для успешного проектирования заземляющего устройства, имеющего необходимое сопротивление заземления, применяются, как правило, типовые конфигурации заземлителя и базовые формулы для расчётов.

Конфигурация заземлителя обычно выбирается инженером на основании его опыта и возможности её (конфигурации) применения на конкретном объекте.

Выбор формул расчёта зависит от выбранной конфигурации заземлителя.
Сами формулы содержат в себе параметры этой конфигурации (например, количество заземляющих электродов, их длину, толщину) и параметры грунта конкретного объекта, где будет размещаться заземлитель. Например, для одиночного вертикального электрода эта формула будет такой:

Точность расчёта обычно невысока и зависит опять же от грунта - на практике расхождения практических результатов встречается в почти 100% случаев. Это происходит из-за его (грунта) большой неоднородности: он изменяется не только по глубине, но и по площади - образуя трёхмерную структуру. Имеющиеся формулы расчёта параметров заземления с трудом справляются с одномерной неоднородностью грунта, а расчёт в трёхмерной структуре сопряжен с огромными вычислительными мощностями и требует крайне высокую подготовку оператора.
Кроме того, для создания точной карты грунта необходимо произвести большой объем геологических работ (например, для площади 10*10 метров необходимо сделать и проанализировать около 100 шурфов длиной до 10 метров), что вызывает значительное увеличение стоимости проекта и чаще всего не возможно.

В свете вышесказанного почти всегда расчёт является обязательной, но ориентировочной мерой и обычно ведётся по принципу достижения сопротивления заземления “не более, чем”. В формулы подставляются усредненные значения удельного сопротивления грунта, либо их наибольшие величины. Это обеспечивает “запас прочности” и на практике выражается в заведомо более низких (ниже - значит лучше) значениях сопротивления заземления, чем ожидалось при проектировании.

Строительство заземлителей

При строительстве заземлителей чаще всего применяются вертикальные заземляющие электроды. Это связано с тем, что горизонтальные электроды трудно заглубить на большую глубину, а при малой глубине таких электродов - у них очень сильно увеличивается сопротивление заземления (ухудшение основной характеристики) в зимний период из-за замерзания верхнего слоя грунта, приводящее к большому увеличению его удельного электрического сопротивления.
)

ГОСТ Р 50571.21-2000 (МЭК 60364-5-548-96)
Заземляющие устройства и системы уравнивания электрических потенциалов в электроустановках, содержащих оборудование обработки информации (гуглить)

Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87 (гуглить)

Собственный опыт и знания

Теги: Добавить метки

ГОСТ Р 50571.18-2000
(МЭК 60364-4-442-93)

Группа Е08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ЗДАНИЙ

ТРЕБОВАНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ

Защита от перенапряжений

Раздел 442

ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ДО 1 кВ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, ВЫЗВАННЫХ
ЗАМЫКАНИЯМИ НА ЗЕМЛЮ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ВЫШЕ 1кВ

Electrical installations of buildings. Part 4. Protection for safety. Chapter 44.
Protection against overvoltages. Section 442. Protection of low-voltage
installations against faults between high-voltage systems and earth

ОКС 91.140.50
29.120.50
ОКСТУ 3402

Дата введения 2002-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Всероссийским научно-исследовательским институтом электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ) и Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации и сертификации в машиностроении (ВНИИНМАШ)

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 337 "Электроустановки жилых и общественных зданий"

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 18 декабря 2000 г. N 372-ст

3 Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта МЭК 60364-4-442-93 "Электрические установки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Глава 44. Защита от перенапряжений. Раздел 442. Защита низковольтных установок от замыканий между высоковольтными системами и землей" с Изменением N 1 (1995 г.) с дополнительными требованиями, учитывающими потребности экономики страны

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

Настоящий стандарт является частью комплекса государственных стандартов на электроустановки зданий, разрабатываемых на основе стандартов Международной электротехнической комиссии МЭК 364 "Электроустановки зданий". Он представляет собой аутентичный текст международного стандарта МЭК 60364-4-442-93, кроме раздела 1, уточняющего особенности применения настоящего стандарта в национальной энергетике, раздела 3, который исключает разночтения в толковании терминов, и требований (выделенных курсивом), отражающих потребности различных отраслей экономики страны, в том числе и сельскохозяйственного производства.

Нумерация разделов, пунктов и подпунктов в настоящем стандарте, начиная с раздела 442.1, полностью соответствует принятой в МЭК 60364-4-442-93 с учетом Изменения N 1 (1995 г.) (введены новые разделы 442.6 и 442.7).

Таблица 44А в настоящем стандарте заменена новой в соответствии с Изменением N 1.

В настоящем стандарте принята та же нумерация рисунков и те же условные обозначения, что и в МЭК 60364-4-442-93.

Требования настоящего стандарта дополняют, изменяют или заменяют требования других частных стандартов комплекса стандартов на электроустановки зданий. Отсутствие ссылки на главу, раздел или пункт частного стандарта означает, что соответствующие требования стандарта распространяются и на данный случай.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на электроустановки зданий, применяемые во всех отраслях экономики страны, независимо от их принадлежности и форм собственности, и устанавливает требования по обеспечению электробезопасности путем защиты от перенапряжений, которые могут возникнуть в электроустановках до 1 кВ из-за замыканий на землю в электроустановках выше 1 кВ. При этом электроустановки до и выше 1 кВ могут быть как электрически связанными, так и не связанными между собой. Под термином "электрически" понимается связь как непосредственная по объединенным между собой нейтральным проводящим частям электроустановок различных напряжений, так и через питающие понижающие трансформаторы. Электрически не связанные между собой электроустановки наиболее часто имеют место в сельской местности и представляют собой, как правило, автономные источники электроснабжения напряжением до 1 кВ, расположенные вблизи воздушных линий электропередачи установок выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью или вблизи трансформаторных подстанций таких установок.

Применительно к сельскохозяйственному производству защита от перенапряжений должна обеспечивать электробезопасность не только людей, но и сельскохозяйственных животных, включая устранение электропатологии скота, т.е. снижение продуктивности под воздействием безопасных для жизни весьма малых напряжений прикосновения.

Стандарт предназначен для проектных, монтажных, пусконаладочных и эксплуатационных организаций любых форм собственности.

Требования, дополняющие МЭК 60364-4-442-93 и учитывающие потребности экономики страны, выделены в тексте настоящего стандарта курсивом.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 30331.2-95 (МЭК 364-3-93)/ГОСТ Р 50571.2-94 (МЭК 364-3-93) Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики

ГОСТ 30331.3-95 (МЭК 364-4-41-92)/ГОСТ Р 50571.3-94 (МЭК 364-4-41-92) Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражений электрическим током

ГОСТ Р 50571.14-96 (МЭК 364-7-705-84) Электроустановки зданий. Часть 7. Требования к специальным электроустановкам. Раздел 705. Электроустановки сельскохозяйственных и животноводческих помещений

3 Определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины.

3.1 земля (относительная, эталонная): Проводящая электрический ток и находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя часть земной коры, электрический потенциал которой принимают равным нулю.

3.2 локальная земля: Часть земли, находящаяся в контакте с заземлителем, электрический потенциал которой под влиянием тока, стекающего с заземлителя, может быть отличен от нуля. В случаях, когда отличие от нуля потенциала части земли не имеет принципиального значения, вместо термина "локальная земля" используют общий термин "земля".

3.3 электроустановка до 1 кВ: Электроустановка, номинальное значение напряжения в которой не превышает 1 кВ.

3.4 электроустановка выше 1 кВ: Электроустановка, номинальное значение напряжения в которой равно или выше 1 кВ.

3.5 электрическая сеть с эффективно заземленной нейтралью: Трехфазная электрическая сеть выше 1 кВ, в которой коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4.

3.6 коэффициент замыкания на землю: Отношение разности потенциалов в трехфазной электрической сети между неповрежденной фазой и землей в точке замыкания на землю другой фазы или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и землей в этой точке до замыкания.

3.7 проводящая часть: Часть, способная проводить электрический ток.

3.8 нейтральная проводящая часть (нейтральный проводник): Часть электроустановки, способная проводить электрический ток, потенциал которой в нормальном эксплуатационном режиме равен или близок к нулю, например корпус трансформатора, шкаф распредустройства, кожух пускателя, проводник системы уравнивания потенциалов, PEN-проводник и т.п.

3.9 открытая проводящая часть: Доступная прикосновению проводящая часть, нормально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении изоляции.

3.10 сторонняя проводящая часть: Проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки.

3.11 проводник: Часть, предназначенная для проведения электрического тока определенного значения.

3.12 токоведущая часть: Проводник или проводящая часть, предназначенные для работы под напряжением в нормальном эксплуатационном режиме работы электроустановки.

3.13 замыкание на землю: Случайное или преднамеренное (например, при срабатывании короткозамыкателя) возникновение проводящей цепи между находящейся под напряжением токоведущей частью и землей или не изолированной от земли проводящей частью.

3.14 заземление: Преднамеренное электрическое соединение данной точки системы или установки, или оборудования с локальной землей посредством заземляющего устройства.

3.15 заземляющее устройство: Совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

3.16 заземлитель: Часть заземляющего устройства, состоящая из одного или нескольких электрически соединенных между собой заземляющих электродов.

3.17 электрически независимый заземлитель (независимый заземлитель): Заземлитель, расположенный на таком расстоянии от других заземлителей, что токи растекания с них не оказывают существенного влияния на электрический потенциал независимого заземлителя.

3.18 заземляющий проводник: Проводник, соединяющий заземляемую точку системы или установки, или оборудования с заземлителем.

3.19 заземляющий электрод (электрод заземлителя): Проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с локальной землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, например через слой бетона или проводящее антикоррозионное покрытие.

3.20 потенциаловыравнивающий электрод: То же, что и заземляющий электрод, но используемый для выравнивания электрических потенциалов.

3.21 сопротивление заземляющего устройства: Отношение напряжения на заземляющем устройстве (по отношению к земле) в точке заземления системы или устройства или оборудования к току, стекающему с заземлителя в землю, равное сумме сопротивления заземляющего проводника и сопротивления растеканию заземлителя.

3.22 сопротивление растеканию заземлителя (сопротивление растеканию тока с заземлителя в землю): Отношение напряжения в точке на заземлителе в месте присоединения заземляющего проводника (по отношению к земле) к току, стекающему с заземлителя в землю.

3.23 уравнивание электрических потенциалов: Электрическое соединение проводящих частей друг с другом для достижения их эквипотенциальности.

3.24 защитное уравнивание электрических потенциалов: Уравнивание электрических потенциалов в целях обеспечения электробезопасности путем устранения разности электрических потенциалов между всеми одновременно доступными прикосновению открытыми проводящими частями стационарного электрооборудования и сторонними проводящими частями, включая металлические части строительных конструкций зданий, достигаемое надежным соединением этих частей друг с другом при помощи проводников.

3.25 система защитного уравнивания электрических потенциалов (устройство защитного уравнивания электрических потенциалов): Совокупность проводников и их соединений с проводящими частями, обеспечивающая защитное уравнивание потенциалов.

3.26 защитное выравнивание электрических потенциалов: Мера обеспечения электробезопасности, заключающаяся в снижении относительной разности электрических потенциалов между различными точками на поверхности локальной земли или проводящего пола (шагового напряжения), между этими точками и заземляющим устройством или открытыми проводящими частями (напряжения прикосновения) в нормальном и аварийном режимах работы, достигаемая соединением заземляющего устройства и открытых проводящих частей с уложенными в локальной земле или проводящем полу потенциаловыравнивающими электродами.

3.27 выравнивание электрических потенциалов: То же, что и защитное выравнивание электрических потенциалов, но выполняемое не только для обеспечения электробезопасности, но и для иных целей, например для устранения вредных (вызывающих помехи) напряжений в специальных высокочувствительных установках информационных технологий.

3.28 система выравнивания электрических потенциалов (устройство выравнивания электрических потенциалов, сокращенно УВЭП): Система, устройство, обеспечивающие выравнивание электрических потенциалов.

3.29 напряжение прикосновения: Напряжение между двумя открытыми проводящими частями при одновременном прикосновении к ним человека или животного, а также напряжение между открытой проводящей частью, к которой прикасается человек или животное, и местом на поверхности локальной земли или проводящего пола, на котором стоит человек или животное.

3.30 ожидаемое напряжение прикосновения: То же, что и напряжение прикосновения, но в предположении, что человек или животное отсутствует.

3.31 шаговое напряжение: Напряжение между двумя точками на поверхности локальной земли или проводящего пола, находящимися на расстоянии 1 м одна от другой (применительно к человеку) и на расстоянии 1,4 м (применительно к крупному рогатому скоту), которое рассматривается как длина шага человека или как расстояние между передними и задними конечностями животного.

3.32 напряжение замыкания на землю в электроустановке выше 1 кВ (напряжение замыкания): Напряжение на заземляющем устройстве (по отношению к земле) в точке заземления электроустановки выше 1 кВ в момент замыкания на землю токоведущей части этой электроустановки, равное произведению сопротивления заземляющего устройства на стекающий с него в землю ток.

3.33 критическое напряжение (предпробивное напряжение): Напряжение, приложенное к электрической изоляции токоведущих частей электроустановки до 1 кВ в момент замыкания на землю в электроустановке выше 1 кВ и способное при определенных значениях вызвать ее пробой.

3.34 допустимое критическое напряжение (расчетное напряжение): Критическое напряжение, принимаемое в расчетах за основу при проектировании электроустановок.

3.35 время действия защиты от замыкания на землю (длительность замыкания на землю, продолжительность замыкания на землю, время отключения): Период времени от момента возникновения замыкания на землю до момента срабатывания отключающегося устройства, т. е. до момента отключения поврежденного участка.

3.36 система заземления (заземляющая система): Совокупность заземляющих устройств подстанции, открытых проводящих частей потребителя и нейтрального проводника в электроустановке до 1 кВ.

3.37 тип системы заземления: Показатель, характеризующий отношение к земле нейтрали трансформатора на подстанции и открытых проводящих частей у потребителя, а также устройство нейтрального проводника. Обозначение типов систем заземления - по ГОСТ 30331.2/ГОСТ Р 50571.2 . Различают TN-, ТТ- и IT-системы, две первых из которых имеют заземленную нейтраль на трансформаторной подстанции, а третья - изолированную. TN-система по устройству нейтрального проводника в свою очередь делится на TN-S-, TN-C и TN-C-S-системы.

3.38 зануление: Преднамеренное электрическое соединение нейтральной проводящей части (нейтрального проводника) в электроустановке до 1 кВ с заземленной нейтралью трансформатора на подстанции.

3.39 нулевой рабочий проводник (N-проводник): Проводник в электроустановке до 1 кВ, предназначенный для питания однофазных электроприемников и соединенный с заземленной нейтралью трансформатора на подстанции.

3.40 защитный проводник (РЕ-проводник): Проводник в электроустановке до 1 кВ, предназначенный для целей безопасности и соединяющий открытые проводящие части у потребителя с заземляющим устройством.

3.41 совмещенный нулевой рабочий и защитный проводники (PEN-проводник): Проводник в электроустановке до 1 кВ, совмещающий в себе функции нулевого рабочего и защитного проводников.

442.1 Общие положения

442.1.1 Назначение

Требования настоящего стандарта предназначены для обеспечения электробезопасности людей и сельскохозяйственных животных, а также защиты электрооборудования в электрических установках до 1 кВ в случае замыкания на землю на стороне выше 1 кВ на трансформаторной подстанции, от которой электроустановка получает питание.

442.1.2 Напряжения замыкания

Напряжения замыкания на землю в электроустановке выше 1 кВ и вызванные этим замыканием ожидаемые напряжения прикосновения между открытой проводящей частью и локальной землей в электроустановке до 1 кВ не должны превышать значений, определяемых соответственно по кривым F и Т на рисунке 44А для различных времен срабатывания защиты от замыканий на землю в электроустановках выше 1 кВ.

442.1.3 Критические напряжения

Критические напряжения, возникшие в электроустановке до 1 кВ из-за замыкания на землю в электроустановке выше 1 кВ, не должны превышать значений, приведенных в таблице 44А для различных времен срабатывания защиты от замыканий на землю в электроустановках выше 1 кВ.

Примечания

1 Критическое напряжение - это напряжение промышленной частоты, которое воздействует на электрическую изоляцию токоведущих частей электроустановки до 1 кВ в момент замыкания на землю в электроустановке выше 1 кВ.

2 Более высокие значения критического напряжения допустимы для электрооборудования до 1 кВ на трансформаторных подстанциях в случаях, когда изоляция отвечает условиям 442.3.

3 Применительно к электроустановкам сельскохозяйственных и животноводческих помещений следует вместо таблицы 44А пользоваться данными таблицы 1, приведенной в ГОСТ Р 50571.14 .

Таблица 44А


Допустимое критическое напряжение на оборудовании электроустановки до 1 кВ, В	Время отключения, с


Примечания 1 В ряде специфических случаев, например когда один из проводников линии электроустановки до 1 кВ имеет соединение с землей, то наибольшее напряжение в такой установке может быть не равным и должно быть найдено путем выполнения расчетов. 2 Первая строка таблицы относится к электроустановкам до 1 кВ, связанным с электроустановками выше 1 кВ с малыми токами замыкания на землю и с большими временами срабатывания защиты от замыкания на землю, например к тем, у которых нейтраль заземлена через высокое индуктивное сопротивление. Вторая строка таблицы относится к электроустановкам, связанным с электроустановками выше 1 кВ с большими токами замыкания на землю и малыми временами срабатывания защиты от замыканий на землю, например к электроустановкам с эффективно заземленной нейтралью. Обе строки таблицы следует использовать при проектировании электроустановок до и выше 1 кВ для оценки надежности электрической изоляции оборудования при расчете временных перенапряжений, которые могут возникать при замыканиях на землю. 3 Такие временные перенапряжения могут иметь место в электроустановках до 1 кВ в случае размещения TN-системы за пределами устройства выравнивания электрических потенциалов электроустановки выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью и должны учитываться при проектировании путем выбора электрооборудования с электрической изоляцией различных уровней - основной, двойной, усиленной (особенно тогда, когда нейтральный проводник TN-системы присоединен к заземляющему и потенциало-выравнивающему устройствам электроустановки выше 1 кВ). Однако нет необходимости определять перенапряжения на электрооборудовании до 1 кВ, расположенном в электроустановке выше 1 кВ в пределах системы выравнивания электрических потенциалов и аналогичной системы внутри здания, даже если они связаны между собой нейтральными проводящими частями, например PEN-проводником TN-системы.

442.2 Заземляющие устройства трансформаторных подстанций

На трансформаторной подстанции выполняют одно заземляющее устройство, к которому подсоединяют:

- заземляющие электроды;

- заземляющие проводники;

- потенциаловыравнивающие электроды;

- корпуса трансформаторов;

- металлическую броню кабелей напряжением выше 1 кВ;

- металлическую броню кабелей напряжением до 1 кВ, за исключением тех, у которых нейтральный проводник заземлен на независимый заземлитель;

- открытые проводящие части оборудования до и выше 1 кВ;

- сторонние проводящие части.

442.3 Требования, предъявляемые к заземляющим устройствам трансформаторных подстанций

Считается общепринятым, что требования, перечисленные в 442.4 и 442.5, будут автоматически выполнены для подстанций с малыми токами замыкания на землю, если имеет место хотя бы одно из условий 442.3.1 и 442.3.2. Если же ни одно из этих условий не выполнено, то необходимо следовать требованиям 442.4 и 442.5.

Применительно к электроустановкам сельскохозяйственных и животноводческих помещений, особенно когда речь идет об обеспечении электробезопасности сельскохозяйственных животных, которые по сравнению с человеком более чувствительны к действию электрического тока, необходимо учитывать условия, изложенные в ГОСТ Р 50571.14 .

442.3.1 Условия, учитываемые при выполнении заземляющих устройств

С позиции обеспечения требований, предъявляемых к заземляющим устройствам трансформаторных подстанций, следует рассматривать следующие возможные варианты отходящих от подстанции кабельных линий, влияющих на общее сопротивление заземляющего устройства подстанции:

- один кабель напряжением выше 1 кВ длиной не менее 1 км, металлическая броня которого присоединена к заземляющему устройству трансформаторной подстанции;

- то же, напряжением до 1 кВ;

- несколько кабелей одного или различных напряжений (до и выше 1 кВ), металлические оболочки которых присоединены к заземляющему устройству трансформаторной подстанции, при условии, что их общая длина не менее 1 км.

442.3.2 Сопротивление заземляющего устройства

На выполнение требований 442.4 и 442.5 оказывают влияние различные условия, одним из которых является сопротивление естественных заземлителей открытых проводящих частей трансформаторной подстанции, не превышающее 1 Ом.

442.4 Требования, предъявляемые к заземляющим устройствам трансформаторных подстанций, с учетом типов применяемых заземляющих систем

442.4.1 Условные обозначения

В настоящем стандарте приняты следующие условные обозначения:

- часть тока замыкания на землю в электроустановке выше 1 кВ, который протекает через заземляющее устройство открытых проводящих частей трансформаторной подстанции;

- часть тока замыкания на землю, который протекает через заземляющее устройство открытых проводящих частей электроустановки до 1 кВ у потребителя электроэнергии;

- сопротивление заземляющего устройства открытых проводящих частей трансформаторной подстанции;

- сопротивление заземляющего устройства открытых проводящих частей электроустановки до 1 кВ у потребителя электроэнергии;

- сопротивление независимого заземляющего устройства;

- полное сопротивление (импеданс) резистора или иных элементов, через которые подсоединяют нейтраль трансформатора к заземляющему устройству;

- фазное напряжение между проводами и нейтралью электроустановки до 1 кВ;

- напряжение между двумя фазными проводами электроустановки до 1 кВ (линейное напряжение);

- напряжение в электроустановке до 1 кВ между открытыми проводящими частями и землей (ожидаемое напряжение прикосновения) у потребителя электроэнергии, возникающее при замыкании на землю в электроустановке выше 1 кВ;

- критическое напряжение в оборудовании напряжением до 1 кВ трансформаторной подстанции;

- критическое напряжение в оборудовании напряжением до 1 кВ у потребителя электроэнергии;

- максимально допустимое ожидаемое напряжение прикосновения к открытым проводящим частям электроустановки до 1 кВ у потребителя электроэн

442.4.2 TN-системы

a) В случаях, когда напряжение замыкания лежит во временных пределах, указанных на рисунке 44А, нейтральный проводник электроустановки до 1 кВ потребителя электроэнергии может быть подсоединен к заземляющему устройству открытых проводящих частей трансформаторной подстанции (см. TN-a на рисунке 44В).

Примечание - Если открытые проводящие части электроустановки до 1 кВ потребителя электроэнергии находятся в зоне действия системы выравнивания электрических потенциалов, ожидаемое напряжение прикосновения будет близко к нулю (см. раздел 413 ГОСТ 30331.3/ГОСТ Р 50571.3).

b) Если условие подпункта а) не выполняется, нейтральный проводник электроустановки до 1 кВ потребителя электроэнергии должен быть заземлен через электрически независимый заземлитель (см. TN-b на рисунке 44В). В этом случае применяют правила раздела 442.5.1.

442.4.3 ТТ-системы

a) Если напряжение замыкания на землю на стороне выше 1 кВ и продолжительность этого замыкания соответствуют требованиям таблицы 44А, нейтральный проводник электроустановки до 1 кВ может быть присоединен к заземляющему устройству открытых проводящих частей трансформаторной подстанции (см. ТТ-а на рисунке 44С).

b) В случае, когда условие подпункта а) не выполняется, нейтральный проводник электроустановки до 1 кВ должен быть заземлен на электрически независимый заземлитель (см. ТТ-b на рисунке 44С). В этом случае применяют правила раздела 442.5.1.

Если открытые проводящие части электроустановки до 1 кВ потребителя электроэнергии находятся в зоне действия системы выравнивания электрических потенциалов трансформаторной подстанции, то ожидаемые напряжения прикосновения к этим открытым проводящим частям стоящих на земле людей близки к нулю.

442.4.4 IТ-системы

a) Когда напряжение замыкания отключается за время, приведенное на рисунке 44А, открытые проводящие части электроустановки до 1 кВ потребителя электроэнергии могут быть подсоединены к заземляющему устройству открытых проводящих частей подстанции (см. рисунки 44D, 44J и 44К).

Если это условие не выполняется, то открытые проводящие части электроустановки до 1 кВ потребителя электроэнергии должны быть подсоединены к заземляющему устройству, электрически независимому от заземляющего устройства открытых проводящих частей трансформаторной подстанции (см. рисунки 44Е-44Н), либо у потребителя должно быть выполнено УВЭП.

b) Если открытые проводящие части электроустановки до 1 кВ потребителя электроэнергии заземлены с помощью заземляющего устройства, электрически независимого от заземляющего устройства трансформаторной подстанции, и когда соотношение между критическим напряжением () и временем отключения, данными в таблице 44А, соответствует оборудованию электроустановки до 1 кВ потребителя электроэнергии, полное сопротивление (импеданс) нейтрали системы низкого напряжения может быть подсоединено к заземляющему устройству открытых проводящих частей трансформаторной подстанции (см. рисунок 44Е).

Если не выполняется это условие, полное сопротивление нейтрали должно быть подсоединено через электрически независимый заземлитель (см. рисунки 44F и 44Н). В этом случае применяют правила 442.5.2.

Рисунок 44А

Рисунок 44А - Зависимость напряжения замыкания (кривая ) и
ожидаемого напряжения прикосновения (кривая ) от максимальной
длительности замыкания на землю на стороне выше 1 кВ

Рисунок 44В

Рисунок 44В - TN-сиcтемы

Рисунок 44С

Рисунок 44С - TТ-сиcтемы