Инструкция по эксплуатации заземляющих устройств электроустановок

Производственная инструкция по эксплуатации заземляющих устройств

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Требования Инструкции должны выполняться при производстве работ по эксплуатации и устройству сетей заземления и зануления в электроустановках как переменного, так и постоянного тока.

1.2. Инструкция предназначена для электротехнического персонала Северного ЛПУМГ.

2. ПРИМЕНЯЕМЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

2.1. Защитный (PE) проводник — проводник, предназначенный для целей электробезопасности.

Защитный заземляющий проводник — защитный проводник, предназначенный для защитного заземления.

Защитный проводник уравнивания потенциалов — защитный проводник, предназначенный для защитного уравнивания потенциалов.

Нулевой защитный проводник — защитный проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для присоединения открытых проводящих частей к глухозаземленной нейтрали источника питания.

2.2.  Нулевой рабочий (нейтральный) проводник (N) — 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.

2.3. Совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий (PEN) проводник — проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, совмещающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников.

2.4. Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

2.5. Защитное заземление — заземление, выполняемое в целях электробезопасности.

2.6. Рабочее (функциональное) заземление — заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности).

2.7. Защитное зануление 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.

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

2.9. Искусственный заземлитель — заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.

2.10. Естественный заземлитель — сторонняя проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемая для целей заземления.

2.11. 3аземляющий проводник — проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.

2.12. Заземляющее устройство — совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

2.13. Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на:

▬   электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с глухозаземленной или эффективно заземленной нейтралью;

▬   электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор или резистор нейтралью;

▬   электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью;

▬   электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью.

2.14. Для электроустановок напряжением до 1 кВ приняты следующие обозначения:

▬   система TN — система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников;

▬   система TN-C — система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении (рис. 1);

▬   система TN-S — система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении (рис. 2);

▬   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 (рис. 3);

▬   система TT — система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника

(рис. 4).

▬   система IT — система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены (рис. 5);

Первая буква — состояние нейтрали источника питания относительно земли:

▬   T — заземленная нейтраль;

▬   I — изолированная нейтраль.

Вторая буква — состояние открытых проводящих частей относительно земли:

▬   T — открытые проводящие части заземлены, независимо от отношения к земле нейтрали источника питания или какой-либо точки питающей сети;

▬   N — открытые проводящие части присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания.

Последующие (после N) буквы — совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:

▬   S — нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники разделены;

▬   C — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (PEN-проводник);

▬   N — нулевой рабочий (нейтральный) проводник;

▬   PE — защитный проводник (заземляющий проводник, нулевой защитный проводник, защитный проводник системы уравнивания потенциалов);

▬   PEN — совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводник.

Рис. 1

Рис. 2

Рис.3

Рис. 4

Рис. 5

2.15. Глухозаземленная нейтраль — 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.

2.16. Изолированная нейтраль — нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и других аналогичных им устройств.

2.17. Токоведущая часть — проводящая часть электроустановки, находящаяся в процессе ее работы под рабочим напряжением, в том числе нулевой рабочий проводник (но не PEN-проводник).

3.  МАРКИРОВКА ПРОВОДНИКОВ

3.1. Для цветового и цифрового обозначения отдельных изолированных или неизолированных проводников должны быть использованы цвета и цифры в соответствии с ГОСТ Р 50462 «Идентификация проводников по цветам или цифровым обозначениям».

3.2. Проводники защитного заземления во всех электроустановках, а также нулевые защитные проводники в электроустановках напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью, в т.ч. шины, должны иметь буквенное обозначение РЕ и цветовое обозначение чередующимися продольными или поперечными полосами одинаковой ширины (для шин от 15 до 100 мм) желтого и зеленого цветов.

3.3.  Нулевые рабочие (нейтральные) проводники обозначаются буквой N и голубым цветом.

3.4. Совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники должны иметь буквенное обозначение PEN и цветовое обозначение: голубой цвет по всей длине и желто — зеленые полосы на концах.

4. КОНСТРУКЦИИ ЗАЗЕМЛЕНИЙ

4.1. Заземление или зануление электроустановок в зависимости от напряжений следует выполнять в соответствии с табл. 1

Таблица 1

Электроустановка	Номинальное напряжение, В
Переменный ток	Постоянный ток
Взрывоопасные установки	Все напряжения	Все напряжения
Наружные установки	Выше 50	Выше 110
Электроустановки в помещениях особо опасных и с повышенной опасностью	То же	То же
Электросварочные установки (см. гл. 7.6 ПУЭ)	—«—	—«—
Все прочие установки	380 и выше	440 и выше

4.2. Части электроустановок, технологических агрегатов, конструкции, подлежащие заземлению и занулению, приведены ниже:

4.2.1. Строительные, производственные, технологические конструкции:

а) конструкции строительного и производственного назначения;

б) стационарно проложенные трубопроводы всех назначений;

в) металлические корпуса технологического оборудования и т.п.

4.2.2. Потенциально опасные металлические части электротехнического оборудования и изделий:

a) корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников, соединителей штепсельных;

б) приводы электрических аппаратов;

в) вторичные обмотки измерительных трансформаторов;

г) оболочки, каркасы, конструкции комплектных устройств, в том числе съемные и открывающиеся части, если на них установлено электрооборудование напряжением выше 50 В переменного тока или 110 В постоянного тока;

д) оболочки и броня кабелей, проводов (включая трубчатые), в том числе кабелей напряжением до 50 В переменного тока и 110 В постоянного тока, если они проложены на общих металлических конструкциях с кабелями более высокого напряжения;

е) кабельные муфты, соединительные коробки и т.п.

4.2.3. Потенциально опасные металлические опорные, ограждающие и другие конструкции, находящиеся в непосредственном соприкосновении с частями электротехнического оборудования:

а) рамы электрических машин, трансформаторов;

б) основания комплектных устройств;

в) станины станков, машин, механизмов;

г) кабельные конструкции, лотки, короба;

д) ограждения отдельных частей электроустановок;

е) протяжные и ответвительные коробки, оболочки изоляционных трубок, металлорукава;

ж) опорные конструкции шинопроводов, струны, тросы, стальные полосы, металлические трубы электропроводок и т.п.

4.2.4. Потенциально опасные части передвижных и переносных установок.

4.2.5. Потенциально опасные части движущихся частей станков, машин и механизмов.

4.3. Не требуется преднамеренно присоединять к нейтрали источника в системе TN и заземлять в системах IT и TT:

▬   корпуса электрооборудования и аппаратов, установленных на металлических основаниях: конструкциях, распределительных устройствах, щитах, шкафах, станинах станков, машин и механизмов, присоединенных к нейтрали источника питания или заземленных, при обеспечении надежного электрического контакта этих корпусов с основаниями;

При применении в качестве защитной меры автоматического отключения питания указанные открытые проводящие части должны быть присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания в системе TN и заземлены в системах IT и TT.

▬   съемные или открывающиеся части металлических каркасов камер распределительных устройств, шкафов, ограждений и т.п., если на съемных (открывающихся) частях не установлено электрооборудование;

▬   арматуру изоляторов воздушных линий электропередачи и присоединяемые к ней крепежные детали;

▬   открытые проводящие части электрооборудования с двойной изоляцией;

▬   металлические скобы, закрепы, отрезки труб механической защиты кабелей в местах их прохода через стены и перекрытия и другие подобные детали электропроводок площадью до 100 кв. см, в том числе протяжные и ответвительные коробки скрытых электропроводок.

4.4. С целью уравнивания потенциалов в тех помещениях и наружных установках, в которых применяется заземление и зануление, строительные и производственные конструкции, стационарно проложенные трубопроводы всех назначений, металлические корпуса технологического оборудования и т.п., должны быть присоединены к сети заземления или зануления. При этом естественные контакты в сочленениях являются достаточными.

4.5. 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 II и III категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими.

4.6. Устройство вертикальных заземлителей приведено на рис.6. Длина вертикальных электродов не должка быть менее 1 м; верхний конец вертикальных заземлителей должен быть заглублен, как правило, на 0,5 — 0,7 м.

4.7. Горизонтальные заземлители используют для связи вертикальных заземлителей или в качестве самостоятельных заземлителей. Глубина прокладки горизонтальных заземлителей — не менее 0,5 — 0,7 м. Меньшая глубина прокладки допускается в местах их присоединений к оборудованию, при вводе в здания, при пересечении с подземными сооружениями и в зонах многолетнемерзлых и скальных грунтов. Горизонтальные заземлители из полосовой стали следует укладывать на дно траншеи на ребро (рис. 7).

Рис.6. Установка вертикальных заземлителей

Рис.7. Прокладка горизонтальных заземлителей в траншее (а) и совместно с кабелем (б):

1 — полоса; 2 — мягкий грунт; 3 — грунт; 4 — силовые кабели; 5 — контрольные кабели

Траншеи для горизонтальных заземлителей должны быть заполнены сначала однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора, с утрамбовкой на глубину 200 мм, а затем — местным грунтом.

4.8. По условиям механической прочности размеры заземлителей должны быть следующие (не менее):

Диаметр круглых заземлителей, мм:

неоцинкованных ……………………. 10

оцинкованных ………………………. 6

Сечение прямоугольных заземлителей, мм … .48

Толщина прямоугольных заземлителей, мм…. 4

Толщина полок угловой стали, мм ……. 4

Толщина стенки труб, мм ………… 3,5

4.9. В случае повышенной коррозионной опасности необходимы следующие мероприятия или их сочетания: использование стали круглого сечения; применение оцинкованных заземлителей; заполнение траншеи влажной утрамбованной глиной; увеличение сечения заземлителя.

4.10. Места входа в грунт заземлителей и места пересечения ими грунтов с различной воздухопроницаемостью рекомендуется гидроизолировать.

4.11. При сооружении искусственных заземлителей в зонах с большим удельным сопротивлением земли необходимы следующие мероприятия:

▬   установка вертикальных заземлителей увеличенной длины, если с глубиной удельное сопротивление грунта снижается, а естественные углубленные заземлители, например скважины с металлическими обсадными трубами, отсутствуют;

▬   установка выносных заземлителей, если вблизи от электроустановок есть участки с меньшим удельным сопротивлением грунта;

▬   укладка в траншеи вокруг горизонтальных заземлителей в скальных грунтах влажного глинистого грунта или другого электропроводящего материала с последующей трамбовкой и засыпкой обратным грунтом до верха траншеи;

▬   применение искусственной обработки грунта с целью снижения его удельного сопротивления, если другие способы не могут быть применены или не дают необходимого эффекта;

▬   помещение заземлителей в непромерзающие водоемы и талые зоны;

▬   использование обсадных труб скважин;

▬   применение в дополнение к углубленным заземлителям горизонтальных заземлителей на глубине не менее 0,3 м, предназначенных для работы в летнее время при оттаивании поверхностного слоя земли;

▬   создание искусственных талых зон путем покрытия грунта над заземлителем слоем торфа или другого теплоизоляционного материала на зимний период и раскрытия его на летний период, а также использование электроподогрева.

4.12. Соединение частей заземлителя, а также соединение заземлителей с заземляющими проводниками следует выполнять при помощи сварки (рис. 8, 9).

Рис. 8. Соединение заземляющих проводников с вертикальными заземлителями;

1 — стержневой заземлитель; 2 — заземляющий проводник из круглой стали;

3 — заземляющий проводник из полосовой стали; 4 — заземлитель из угловой стали

Рис. 9. Соединение заземляющих проводников с горизонтальными заземлителями:

а) продольное соединение проводников из полосовой стали, б) — ответвление проводника из полосовой стали; в) — ответвление проводника из круглой стали; г) — продольное соединение проводников из полосовой и круглой стали; д) — продольное соединение проводников из круглой стали; е) — ответвление проводника из круглой стали; 1 — стальная полоса; 2 — сталь круглая

Сварные швы, расположенные в земле, следует покрывать битумным лаком.

4.13. Присоединение заземляющих проводников к трубопроводам должно осуществляться либо сваркой, либо с помощью хомута (рис. 10).

Рис. 10. Присоединение заземляющего проводника к трубопроводу сваркой (а-в) и с помощью хомута (г):

1 — заземляющий проводник из полосовой стали; 2 — трубопровод; 3 — заземляющий проводник на круглой стали;

4 — хомут

Присоединение к трубопроводу заземляющего проводника с помощью хомута следует применять только в случае невозможности присоединения заземляющих проводников сваркой.

При установке хомутов контактная поверхность трубопровода должна быть зачищена до металлического блеска, а контактная поверхность хомутов — облужена. Хомуты должны быть изготовлены из полосовой стали шириной не менее 40 мм и толщиной 4 мм. Присоединение заземляющего проводника к хомуту следует выполнять сваркой.

4.14. Каждая часть электроустановки, подлежащей заземлению, должна быть присоединена к сети заземления или зануления при помощи отдельного ответвления. Последовательное включение в РЕ проводник заземляемых частей электроустановки не допускается (рис. 11).

Рис. 11. Правильное (а) и неправильное (б) присоединение частей электроустановки к сети заземления:

1 — магистраль заземления; 2 — заземляемая часть электроустановки; 3 — ответвление к магистрали заземления

4.15. Присоединение РЕ проводников к заземлителям, заземляющему контуру и к заземляющим конструкциям должно быть выполнено сваркой, а к корпусам аппаратов, машин и опор воздушных линий электропередачи — сваркой или надежным болтовым соединением.

4.16. РЕ проводники должны иметь покрытие, предохраняющее от коррозии.

4.17. Для защиты от коррозии болтовые соединения покрываются консервирующей смазкой (например ЦИАТИМ-201)

5. НОРМЫ И ПЕРИОДИЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ

5.1. Для определения технического состояния заземляющего устройства должны периодически проводиться:

▬   измерение сопротивления заземляющего устройства и 1 раз в 10 лет выборочная проверка со вскрытием грунта элементов заземлителя, находящихся в земле;

▬   проверка состояния цепей между заземлителями и заземляемыми элементами, а также соединений естественных заземлителей с заземляющим устройством;

▬   измерение напряжения прикосновения в электроустановках, заземляющие устройства которых выполнены по нормам на напряжение прикосновения.

5.2. Выборочная проверка со вскрытием грунта (см. п. 2.7.6) должна проводиться:

▬   на подстанциях вблизи нейтралей силовых трансформаторов;

▬   на ВЛ — у 2 % опор с заземлителями.

5.3. Измерение сопротивления заземляющих устройств должно проводиться:

▬   после монтажа, переустройства и капитального ремонта этих устройств;

▬   на подстанциях воздушных электрических сетей напряжением 35 кВ и ниже — не реже 1 раза в 3 года;

▬   в сетях напряжением 10 кВ и ниже у опор с разъединителями, защитными промежутками, разрядниками и у опор с повторными заземлениями нулевого провода — не реже 1 раза в 3 года, а также выборочно у 2 % железобетонных и металлических опор в населенной местности и на участках с наиболее агрессивными грунтами — не реже 1 раза в 10 лет.

Измерения должны выполняться в периоды наибольшего высыхания грунта.

5.4. Измерения напряжения прикосновения должны проводиться после монтажа, переустройства и капитального ремонта заземляющего устройства, но не реже 1 раза в 3 года. Кроме того, ежегодно должны производиться:

▬   уточнение тока однофазного КЗ, стекающего в землю с заземлителя электроустановки;

▬   корректировка значений напряжения прикосновения и сравнение их с требованиями ПУЭ.

В случае необходимости должны выполняться мероприятия по снижению напряжения прикосновения.

5.5. Для проверки соответствия тока плавкой вставки предохранителей или уставок расцепителей автоматических выключателей току короткого замыкания в электроустановках потребителей периодически должно проводиться измерение полного сопротивления петли фаза-нуль или непосредственное измерение тока КЗ с помощью специальных приборов.

5.6. На каждое находящееся в эксплуатации заземляющее устройство должен иметься паспорт, содержащий схему устройства, основные технические данные, данные о результатах проверки его состояния, о характере ремонтов и изменениях, внесенных в конструкцию данного устройства.

6. ОСОБЕННОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ

ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОНАХ

6.1. Во взрывоопасных зонах любого класса подлежат заземлению:

▬   во изменение п. 4.1 — электроустановки при всех напряжениях переменного и постоянного тока;

▬   электрооборудование, установленное на заземленных металлических конструкциях, которые в невзрывоопасных зонах разрешается не заземлять. Это требование не относится к электрооборудованию, установленному внутри заземленных корпусов шкафов и пультов.

6.2. Использование металлических конструкций зданий, конструкций производственного назначения, стальных труб электропроводки, металлических оболочек кабелей и т. п. в качестве РЕ проводников допускается только как дополнительное мероприятие.

6.3. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной  нейтралью в целях обеспечения автоматического отключения аварийного участка проводимость РЕ проводников должна быть выбрана такой, чтобы при замыкании на корпус или нулевой защитный проводник возникал ток КЗ, превышающий не менее чем в 4 раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя и не менее чем в 6 раз ток расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратнозависимую от тока характеристику.

6.4. Расчетная проверка полного сопротивления петли фаза — нуль в электроустановках напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью должна предусматриваться выборочно (но не менее 10% общего количества) для электроприемников, расположенных во взрывоопасных зонах классов B-Iа, B-Iб, B-Iг и ВIIа и имеющих наибольшее сопротивление петли фаза — нуль.

6.5. Проходы специально проложенных РЕ проводников через стены помещений со взрывоопасными зонами должны производиться в отрезках труб или в проемах. Отверстия труб и проемов должны быть уплотнены несгораемыми материалами.

7. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

7.1.  Все работы  выполняемые при ремонте, обслуживании и реконструкции заземляющих устройств должны выполняться в соответствии с «Межотраслевыми правилами по охране труда (Правила безопасности) при эксплуатации электроустановок» и другими действующими нормативными документами.

Разработал ______________

Согласовал ______________

Страница 1 из 6

Министерство топлива и энергетики Украины

ОАО «___облэнерго»

_______ Электрические Сети

СЛУЖБА ПОДСТАНЦИЙ

ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

СОДЕРЖАНИЕ

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.
2 ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ.
3 МЕТОД ИСПЫТАНИЙ И КОТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ
ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ.
3.1 Проверка конструктивного выполнения заземляющих устройств.
3.2 Проверка соединения заземлителей с заземляющими элементами, соединений природных заземлителей с заземляющими устройствами.
3.3 Измерение сопротивления заземляющих устройств электроустановок.
3.4 Измерение напряжения прикосновения на территории электроустановки.
3.5 Проверка напряжения на заземляющих устройствах при стекании с них тока замыкания на землю.
3.6 Проверка коррозионного состояния элементов заземляющих устройств.
4 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕМОНТУ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ.
5 ДОКУМЕНТАЦИЯ НА ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК.
Приложение 1 Узлы и детали заземляющего устройства.
Приложение 2 Общий примерный вид плана размещения оборудования на подстанции.

Знание настоящей инструкции обязательно для:

1. Начальника, мастера группы ПС и ЦРО.

2. Оперативного и оперативно – производственного персонала групп ПС.

3. Производственного персонала группы ПС и ЦРО.

Инструкция составлена на основании действующих «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей» Киев 2003г., «Правил устройства электроустановок» Москва Энергоатомиздат 1985 г., «Сборник директивных материалов по эксплуатации энергосистем» электротехническая часть. Москва Энергоиздат 1981г., ГКД 34.20.661-2003 «Правила організації технічного обслуговування будівель і споруд електростанцій та мереж», ГКД 34.20.302-2002 «Норми випробування електрообладнання», ГКД 34.20.303-2003 «Випробування та контроль стану заземлювальних пристроїв електоустановок».

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

Защитное заземление представляет собой комплекс устройств, состоящий из заземлителей и заземляющих проводников. С помощью защитного заземления все основания и металлические корпуса электрооборудования. соединяют с землей, чтобы получить на них нулевой потенциал, что гарантирует безопасность обслуживающего персонала. Кроме того, его используют, чтобы обеспечить достаточную величину тока короткого замыкания, необходимую для четкой работы релейных и других защит.
Каждый элемент электроустановки, подлежащий заземлению или занулению, должен быть присоединён к заземлителю или защитному зануляющему проводнику посредством отдельного заземляющего или зануляющего проводника. Последовательное соединение заземляющими или зануляющими проводниками нескольких металлически несвязанных элементов установки запрещается.
Присоединение заземляющих проводников к заземлителю и заземляемым конструкциям должно быть выполнено сваркой, а к корпусам аппаратов, машин и опорам ВЛ – сваркой или болтовым соединением.
Работы по сооружению заземляющей системы распределительного устройства складываются из двух основных этапов: монтажа наружного заземляющего контура и монтажа полос (шин) заземления внутри здания.
При устройстве наружного заземляющего контура первоначально размечают и устраивают траншеи согласно заданному чертежу, причем разметку производят электрики, а земляные работы — землекопы.
Расстояние от стен зданий до центра траншеи должно быть не менее 2—2,5 м. глубина ее 0,6—0,7 м.
Одновременно заготовляют электроды-заземлители (если их не доставляют на монтаж в централизованном порядке из мастерской). В качестве электродов служат стальные круглые пруты диаметром 6-10 мм, стальные трубы диаметром от 2 до 2 1/2″ и угловая сталь 50х50 мм. Длина электродов 2,5—3 м. Расстояние между отдельными электродами равно 2,5—3 м.
Электроды забивают в землю или с помощью приспособления Мартынова-Бродянского (рис.1), или электровибратором (рис.2), или авто- ямобуром с приставкой для забивания электродов. При отсутствии необходимых механизмов забивку выполняют ручным способом с применением кувалды и направляющих. Как трубы, так и угловую сталь забивают таким образом, чтобы их концы выступали над дном траншеи на 150-200 мм. К выступающим концам электродов приваривают ленточные заземлители.

Наименьшие размеры стальных искусственных заземлителей.
Диаметр круглых (прутковых) заземлителей, мм:
неоцинкованных………………………………………10
оцинкованных…………………………………………6
Сечение прямоугольных заземлителей, мм²………………………………48
Толщина прямоугольных заземлителей, мм………………………………4
Толщина полок угловой стали, мм…………………………………………4

Рис.1 Забивка в землю электродов
с помощью приспособления
Мартынова-Бродянского.

Рис.2 Установка с электровибратором.

Ленточным заземлителем обычно является полосовая сталь размером 40 х 4 мм, которую выправляют, укладывают в траншеи на ребро и прикрепляют к забитым в землю электродам хомутами с последующей их приваркой Приложение 1. Качество приварки ленточных заземлителей к электродам проверяют ударами кувалды весом до 2 кг. Прокладка заземляющих проводников в местах прохода через стены и перекрытия должна выполняться как правило с их непосредственной заделкой. В этих местах проводники не должны иметь соединений и ответвлений. В местах ввода заземлителей в здания должны быть предусмотрены опознавательные знаки.
В качестве заземляющих проводников могут быть использованы:
Специально предусмотренные для этой цели проводники;
Металлические конструкции зданий (фермы, колонны и т.п.)
Арматура железобетонных строительных конструкций и фундаментов;
Металлические конструкции производственного назначения (подкрановые пути, каркасы распределительных устройств, обрамления каналов и т.п.);
Стальные трубы электропроводок;
Алюминиевые оболочки кабелей;
Металлические кожухи и опорные конструкции шинопроводов, металлические короба и лотки электроустановок;
Металлические стационарные открыто проложенные трубопроводы всех назначений, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, газов, смесей, канализаций и центрального отопления.
Заземляющие проводники должны быть защищены от коррозии.
Когда окончат монтаж, линии наружного контура наносят на план, размеры «привязывают» к постоянным сооружениям, после чего траншею засыпают однородным грунтом не содержащим щебня и строительного мусора. Грунт уплотняют трамбовкой.
В настоящее время широко используют естественные заземлители, трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей, газов и смесей), фундаменты конструкций, свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле (алюминиевые оболочки кабелей не допускается использовать в качестве естественных заземлителей) и др., объединяемые с искусственными заземлителями в общий контур.
В зданиях заземляющие шины прокладываются по стенам и потолкам на закрепах, имеющих разную форму в зависимости от условий и места их установки.

Общие
требования эксплуатации.
При приемке в эксплуатацию заземляющих
устройств после окончания монтажных
работ должна быть представлена следующая
техническая документация: исполнительные
чертежи и схемы заземляющего устройства;
акт на подземные работы (укладка
заземлителей и заземляющих проводников);
протоколы испытаний заземляющих
устройств.

При
эксплуатации должны производиться
периодические проверки и испытания
заземляющих устройств (внешний осмотр
заземляющих проводников и контактов,
измерения сопротивления и т. п.).

Если
соединение выполняется сваркой,
сопротивление контакта всегда
удовлетворительно. Наиболее вероятным
местом, в котором возможен слабый
контакт, а следовательно, и возникновение
искрения или нагрева, является болтовое
соединение сети заземления с
электрооборудованием. В этих местах
необходима периодическая проверка
целостности контактов и их затяжки.

Осмотры
заземляющего устройства и измерение
его сопротивления следует производить
в сроки, устанавливаемые системой ППР,
не реже одного раза в три года. Постоянное
заземляющее устройство должно иметь
паспорт, схему, должны быть указаны
основные технические и расчетные
величины, результаты осмотров и испытаний,
характер проведенных ремонтов и
изменений, внесенных в устройство
заземлений.

От
контроля состояния нулевых защитных
проводников в процессе эксплуатации
во многом зависит безопасность лиц,
работающих с зануленным электрооборудованием.
Контроль предусматривает периодические
измерения сопротивления цепи «фаза
– нуль»
(или сразу тока однофазного КЗ) и
сопротивлений ответвлений от магистрального
нулевого защитного проводника к отдельным
зануляемым электроприемникам, а также
периодические осмотры этих ответвлений.

Согласно
правилам [10], после монтажа электроустановки
(перед приемкой ее в эксплуатацию), а
также после капитальных ремонтов
электропроводки или электроприемников,
но не реже чем раз в
5 лет
полагается измерять сопротивление цепи
проводников «фазный
– нулевой»
для определения тока однофазного КЗ
при замыкании на корпус наиболее
удаленных и мощных электроприемников
в целях экспериментальной проверки
соблюдения условий
(3.12) и
(3.13). Такие
измерения во взрывоопасных зонах
проводятся для всех электроприемников.

Измерение
сопротивления заземляющих устройств.
Сопротивление заземляющих устройств
может быть измерено мостовым способом,
способом амперметра и вольтметра, а
также измерителем заземления. Рассмотрим
измерение сопротивления заземляющих
устройств измерителями заземления типа
МС-08 (сняты с производства, но еще широко
используются при обслуживании как
промышленных, так и сельскохозяйственных
электроустановок) и М-416 (рис.
7.10 и
7.11).

Основными
элементами первого измерителя являются:
генератор постоянного тока Г с ручным
приводом (рукояткой Р), механический
преобразователь (коммутатор) постоянного
тока в переменный П, механический
преобразователь переменного тока в
постоянный (выпрямитель) В,
магнитоэлектрический омметр
логометрического типа Л и резистор r_д.
Оба преобразователя смонтированы на
оси генератора и имеют одинаковую
конструкцию: каждый представляет собой
два изолированных друг от друга
металлических фасонных полуцилиндра.
Щетки
1
находятся
в непрерывном контакте с основаниями
полуцилиндра и имеют переменную
полярность, а щетки
2,
связанные со щетками генератора, при
вращении вала соприкасаются с боковой
поверхностью то одного, то другого
полуцилиндра. Следовательно, на выходе
преобразователя
П (щетки
1)
появляется переменный ток I_пер,
который и проходит через заземлители
(эта часть цепи показана пунктирной
линией). Использование переменного
тока во
внешней цепи исключает искажения в
измерениях, возникающие из-за поляризации
и электролиза в грунте.

Рис. 7.10. Схема
измерения сопротивления заземлителя
прибором МС-08:

1,2– щетки;
Г – генератор постоянного тока; П –
механический преобразователь
постоянного
тока в переменный; В –
механический выпрямитель; Л – логометр;
Т – токовая обмотка; Н – обмотка
напряжения;r_диr_ш– резисторы; Р – приводная рукоятка;I₁иI₂– токовые зажимы;Е₁иЕ₂– потенциальные зажимы

Между
заземлителем r_х
и зондом r_з
образуется разность потенциалов, и в
этой части цепи возникает переменный
ток I_пер,
который выпрямляется в коммутаторе В.
Постоянный ток I_пост
протекает через резистор r_д
=
= 150 000
Ом, позволяющий снизить погрешность
измерения, и обмотку напряжения Н.
В токовой обмотке Т логометра тоже
имеется постоянный ток (ветви с постоянным
током показаны сплошными линиями).
Использование постоянного тока в
обмотках логометра повышает точность
измерения. От отношения токов I_пост/I_пост
зависит угол поворота рамок относительно
друг друга. Этот угол пропорционален
измеряемому сопротивлению
r_x,
так как ток I_пост
пропорционален потенциалу исследуемого
заземлителя. Поэтому по положению
стрелки прибора, связанной с одной из
рамок, и определяется сопротивление.

Рис. 7.11. Схема
измерения заземления прибором типа
М-416:

1,2,3,4— зажимы

В
приборе имеются три предела
– 10, 100 и
1000 Ом, что
достигается подключением параллельно
к обмотке Т резистора переключателем
на панели прибора. Для того чтобы
переменный блуждающий ток не искажал
результатов, необходимо вращать рукоятку
Р со скоростью, при которой стрелка не
совершает колебаний. Колебания ее могут
наступить, если частота тока I_пер
близка к частоте блуждающего в земле
тока. Постоянный блуждающий ток не
действует на прибор, так как преобразуется
коммутатором в переменный. При неработающем
генераторе блуждающий переменный ток
вызывает дрожание стрелки, а постоянный
ток
– ее
небольшое отклонение.

Сопротивление
вспомогательного заземлителя должно
составлять
250-1000 Ом
(чем выше предел измерения, тем выше это
сопротивление), а сопротивление зонда
— не более
1000 Ом.
Наибольшая погрешность на рабочей шкале
составляет
10 %.

Измеритель
типа М-416 не содержит вращающегося
генератора (см. рис.
7.11). Внутрь
вкладывается батарея из трех элементов
типа
373 или
аналогичных (общее напряжение около
4,5
В). В приборе смонтирован
полупроводниковый
преобразователь постоянного тока в
переменный (инвертор) для токовой цепи
(зажимы
1
и
2),
к которому присоединяют измеряемый
заземлитель r_х
и вспомогательный r_в,
а также полупроводниковый выпрямитель
(входные зажимы
2
и
3);
логометра нет. Принцип измерения
–
компенсационный (сравниваются падения
напряжения на внешнем r_х
и эталонном сопротивлениях). Имеется
четыре диапазона измерения. Отсчет
производится, когда реохордом стрелка
прибора приводится в нейтральное
положение. Прибор проверяют по эталонному
сопротивлению
5 Ом. Если
ожидаемое сопротивление r_х
менее
5 Ом,
перемычку между зажимами
1
и
2 снимают
и зажим
2
присоединяют к r_х.

Удельное
сопротивление можно измерить прибором
МС-08, применяя метод вертикального
электрического зондирования. Для этого
забивают в землю на одной прямой четыре
электрода на глубину
0,05 а,
где а
–
расстояние между электродами. Внешние
электроды присоединяют к зажимам
I₁
и
I₂
(см. рис. 7.10),
внутренние
– к зажимам
Е₁
и Е₂.
Перемычку между
I₁
и I₂
отсоединяют. Перед замером стрелку
устанавливают на красной черте,
переключатель
— на
положение «регулировка». Затем его
переводят в положение «измерение» и
делают отсчет r_З.
Удельное сопротивление равно

_изм
= 2ar_З.
(7.22)

Такое
измерение делают в теплое время года и
в нескольких точках площадки. Если
полученные
_изм
для исследуемых точек площадки отличаются
более чем на
50 %, количество
точек увеличивают. При разнице менее
30 % грунт
считают однородным.

Измерение
сопротивления цепи «фаза
—
нуль». Для
таких измерений выпускается прибор
М-417, рассчитанный на проверку z_(ф-о)
в сетях напряжением
380/220 В.
Принцип его работы состоит в том, что
на короткое время устраивается замыкание
фазы на зануленную часть через резистор,
размещаемый в приборе. Падение напряжения
на резисторе является разностью между
фазным напряжением и падением напряжения
в цепи «фаза
– нуль»,
включая сопротивление фазы трансформатора.
Значит, при неизменных напряжении и
сопротивлении резистора падение
напряжения на нем зависит от сопротивления
цепи. Поэтому стрелочный прибор,
включенный параллельно резистору, может
быть проградуирован в омах.

Результаты
измерения z_(ф-о)
подставляют в формулу
(3.14) и
оценивают I_КЗ(к)(1),
т.е. I_КЗ(к)(1)
= KU_ф/z
_(ф-о),
где К =
0,85
— коэффициент,
учитывающий погрешности, вносимые
прибором и связанные с колебаниями
напряжения в процессе измерений.

После
монтажа электроустановки эти измерения
делают только для наиболее удаленных
и наиболее мощных электроприемников,
для которых трудно соблюсти условия
(3.12) и
(3.13),
но не менее чем для
10 % общего
числа электроприемников. Для остальных
электроприемников измеряют только
сопротивление ответвления от магистрального
нулевого защитного проводника до корпуса
соответствующего электроприемника,
чтобы убедиться в целостности ответвления
и качестве контак­тов. Для этого
предназначен специальный омметр М-372
(можно использовать измеритель
МС-08).
Для ответвлений норма сопротивления
не установлена, а результат измерения
сравнивают с предыдущим, который
зафиксирован в паспорте электроприемника.
Результат первого измерения сравнивают
с результатом измерений на других
аналогичных электроприемниках. Если
значение сопротивления много выше, чем
при предыдущем изме­рении, это
свидетельствует о плохом состоянии
контакта в месте соединения ответвления
с запуленным корпусом или, что реже, с
магистралью зануления (контакт заржавел,
закрашен, замаслен). В случае обрыва
ответвления прибор покажет бесконечность.

Соседние файлы в папке От_Шарафутдинова

• #
• #
• #
• #

ПТЭЭП. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей

Глава 2.7. Заземляющие устройства

2.7.1. Настоящая глава распространяется на все виды заземляющих устройств, системы уравнивания потенциалов и т.п. (далее — заземляющие устройства).

2.7.2. Заземляющие устройства должны соответствовать требованиям государственных стандартов, правил устройства электроустановок, строительных норм и правил и других нормативно-технических документов, обеспечивать условия безопасности людей, эксплутационные режимы работы и защиту электроустановок.

2.7.3. Допуск в эксплуатацию заземляющих устройств осуществляется в соответствии с установленными требованиями.

При сдаче в эксплуатацию заземляющего устройства монтажной организацией должна быть предъявлена документация в соответствии с установленными требованиями и правилами.

2.7.4. Присоединение заземляющих проводников к заземлителю и заземляющим конструкциям должно быть выполнено сваркой, а к главному заземляющему зажиму, корпусам аппаратов, машин и опорам ВЛ — болтовым соединением (для обеспечения возможности производства измерений). Контактные соединения должны отвечать требованиям государственных стандартов.

2.7.5. Монтаж заземлителей, заземляющих проводников, присоединение заземляющих проводников к заземлителям и оборудованию должен соответствовать установленным требованиям.

2.7.6. Каждая часть электроустановки, подлежащая заземлению или занулению, должна быть присоединена к сети заземления или зануления с помощью отдельного проводника. Последовательное соединение заземляющими (зануляющими) проводниками нескольких элементов электроустановки не допускается.

Сечение заземляющих и нулевых защитных проводников должно соответствовать правилам устройства электроустановок.

2.7.7. Открыто проложенные заземляющие проводники должны быть предохранены от коррозии и окрашены в черный цвет.

2.7.8. Для определения технического состояния заземляющего устройства должны проводиться визуальные осмотры видимой части, осмотры заземляющего устройства с выборочным вскрытием грунта, измерение параметров заземляющего устройства в соответствии с нормами испытания электрооборудования (Приложение 3).

2.7.9. Визуальные осмотры видимой части заземляющего устройства должны производиться по графику, но не реже 1 раза в 6 месяцев ответственным за электрохозяйство Потребителя или работником им уполномоченным.

При осмотре оценивается состояние контактных соединений между защитным проводником и оборудованием, наличие антикоррозионного покрытия, отсутствие обрывов.

Результаты осмотров должны заноситься в паспорт заземляющего устройства.

2.7.10. Осмотры с выборочным вскрытием грунта в местах наиболее подверженных коррозии, а также вблизи мест заземления нейтралей силовых трансформаторов, присоединений разрядников и ограничителей перенапряжений должны производиться в соответствии с графиком планово-профилактических работ (далее — ППР), но не реже одного раза в 12 лет. Величина участка заземляющего устройства, подвергающегося выборочному вскрытию грунта (кроме ВЛ в населенной местности — см. п.2.7.11), определяется решением технического руководителя Потребителя.

2.7.11. Выборочное вскрытие грунта осуществляется на всех заземляющих устройствах электроустановок Потребителя; для ВЛ в населенной местности вскрытие производится выборочно у 2% опор, имеющих заземляющие устройства.

2.7.12. В местности с высокой агрессивностью грунта по решению технического руководителя Потребителя может быть установлена более частная периодичность осмотра с выборочным вскрытием грунта.

При вскрытии грунта должна производиться инструментальная оценка состояния заземлителей и оценка степени коррозии контактных соединений. Элемент заземлителя должен быть заменен, если разрушено более 50% его сечения.

Результаты осмотров должны оформляться актами.

2.7.13. Для определения технического состояния заземляющего устройства в соответствии с нормами испытаний электрооборудования (Приложение 3) должны производиться:

• измерение сопротивления заземляющего устройства;
• измерение напряжения прикосновения (в электроустановках, заземляющее устройство которых выполнено по нормам на напряжение прикосновения), проверка наличия цепи между заземляющим устройством и заземляемыми элементами, а также соединений естественных заземлителей с заземляющим устройством;
• измерение токов короткого замыкания электроустановки, проверка состояния пробивных предохранителей;
• измерение удельного сопротивления грунта в районе заземляющего устройства.

Для ВЛ измерения производятся ежегодно у опор, имеющих разъединители, защитные промежутки, разрядники, повторное заземление нулевого провода, а также выборочно у 2% железобетонных и металлических опор в населенной местности.

Измерения должны выполняться в период наибольшего высыхания грунта (для районов вечной мерзлоты — в период наибольшего промерзания грунта).

Результаты измерений оформляются протоколами.

На главных понизительных подстанциях и трансформаторных подстанциях, где отсоединение заземляющих проводников от оборудования невозможно по условиям обеспечения категорийности электроснабжения, техническое состояние заземляющего устройства должно оцениваться по результатам измерений и в соответствии с п.п.2.7.9-11.

2.7.14. Измерения параметров заземляющих устройств — сопротивление заземляющего устройства, напряжение прикосновение, проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами — производится также после реконструкции и ремонта заземляющих устройств, при обнаружении разрушения или перекрытия изоляторов ВЛ электрической дугой.

При необходимости должны приниматься меры по доведению параметров заземляющих устройств до нормативных.

2.7.15. На каждое, находящееся в эксплуатации, заземляющее устройство должен быть заведен паспорт, содержащий:

• исполнительную схему устройства с привязками к капитальным сооружениям;
• указана связь с надземными и подземными коммуникациями и с другими заземляющими устройствами;
• дату ввода в эксплуатацию;
• основные параметры заземлителей (материал, профиль, линейные размеры);
• величина сопротивления растеканию тока заземляющего устройства;
• удельное сопротивление грунта;
• данные по напряжению прикосновения (при необходимости);
• данные по степени коррозии искусственных заземлителей;
• данные по сопротивлению металлосвязи оборудования с заземляющим устройством;
• ведомость осмотров и выявленных дефектов;
• информация по устранению замечаний и дефектов.

К паспорту должны быть приложены результаты визуальных осмотров, осмотров со вскрытием грунта, протоколы измерения параметров заземляющего устройства, данные о характере ремонтов и изменениях, внесенных в конструкцию устройства.

2.7.16. Для проверки соответствия токов плавления предохранителей или уставок расцепителей автоматических выключателей току короткого замыкания в электроустановках должна проводиться проверка срабатывания защиты.

2.7.17. После каждой перестановки электрооборудования и монтажа нового (в электроустановках до 1000 В) перед его включением необходимо проверить срабатывание защиты при коротком замыкании.

2.7.18. Использование земли в качестве фазного или нулевого провода в электроустановках до 1000 В не допускается.

2.7.19. При использовании в электроустановке устройств защитного отключения (далее — УЗО) должна осуществляться его проверка в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя и нормами испытаний электрооборудования (Приложение 3).

2.7.20. Сети до 1000 В с изолированной нейтралью должны быть защищены пробивным предохранителем. Предохранитель может быть установлен в нейтрали или фазе на стороне низшего напряжения трансформатора. При этом должен быть предусмотрен контроль за его целостностью.