Лекции. Лекция. Подготовка эксплуатационного персонала, техническая документация Требования к персоналу и его подготовка
 Скачать 2.14 Mb.
|
|
Лекция Заземление и защитные меры электробезопасности Электрический ток, протекающий через тело человека, вызывает поражение отдельных участков или всего тела: ожоги, электрический удар и пр. Наиболее опасным является переменный ток частотой 50 – 60 Гц. Поражение человека электрическим током возможно при непосредственном его с частями электроустановок, которые нормально находятся под напряжением. Поражение человека электрическим током возможно также при соприкосновении его с теми частями электроустановок, которые могут оказаться под напряжением при неисправности изоляции фазы. В этих случаях безопасность обеспечивается заземлением всех частей установки, нормально не находящихся под напряжением. Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на: электроустановки выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю); -электроустановки выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю); -электроустановки до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью; -электроустановки до 1 кВ с изолированной нейтралью. Электрической сетью с эффективно заземленной нейтралью называется трехфазная электрическая сеть выше 1 кВ, в которой коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4. Коэффициентом замыкания на землю в трехфазной электрической сети называется отношение разности потенциалов между неповрежденной фазой и землей в точке замыкания на землю другой или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и зе- млей в этой точке до замыкания. Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое 145 сопротивление (например, через трансформаторы тока). Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящке реакторы и подобные им устройства, имеющие большое сопротивление. Заземлением какой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамереннее электрическое соединение этой части с заземляющим устройством. Защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности. Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки. Занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухо-заземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока. 3 а м ы к а н и е м н а з е м л ю называется случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с конструктивными частями, не изолированными от земли, или непосредственно с землей. Замыканием на корпус называется случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с их конструктивными частями, нормально не находящимися под напряжением. Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в__соприкосновении с землей. Нулевым защитным проводником в электроустановках напряжением до 1 кВ называется проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленнъш выводом источника 146 однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока. Нулевым рабочим проводником в электроустановках до 1 кВ называется проводник, используемый для питания электроприемников, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в трехпроводных сетях постоянного тока. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью нулевой рабочий проводник может выполнять функции нулевого защитного проводника. Защитным отключением в электроустановках до 1 кВ называется автоматическое отключение всех фаз (полюсов) участка сети, обеспечивающее безопасные для человека сочетания тока и времени его прохождения при замыканиях на корпус или снижении .уровня_ изоляции ниже определенного значения. Малым напряжением называется номинальное на пряжение не более 42 В между фазами и по отношению к земле, при меняемое в электрических установках для обеспечения электробезопас ности. Для защиты людей от поражения, электрическим током при повреждении изоляции должна быть применена, по крайней мере, одна из следующих защитных мер: заземление, зануление, защитное отключение, разделительный трансформатор, малое напряжение, двойная изоляция, выравнивание потенциалов. , Заземление или зануление электроустановок следует выполнять : при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и вы ше постоянного тока — во всех электроустановках ; при номинальных напряжениях выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока и выше 110 В, но ниже 440 В постоянного тока — только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках. Заземление или зануление электроустановок не требуется при номинальных напряжениях до 42 В переменного тока и до 110 В постоянного тока во всех случаях» 147 Для заземления электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители. Если при этом сопротивление заземляющих устройств или напряжение прикосновения имеет допустимые значения, а также обеспечиваются нормированные значения напряжения на заземляющем устройстве, то искусственные заземлители должны применяться лишь при необходимости снижения плотности токов, протекающих по естественным заземлителям или стекающих с них. Для заземления электроустановок различных назначений и различных напряжений, территориально приближенных одна к другой, рекомендуется применять одно общее заземляющее устройство электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью или глухозаземленным выводом источника однофазного тока, а также с глухозаземленной средней точкой в трехпроводных сетях постоянного тока должно быть выполнено зануление. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их закуления не допускается. В обоснованных случаях рекомендуется выполнять защитное отключение (для переносного ручного электроинструмента, некоторых жилых и общественных помещений, насыщенных металлическими конструкциями, имеющими связь с землей). Электроустановки до 1 кВ переменного тока с изолированной нейтралью или изолированным выводом источника однофазного тока, а также электроустановки постоянного тока с изолированной средней точкой следует применять при повышенных требованиях безопасности (для передвижных установок, торфяных разработок, шахт). Для таких электроустановок в качестве защитной меры должно быть выполнено заземление в сочетании с контролем изоляции сети или защитное отключение. В электроустановках выше 1 кВ с изолированной ней- тралью должно быть выполнено заземление. . Защитное отключение рекомендуется применять в качестве основной или дополнительной меры защиты, если безопасность не может быть обеспечена путем устройства заземления или зануления либо если устройство заземления или зануления вызывает трудности по условиям выполнения или по экономическим соображениям. Защитное отключение должно осуществляться устройствами (аппаратами), удо- влетворяющими в отношении надежности действия специальным техническим условиям. 148 Трехфазная сеть до 1 кВ с изолированной нейтралью или однофазная сеть до 1 кВ с изолированным выводом, связанная через трансформатор с сетью выше 1 кВ, должна быть защищена пробивным предохранителем от опасности, возникающей при поврежде- нии изоляции между обмотками высшего и низшего напряжений трансформатора. Пробивной предохранитель должен быть установлен в нейтрали или фазе на стороне низшего напряжения каждого трансформатора. При этом должен быть предусмотрен контроль за целостью пробивного предохранителя. В электроустановках до 1 кВ в местах, где в качестве защитной меры применяются разделительные или понижающие трансформаторы, вторичное напряжение трансформаторов должно быть: для разделительных трансформаторов — не более 380 В, для понижающих трансформаторов — не более 42 В. При применении этих трансформаторов необходимо руководствоваться следующим: разделительные трансформаторы должны удовлетворять спе циальным техническим условиям в отношении повышенной надежно сти конструкции и повышенных испытательных напряжений; от разделительного трансформатора разрешается питание только одного электроприемника с номинальным током плавкой вставки или расцепителя автоматического выключателя на первичной стороне не более 15 А; 3) заземление вторичной обмотки разделительного трансформато ра не допускается. Корпус трансформатора в зависимости от режима нейтрали сети, питающей первичную обмотку, должен быть заземлен или зануления. Заземление корпуса электроприемника, присоединенного к такому трансформатору, не требуется; 4) понижающие трансформаторы со вторичным напряжением 42 В и ниже могут быть использованы в качестве разделительных, ес ли они удовлетворяют требованиям, приведенным в пп. 1 и 2 настоя щего параграфа. Если понижающие трансформаторы не являются раз делительными, то в зависимости от режима нейтрали сети, питающей первичную обмотку, следует заземлять или занулять корпус трансфор 149 матора, а также один из выводов (одну из фаз) или нейтраль (сред нюю точку) вторичной обмотки. ЧАСТИ, ПОДЛЕЖАЩИЕ ЗАНУЛЕНИЮ ИЛИ ЗАЗЕМЛЕНИЮ К частям, подлежащим занулению или заземлению относятся: корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т. п. , приводы электрических аппаратов; вторичные обмотки измерительных трансформаторов ' 4) каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, а также съемные или открывающиеся части, если на послед них установлено электрооборудование напряжением выше 42 В переменного тока или более 110 В постоянного тока; металлические конструкции распределительных устройств, металлические кабельные конструкции, металлические кабельные соединительные муфты, металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей, металлические оболочки проводов, металлические рукава и трубы электропроводки, кожухи и опорные конструкции шинопроводов, лотки, короба, струны, тросы и стальные полосы, на которых укреплены кабели и провода (кроме струн, тросов и полос, по которым проложены кабели с заземленной или зануленной металлической оболочкой или броней), а также другие металлические конструкции, на которых устанавливается электрооборудование; металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей и проводов напряжением до 42 В переменного тока и до 110 Б постоянного тока, проложенных на общих металлических конструкциях, в том числе в общих трубах, коробах, лотках и т. п. Вместе с кабеля ми и проводами, металлические оболочки и броня которых подлежат заземлению или занулению; 4) металлические корпуса передвижных и переносных электро 150 приемников ; 5) электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и механизмов. ________ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1 кВ СЕТИ С ЭФФЕКТИВНО ЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ Заземляющие устройства электроустановок выше 1 кВ сети с эффективно заземленной нейтралью следует выполнять с соблюдением требований либо к их сопротивлению, либо к напряжению прикосновения,а также с соблюдением требований к конструктивному выполнению и к ограничению напряжения на заземляющем устройстве. Требования не распространяются на заземляющие устройства опор ВЛ. Напряжение на заземляющем устройстве при стекании с него тока замыкания на_землю не должно превышать 10 кВ. - заземляющее устройство, которое выполняется с соблюдением требований к его сопротивлению, должно иметь в любое время года сопротивление не более 0,5 Ом, включая сопротивление естественных заземлителей. В целях выравнивания электрического потенциала и обеспечения присоединения электрооборудования к заземлителю на территории, занятой оборудованием, следует прокладывать продольные и поперечные горизонтальные заземлители и соединять их между собой в заземляющую сетку. Продольные заземлители должны быть проложены вдоль осей электрооборудования со стороны обслуживания на глубине 0,5 — 0,7 м от поверхности земли и на расстоянии 0,8— 1,0 м от фундаментов или оснований оборудования. Допускается увеличение расстояний от фундаментов или оснований оборудования до 1,5 м с прокладкой одного заземлителя для двух рядов оборудования, если стороны об- служивания обращены одна к другой, а расстояние между фундаментами или основаниями двух рядов не превышает 3,0 м. 151 Поперечные заземлители следует прокладывать в удобных местах между оборудованием на глубине 0,5 — 0,7 м от поверхности земли. Расстояние между ними рекомендуется принимать увеличивающимся от периферии к центру заземляющей сетки. При этом первое и после дующие расстояния, начиная от периферии, не должны превышать со ответственно 4,0; 5,0; 6,0; 7,5; 9,0; 11,0; 13,5; 16,0 и 20,0 м. Размеры ячеек заземляющей сетки, примыкающих к местам присоединения ней тралей силовых трансформаторов и короткозамыкателей к заземляю- щему_устройству, не должны превышать 6x6 м 2 заземляющие проводники, присоединяющие оборудование или конструкции к заземлителю, в земле прокладывать на глубине не ме нее 0,3 м. ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1 кВ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ В электроустановках выше 1 кВ сети с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства R,Ом, при прохождении расчетного тока замыкания на землю в любое время года с учетом сопротивления естественных заземлителей должно быть не более: при использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок напряжением до 1 кВ R =125/I, где I—расчетный ток замыкания на землю, А. При этом должны также выполняться требования, предъявляемые к заземлению (занулению) электроустановок до 1 кВ; при использовании заземляющего устройства только для электроустановок выше 1 кВ R-250/I, но не более 10 Ом. 152 В качестве расчетного тока принимается: в сетях без компенсации емкостных токов — полный ток замыкания на землю; в сетях с компенсацией емкостных токов: для заземляющих устройств, к которым присоединены компенсирующие аппараты, — ток, равный 125% номинального тока этих аппаратов; Расчетный ток замыкания на землю должен быть определен для той из возможных в эксплуатации схем сети, при которой этот ток имеет наибольшее значение. В открытых электроустановках выше 1 кВ сетей с изолированной нейтралью вокруг площади, занимаемой оборудованием, на глубине не менее 0,5 м должен быть проложен замкнутый горизонтальный заземлитель (контур), к которому подсоединяется заземляемое оборудование. Если сопротивление заземляющего устройства выше 10 Ом для земли с удельным сопротивлением более 500 Ом-м, то следует дополнительно проложить горизонтальные заземлители вдоль рядов оборудования со стороны обслуживания на глубине 0,5 м и на расстоянии 0,8—1,0 м от фундаментов или оснований оборудования. ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 кВ С ГЛУХОЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ Нейтраль генератора, трансформатора на стороне до 1 кВ должна быть присоединена к заземлителю при помощи заземляющего проводника. Сечение заземляющего проводника должно быть не менее указанного в табл. 1.7.1. табл. 1.7.1 Наименование Медь Алюмин ий Сталь в зданиях в наружн ых установ ках в земле Неизолированные сечение, мм 2 4 6 — — — диаметр, мм _ _ 5 6 10 Изолированные про- 1,5* 2,5» _ _ — вода: сечение, мм 2 Заземляющие и нуле- 1 2,5 — _ — нулевые жилы кабелей ообоболочке 153 фазными жилами : сечение, мм 2 Угловая сталь : тол- — — 2 2,5 4 щина полки, мм Полосовая сталь: сечение, мм 2 _ _ 24 48 48 толщина, мм — — 3 4 4 Водогазопроводные — — 2,5 2,5 3,5 трубы (стальные) : толщина стенки, мм Тонкостенные трубы -- — 1,5 2,5 Не до- (стальные) толщи : толщи- пускает- на стенки, мм ся При прокладке проводов в трубах сечение нулевых защитных проводников до- пускается применять равным 1 мм 2 , если фазные проводники имеют то же сечение. Использование нулевого рабочего проводника, идущего от нейтрали генератора или трансформатора на щит распределительного устройства, в качестве заземляющего проводника не допускается. Указанный заземлитель должен быть расположен в непосредственной близости от генератора или трансформатора. В отдельных случаях, например, во внутрицеховых подстанциях заземлитель допускается сооружать непосредственно около стены здания. Вывод нулевого рабочего проводника от нейтрали генератора или трансформатера на щкт распределительного устройства должен быть выполнен: при выводе фаз шинами — шиной на изоляторах, при выводе фаз кабелем (проводом) — жилой кабеля (провода). В кабелях с алюминиевой оболочкой допускается использовать оболочку в качестве нулевого рабочего проводника вместо четвертой жилы. Проводимость нулевого рабочего проводника, идущего от нейтрали генератора или трансформатора, должна быть не менее 50% проводимости вывода фаз. Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генераторов или трансформаторов или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений нулевого провода ВЛ до 1 кВ при количестве отходящих линий не менее двух. При этом сопротивление заземлите-ля, 154 расположенного в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора или вывода источника однофазного тока, должно быть не более: 15, 30 и 60 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При удельном сопротивлении р земли более 100 Ом-м допускается увеличивать указанные выше нормы в 0,01 р раз, но не более десятикратного. На ВЛ зануление должно быть осуществлено нулевым рабочим проводом, проложенным на тех же опорах, что и фазные провода. На концах ВЛ (или ответвлений от них) длиной более 200 м, а также на вводах от ВЛ к электроустановкам, которые подлежат занулению, должны быть выполнены повторные заземления нулевого рабочего провода. При этом в первую очередь следует использовать естественные заземлители, например подземные части опор ' а также заземляющие устройства, выполненные для защиты от грозовых перенапряжений .-. _. ,. Указанные повторные заземления выполняются, если более частые заземления не требуются по условиям защиты от грозовых перенапряжений. Повторные заземления нулевого провода в сетях постоянного то ка должны быть осуществлены при помощи отдельных искусственных заземлителей, которые не должны иметь металлических соединений с подземными трубопроводами. Заземляющие устройства на ВЛ по стоянного тока, выполненные для защиты от грозовых перенапряже нию, рекомендуется использовать для повторного заземле ния нулевого рабочего провода. Заземляющие проводники для повторных заземлений нулевого провода должны быть выбраны из условия длительного прохождения тока не менее 25 А. По механической прочности эти проводники должны иметь размеры не менее приведенных в табл. 1.7.1. Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений нулевого рабочего провода каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В в источниках трехфазного тока или 380, 220 и 127 В в источниках однофазного тока. При 155 этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях. При удельном сопротивлении земли р более 100 Ом-м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01 р раз, но не более десятикратного. В районах многолетней мерзлоты следует: помещать заземлители в непромерзающие водоемы и талые зоны; использовать обсадные трубы скважин; в дополнение к углубленным заземлителям применять протя женные заземлители на глубине около 0,5 м, предназначенные для работы в летнее время при оттаивании поверхностного слоя земли; 4) создавать искусственные талые зоны путем покрытия грунта над заземлителем слоем торфа или другого теплоизоляционного мате риала на зимний период и_раскрытия их на летний период. |