Заземление. Общие положения

Заземляют следующие металлические части электро­установок:

♦ корпуса электрических машин, трансформаторов,

аппаратов, светильников и т. п.;

♦ приводы электрических аппаратов; вторичные об­мотки измерительных трансформаторов;

♦ каркасы распределительных щитов, щитов управле­ния, щитов и шкафов;

♦ конструкции распределительных устройств, кабель­ные конструкции, корпуса кабельных муфт, оболоч­ки и брони силовых и контрольных кабелей и про­водов, стальные трубы электропроводки и т. п.

На воздушных линиях напряжением 6—10 кВ заземля­ют железобетонные и металлические опоры, расположен­ные в населенных местностях, а также каркасы и корпуса электрооборудования (разъединителей, предохранителей, разрядников), установленного на деревянных, железобе­тонных или металлических опорах.

Не заземляют:

♦ оборудование, установленное на заземленных ме­таллических конструкциях (на опорных поверхно­стях должны быть зачищенные и незакрашенные места для обеспечения электрического контакта);

♦ корпуса электроизмерительных приборов, установ­ленных на щитах, в шкафах, а также на стенах камер распределительных устройств;

♦ съемные или открывающиеся части ограждений, шкафов и камер распределительных устройств, установленных на металлических заземленных каркасах. Заземлители подразделяют на естественные и искус­ственные.

Естественный заземлитель.— части коммуника­ций, зданий и сооружений, используемые для заземле­ния.

Искусственный заземлитель — заземлитель, специ­ально сооруженный для целей заземления.

В качестве естественных заземлителей рекомендуется использовать:

♦ металлические конструкции зданий и сооружений, соединенные с землей и не находящиеся в агрессив­ных средах. Не следует использовать в качестве за­землителей железобетонные конструкции зданий и сооружений с предварительно напряженной арма­турой (это объясняется возможностью повышенно­го нагрева арматуры токами нулевой последова­тельности при КЗ на землю и снижением прочнос­ти конструкции);

♦ проложенные в земле металлические трубы водо­провода (но не трубопроводы горючих жидкостей и газов, канализации и центрального отопления!);

♦ металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле. Алюминиевые оболочки ка­белей из-за опасности коррозии не допускается ис­пользовать в качестве естественных заземлителей;

♦ нулевые провода ВЛ до 1 кВ с повторными заземлителями при количестве ВЛ не менее двух.

В качестве искусственных заземлителей обычно при­меняют заземляющие устройства контурного типа. На рис. 1 показана система заземления РП на 12 ячеек и распределение потенциала по поверхности земли в разре­зе А — А. Принятые обозначения: U_п — напряжение прикосновения; U — напряжение шага.

Рис. 1. Система заземления РП на 12 ячеек

Заземляющее устройство состоит из стальных труб (заземлителей) 1 ди­аметра 50 мм, длиной 2,5—3 м, скрепленных между собой соединительными полосами 2 (стальные шины сечением 40 х 4 мм²). Шины прокладывают на глубине 0,5—0,8 м. Верх трубы должен находиться на глубине 0,5—0,7 м от поверхности земли. Внутри РП проложена магистраль заземления 3 (полосовая сталь сечением 2,5 х 4 мм²). Ма­гистраль соединена с соединительными полосами в четы­рех местах. Металлические корпуса оборудования присо­единены к магистрали заземления отдельными провод­никами, причем, последовательное присоединение к магистрали не допускается.

Заземление опор ВЛ выполняют с помощью забитых в грунт 2-10 стальных стержней из уголковой стали 50 х 50 х 5 мм² длиной 2,5 м и соединенных между собой стальными шинами 4 х 2,5 мм². Заземляющие спуски мач­товых подстанций выполняют стальным прутком диамет­ром не менее 10 мм. Для заземления опор ВЛ до 1 кв ис­пользуют пруток диаметром не менее 6 мм.

Заземлитель имеет четыре важнейшие электрические характеристики:

1) напряжение относительно земли при замыкании на корпус — напряжение между корпусом электрообо­рудования и зоной нулевого потенциала (на рассто­янии не менее 20 м от границ заземлителя);

2) напряжение прикосновения — напряжение между корпусом электрооборудования и точкой на повер­хности земли, отстоящей на расстояние 1 м;

3) напряжение шага — напряжение между двумя точка­ми на поверхности земли, находящимися на рассто­янии 1 м друг от друга;

4) сопротивление заземляющего устройства — отноше­ние напряжения относительно земли к току, прохо­дящему через заземлитель.

ПУЭ нормирует следующие значения сопротивлений заземляющих устройств R₃:

♦ сеть напряжением до 0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью R₃ = 4 Ом;

♦ сеть напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью (6-35 кВ) R₃= 10 Ом.

Требования к заземляющим, защитным проводникам системы уравнивания потенциалов.

Наименьшие площади поперечного сечения защитные РЕ- и заземляющих проводников в электроустановках напряжением до 1кВ должны соответствовать табл. 1

В России насчитывается около 3000 городов (включая поселки городского типа), в которых проживает порядка 110 млн человек.

Электрические сети в городах делятся на электроснабжающие (110 кВ и выше) и распределительные 0,38 и 6-10 кВ.

В настоящее время с помощью городских сетей распределяется около половины вырабатываемой в стране электроэнергии (комму­нально-бытовая сфера потребляет до 20 % электроэнергии, в т. ч. население 10-12 %). Общая протяженность сетей 0,38-10 кВ ориен­тировочно составляет 900 тыс. км при наличии порядка 300 тыс. шт. ТП 6-10/0,4 кВ с установленной мощностью трансформаторов по­рядка 90 тыс. МВА. Протяженность ВЛ 0,38 кВ составляет почти 50 % от общей протяженности распределительных сетей. Для тех­нического обновления городских сетей с учетом их старения не­обходимо ежегодно заменять порядка 6-7 % воздушных и 3-4 % КЛ и ТП.

Города характеризуются высокой плотностью электрических на­грузок (от 5 до 15-20 МВт/км² в центральных районах городов) и боль­шим количеством потребителей, расположенных на ограниченной площади.

Крайне ограниченная территория и стесненные условия для вы­бора трасс ВЛ и площадок ПС, повышенные архитектурно-эстети­ческие требования к сооружаемым элементам сети диктуют необ­ходимость применения простых схем ПС, сооружения закрытых ПС, двухцепных ВЛ и КЛ. Значительная стоимость КЛ 110-220 кВ предопределяет их использование только в центральной части крупнейших городов. Воздушные линии и узловые ПС располагаются в пригородной зоне.

Большая концентрация электрических нагрузок, решающая роль электроэнергии в обеспечении нормальной жизнедеятельности го­рода требуют высокой надежности электроснабжения. Электро­приемники и их комплексы, а также отдельные потребители, при вне­запном прекращении электроснабжения которых возникают опас­ность для жизни людей и нарушение работы особо важных элементов городского хозяйства, относятся к первой категории.

При рассмотрении надежности электроснабжения коммунально-бытовых потребителей следует определять категорию отдельных электроприемников. Допускается категорирование надежности элек­троснабжения для группы электроприемников.

Группа электроприемников - совокупность электроприемни­ков, характеризующаяся одинаковыми требованиями к надежно­сти электроснабжения, например, электроприемники операционных, родильных отделений и др. В отдельных случаях в качестве группы электроприемников могут рассматриваться потребители в целом, например, водопроводная насосная станция, здание и др.

Требования к надежности электроснабжения электроприемни­ка следует относить к ближайшему вводному устройству, к которо­му электроприемник подключен через коммутационный аппарат.

При построении сети требования к надежности электроснабже­ния отдельных электроприемников более высокой категории не­допустимо распространять на все остальные электроприемники.

Перечень электроприемников первой категории городских элек­трических сетей включает:

а) электроприемники операционных и родильных блоков, отде­лений анастезиологии, реанимации и Интенсивной терапии, каби­нетов лапароскопии, бронхоскопии и ангиографии; противопожар­ных устройств и охранной сигнализации, эвакуационного освеще­ния и больничных лифтов;

б) котельные, являющиеся единственным источником тепла си­стемы теплоснабжения, обеспечивающие потребителей первой ка­тегории, не имеющих индивидуальных резервных источников тепла;

в) электродвигатели сетевых и подпиточных насосов котельных второй категории с водогрейными котлами единичной производи­тельностью более 10 Гкал/ч;

г) электродвигатели подкачивающих и смесительных насосов в насосных, дренажных насосов дюкеров тепловых сетей;

д) объединенные хозяйственно-питьевые и производственные водопроводы в городах с числом жителей более 50 тыс. человек: на­сосные станции, подающие воду непосредственно в сеть противопожарного и объединенного противопожарного водопровода; ка­нализационные насосные станции, не допускающие перерыва или снижения подачи сточных вод, очистные сооружения канализации, не допускающие перерыва в работе;

е) электроприемники противопожарных устройств (пожарные насосы, системы подпора воздуха, дымоудаления, пожарной сигна­лизации и оповещения о пожаре), лифты, эвакуационное и аварий­ное освещение, огни сетевого ограждения в жилых зданиях и обще­житиях высотой 17 этажей и более;

ж) электроприемники противопожарных устройств, лифты, охранная сигнализация общественных зданий и гостиниц высотой 17 этажей и более, гостиниц, домов отдыха, пансионатов и турбаз более чем на 1000 мест, учреждений с количеством работающих более 2000 человек¹, независимо от этажности, учреждений финан­сирования, кредитования и государственного страхования федераль­ного подчинения, библиотек, книжных палат и архивов на 1000 тыс. единиц хранения и более;

з) музеи и выставки федерального значения;

и) электроприемники противопожарных устройств и охранной сигнализации музеев и выставок республиканского, краевого и об­ластного значения;

к) электроприемники противопожарных устройств общеобразо­вательных школ, профессионально-технических училищ, средних специальных и высших учебных заведений при количестве учащих­ся более 1000 человек;

л) электроприемники противопожарных устройств, эвакуацион­ное и аварийное освещение крытых зрелищных и спортивных пред­приятий общей вместимостью 800 мест и более, детских театров, двор­цов и домов молодежи со зрительными залами любой вместимости;

м) электроприемники противопожарных устройств и охранной сигнализации универсамов, торговых центров и магазинов с торго­вой площадью более 2000 м², а также столовых, кафе и ресторанов с числом посадочных мест свыше 500;

н) тяговые подстанции городского электротранспорта;

о) ЭВМ вычислительных центров, решающих комплекс народно­хозяйственных проблем и задачи управления отдельными отрасля­ми, а также обслуживающие технологические процессы, основные электроприемники которых относятся к первой категории;

п) центральный диспетчерский пункт городских электрических сетей, тепловых сетей, сетей газоснабжения, водопроводноканализационного хозяйства и сетей наружного освещения;

р) пункты централизованной охраны;

с) центральные тепловые пункты (ЦТП), обслуживающие зда­ния высотой 17 этажей и более, все ЦТП в зонах с зимней расчетной температурой -40 °С и ниже;

т) городской ЦП (РП) с суммарной нагрузкой более 10 000 кВА.

Все прочие электроприемники потребителей, перечисленных в подпунктах а), в), г), е), ж), и), к), л), м) относятся ко второй кате­гории.

К электроприемникам второй категории относятся:

а) жилые дома с электроплитами за исключением одно— восьмиквартирных домов;

б) жилые дома высотой 6 этажей и более с газовыми плитами или плитами на твердом топливе;

в) общежития вместимостью 50 человек и более;

г) здания учреждений высотой до 16 этажей с количеством рабо­тающих от 50 до 2000 человек;

д) детские учреждения;

е) медицинские учреждения, аптеки;

ж) крытые зрелищные и спортивные предприятия с количеством мест в зале от 300 до 800;

з) открытые спортивные сооружения с искусственным освеще­нием с количеством мест 5000 и более или при наличии 20 рядов

и более;

и) предприятия общественного питания с количеством посадоч­ных мест от 100 до 500;

к) магазины с торговой площадью от 250 до 2000 м²;

л) предприятия по обслуживанию городского транспорта;

м) бани с числом мест свыше 100;

н) комбинаты бытового обслуживания, хозяйственные блоки и ателье с количеством рабочих мест более 50, салоны-парикмахер­ские с количеством рабочих мест свыше 15;

о) химчистки и прачечные (производительностью 500 кг и более белья в смену);

п) объединенные хозяйственно-питьевые и производственные во­допроводы городов и поселков с числом жителей от 5 до 50 тыс. че­ловек включительно; канализационные насосные станции и очист­ные сооружения канализации, допускающие перерывы в работе, вызванные нарушениями электроснабжения, которые могут устра­няться путем оперативных переключений в электрической сети;

р) учебные заведения с количеством учащихся от 200 до 1000 че­ловек;

с) музеи и выставки местного значения;

т) гостиницы высотой до 16 этажей с количеством мест от 200

ф) ЭВМ вычислительных центров, отделов и лабораторий;

х) электроприемники установок тепловых сетей - запорной ар­матуры при телеуправлении, подкачивающих смесителей, циркуля­ционных насосных систем отопления и вентиляции, насосов для за­рядки и разрядки баков аккумуляторов, баков аккумуляторов для подпитки тепловых сетей в открытых системах теплоснабжения, подпиточных насосов в узлах рассечки, тепловых пунктов;

ц) диспетчерские пункты жилых районов и микрорайонов, рай­онов электрических сетей;

ч) осветительные установки городских транспортных и пешеход­ных тоннелей, осветительные установки улиц, дорог и площадей категории «А» в столицах республик, в городах-героях, портовых и крупнейших городах;

ш) городские ЦП (РП) и ТП с суммарной нагрузкой от 400 до 10 000 кВ А.

Все остальные электроприёмники относятся к третьей категории.

Дата добавления: 2015-07-11