АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО “НИИПРОЕКТЭЛЕКТРОМОНТАЖ”

ПОСОБИЕ по применению “Инструкции по устройству сетей заземления и молниезащите”

“КЭНДИ’* Москва, 1994

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «НИИПРОЕКТЭЛЕКТРОМОНТАЖ»

ПОСОБИЕ

по применению «Инструкции по устройству сетей заземления и молниезащите»

(Инструкция введена в действие взамен СН 102-76 с января 1993 г.)

Авторы:    д.т.п    Р.Н. Карякин

к.т.н. Ъ И. Солнцев инж. JL К. Коновалова

«КЭНДИ» Москва, 1994

Общие требования к защитным мерам В электроустановках до 1 кВ в местах, где в качестве защитной меры применяются разделяющие или понижающие трансформаторы, вторичное напряжение трансформаторов должно быть для разделяющих трансформаторов не более 380 В, для понижающих трансформаторов не более 50 В. При применении этих трансформаторов необходимо руководствоваться следующим: Защитные меры Разделяющий трансформатор 1)    разделяющие трансформаторы должны удовлетворять специальным техническим условиям в отношении повышенной надежности конструкции и повышенных испытательных напряжений; 2)    от разделяющего трансформатора разрешается питание только одного электроприемника с номинальным током плавкой вставки или расцепителя автоматического выключателя на первичной стороне не более 15 А;

Условия применения Корпус трансформатора в зависимости от режима нейтрали сети, питающей первичную обмотку, должен быть заземлен или занулен. Заземление корпуса эле ктропр иемни ка, подсоединенного к такому трансформатору, не требуется. Если понижающие трансформаторы не являются разделяющими, то в зависимости от режима нейтрали сети, питающей обмотку, следует заземлять или занулять корпус трансформатора, а также один из выводов (одну из фаз) или нейтраль (среднюю точку) вторичной обмотки. 12

---

Защитные меры

Общие требования к ,, г Условия применения защитным мерам г

Изоли рующие площадки

3)    заземление вторичной обмотки разделяющего трансформатора не допускается; 4)    понижающие трансформаторы со вторичным напряжением 50 В и ниже могут быть использованы в качестве разделяющих, если они удовлетворяют требованиям, приведенным в п.п. 1 и 2. При невозможности выполнения заземления, зануления и защитного отключения, удовлетворяющих сформулированным требованиям, или если это представляет значительные трудности по техническим причинам, допускается обслуживание электрооборудования с изолирующих площадок. Изолирующие площадки должны быть выполнены так, чтобы прикосновение к представляющим опасность незаземленным (незану-ленным) частям могло быть только с площадок, при этом должна быть исключена возможность одновременного прикос-

новения к электрообору дованию и частям здания.

Защитные меры	Общие требования к защитным мерам	Условия применения
	(электрооборудование класса защиты II по ГОСТ 12.2.007-75х), или комплектных устройств заводского изготовления, имеющих общую изолирующую оболочку со степенью защиты не менее 1Р2Х (по ГОСТ
Выравни-	14254-80).	Для устройства вырав-
вание по-		нивания потенциалов
тенциалов	Выравнивание потенциа-	следует применять, как
	лов должно выполняться во всех случаях в электроустановках, в которых применяется заземление или зануление, но не обеспечиваются допустимые значения напряжения прикосновения в сочетании с допустимым временем его воздействия.	правило, сталь.

Кп. 1.4.

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.

15

1.2. Предельно допустимые сопротивления заземляющего устройства электроустановки напряжением выше 1 кВ сети с эффективно заземленной нейтралью.

Сопротивление заземляющего Удельное сопротивление земли. устройства R, Ом 0,5 р<500. 10‘3 500 <р <5000 5 р >5000

Примечания: 1. Заземляющее устройство, которое выполняется с соблюдением требований к его сопротивлению, должно иметь в любое время года сопротивление не более указанного, включая сопротивление естественных заземлителей. 2. В целях выравнивания электрического потенциала и обеспечения присоединения электрооборудования к заземлителю на территории, занятой оборудованием, следует прокладывать продольные и поперечные горизонтальные зазем-лители и соединять их между собой в заземляющую сетку.

1.3. Предельно допустимое напряжение на заземляющем устройстве при стекании с него тока замыкания на землю.

Нормируемое напряжение, V, кВ Дополнительные защитные меры До 5 Не требуется S < V <10 Должны быть предусмотрены меры по защите изоляции отходящих кабелей связи и телемеханики и по предотвращению выноса опасного потенциала заземляющего устройства за пределы электроустановки. Более 10 Исключен вынос потенциала заземляющего устройства за пределы зданий и внешних ограждений электроустановки.

В электроустановках напряжением выше 1 кВ сети с изолированной нейтралью сопротивление R заземляющего устройства при прохождении расчетного тока замыкания на землю I в любое время года с учетом сопротивления естественных заземлителей должно быть не более значений, приведенных в таблице, при этом должны

16

выполняться также требования, предъявляемые к заземлению (занулению) электроустановок напряжением до 1 кВ.

1.4. Предельно допустимое сопротивление заземляющего устройства элекроустановок напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью.

Использование заземляю-	Сопротивление заземляющого устройства, R, Ом	Удельное сопротивление земли, А Ом, м
щего устройства
Для электроустановок напряжением до 1 кВ и выше	R= 125/1, но не более 10 Ом	р<500,
Для электроустановок напряжением выше 1 кВ	R=250/I, но не более 10 Ом	р<500.
Для электроустановок напряжением до 1 кВ и выше	R=0,25p /I	500 < р<5000,
Только для электроустановок напряжением выше 1 кВ	R=0,50p /I но не более 100 Ом
Для электроустановок напряжением до 1 кВ и выше	R=1250/1,	р<5000
Только для электроустановок напряжением выше 1 кВ	R=2500/I, но не более 100 Ом

Примечания: 1.В качестве расчетного тока I принимается

а)    в сетях без компенсации емкостных токов - полный ток замыкания на землю;

б)    в сетях с компенсацией емкостных токов: для заземляющих устройств, к которым присоединены компенсирующие аппараты, — ток, равный 125% номинального тока этих аппаратов; для заземляющих устройств, к которым не присоединены компенсирующие аппараты,—остаточный ток замыкания на землю, проходящий в данной сети при отключении наиболее мощного из компенсирующих аппаратов или наиболее разветвленного участка цепи.

В качестве расчетного тока может быть принят ток плавления предохранителей или ток срабатывания релейной защиты от однофазных замыканий на землю или междуфазных замыканий, если в последнем случае защита обеспечивает отключение замыканий на землю, при этом ток замыкания на землю должен быть не менее полуторакратного тока срабатывания релейной защиты или трехкратного номинального тока предохранителей.

Расчетный ток замыкания на землю должен быть определен для той из возможных в эксплуатации схем сети, при которой этот ток имеет наибольшее значение.

2. В открытых электроустановках напряжением выше 1 кВ сетей 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 более 10 Ом (для земли с 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 м от фундаментов или оснований оборудования.

1.5. Предельно допустимое сопротивление заземляющего устройства электроустановки напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью.

Мощность генераторов, S, кВ . А	Сопротивление заземляющего устройства, R, Ом	Удельное сопротивление земли, А Ом. м
>100	4	/?< 500
<100	10
>100	8- 10'3р	500 <р <5000
<100	210'2р
>100	40	р> 5000
<100	100

Примечание: Если генераторы или трансформаторы работают параллельно, то сопротивление определяется их суммарной мощностью.

Кп. 1.5.

В электроустановках до I кВ с заземленной нейтралью или с заземленным выводом источника однофазного тока, а также с заземленной средней точкой в трехпроводных сетях постоянного тока, должно быть выполнено зануление и повторное заземление. Применение в таких электроустановках зануления корпусов электроприемников без повторного заземления не рекомендуется.

Предельно допустимые значения сопротивлений растеканию заземляющего устройства электроустановок напряжением до 1 кВ с заземленной нейтралью даны в табл. 1.5.1. (заземление ней-

тралей генераторов или трансформаторов или выводов источника однофазного тока) и в табл. 1.5.2. (повторные заземлители).

1.6 Предельно допустимое сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генераторов или трансформаторов или выводы источников однофазного тока.

Линейное напряжение источника тока, В		Сопротивление заземляющего устройства, R, Ом	Удельное сопротивление земли, р, Ом . м
трехфазного	однофазного
660	380	2
380	220	4	р < 100
220	127	8
660	380	0,02 р
380	220	0,04 р	100 < Р < 1000
220	127	0,08 р
660	380	20
380	220	40	р > 1000
220	127	80

Примечания: 1. Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генераторов или трансформаторов или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более приведенных значений. Это сопротивление должно обеспечиваться с учетом использования естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений нулевого провода ВЛ напряжением до 1 кВ при числе отходящих линий не менее двух.

2.    Нейтраль генератора, трансформатора на стороне до I кВ должна быть присоединена к заземлителю при помощи заземляющего проводника.

Использование нулевого рабочего проводника, идущего от нейтрали генератора или трансформатора на щит распределительного устройства, в качестве заземляющего проводника не допускается.

Указанный заземлитель не должен быть расположен в непосредственной близости от генератора или трансформатора. В отдельных случаях, например, во внутрицеховых подстанциях, допускается сооружать заземлитель непосредственно около стены здания.

3.    Вывод нулевого рабочего проводника от нейтрали генератора или трансформатора на щит РУ должен быть выполнен: при выводе фаз

19

УДК 621.313/.316

Пособие по применению «Инструкции по устройству сетей заземления и молниеза-щите» М_м Кэнди, 1994. - 84с.

Пособие предназначено для инженерно-технических работников и квалифицированных рабочих электромонтажных организаций, а также проектировщиков и энергетиков промышленных предприятий.

Авторы:    Рудольф    Николаевич    Карякин

Валерий Иванович Солнцев Лидия Константиновна Коновалова

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.

1.7. Предельно допустимое сопротивление повторных заземлителей электроустановки напряжением до 1 кВ с заземленной нейтралью.

Линейное напряжение источника тока, В		Сопротивление заземляющего устройства, R, Ом	Удельное сопротивление земли,/?, Ом . м
трехфазного	однофазного
660	380	5/15
380	220	10/30	р< 100
220	127	20/60
660	380	0,05/0,15
380	220	0,10/0,30	100 < /Я< 1000
220	127	0,20/0,60
660	380	50/150
380	220	100/300	р> 1000
220	127	200/600

Примечания:!. Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений нулевого рабочего провода каждой ВЛ в любое время года должно быть не более значений, приведенных в знаменателе дроби.

2.    На ВЛ зануление должно быть осуществлено рабочим проводом, проложенным на тех же опорах, что и фазные провода.

3.    На концах ВЛ (или ответвлений от них) длиной более 200 м, а также на отводах от ВЛ к электроустановкам, которые подлежат занулению, должны быть выполнены повторные заземлители 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.

20

Предисловие

Пособие содержит практические рекомендации по применению Инструкции с учетом особенностей электроустановок.

Все основные технические решения Инструкции строго соответствуют требованиям Правил устройства электроустановок, 6 изд., 1987 г.

Действующие Правила устройства электроустановок (ПУЭ) достаточно четко регламентируют требования к электробезопасности. Согласно ПУЭ требуется выполнять заземление или зануление электроустановок:

1)    при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока — во всех электроустановках;

2)    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, кроме взрывоопасных зон и электросварочных установок.

Рекомендации ПУЭ не обеспечивают электробезопасности как в помещениях, так и на территориях размещения наружных электроустановок.

Для обеспечения электробезопасности согласно стандарту МЭК 364-4-41-1992 требуется выполнять заземление или зануление эле ктроустановок:

1)    при номинальном напряжении более 50 В переменного тока (действующее значение) или более 120 В постоянного (выпрямленного) тока —во всех электроустановках;

2)    при номинальных напряжениях выше 25 В переменного тока (действующее значение) или выше 60 В выпрямленного тока — только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных электроустановках.

Заземление или зануление в электроустановках не требуется при номинальных напряжениях до 25 в переменного тока или до 60 В выпрямленного тока во всех случаях, кроме взрывоопасных зон и электросварочных установок.

3

Защита от прямого прикосновения с помощью ограждений или оболочек или изоляции не требуется, если электрооборудование находится в зоне действия системы уравнивания потенциалов и номинальное напряжение не превышает:

-    25 В переменного тока или 60 В выпрямленного тока при условии, что оборудование нормально эксплуатируется только в сухих помещениях и мала вероятность контакта человека с частями, могущими оказаться под напряжением;

-    6 В переменного тока или 15 В выпрямленного тока во всех остальных случаях.

Сравнение сопоставимых нормативов ПУЭ и стандартов МЭК позволяет сделать вывод о необходимости существенного ужесточения требований к защитным мерам. В частности, в помещениях без повышенной опасности согласно стандарту МЭК 364-4-41-1992 требуется выполнять заземление или зануление при номинальном напряжении в 7,6 раз меньше, чем установлено требованиями ПУЭ.

Пункт 1.7.39 ПУЭ предполагает, что все приемники должны быть занулены, при этом заземление приемников не обязательно. Однако, в этом случае на корпусе приемника в случае аварии ( пробое на корпус ), может оказаться потенциал 150 В и более.

Пункт 7.1.58 ПУЭ допускает до освоения промышленностью массового выпуска переносных электроприемников с зезем-ленными металлическими корпусами с трехпроводными соединительными шнурами и соответствующими электроустановочными устройствами не выполнять зануление металлических корпусов электроприем ни ков.

В связи с решением Госстроя РФ, Госстандарта РФ, Минтопэнерго РФ поручить Главгосэнергонадзору начиная с 1 января 1995 года осуществлять приемку электроустановок зданий с учетом требований комплекса стандартов МЭК «Электроустановка зданий», принятых в 1993-1994 годах в качестве Государственных стандартов, Госстрой России на основании стандартов МЭК должен дать указание строительным и проектным организациям о внесении соответствующих изменений в проектную документацию.

Настоящее пособие по применению « Инструкций по устройству сетей заземления и молниезащите» учитывает требования стандарта ГОСТ Р-50571.93 (МЭК 364-1-72, МЭК 364-2-70) «Электроустановки зданий. Общие положения», устанавливающие общие положения безопасности. Кроме того, в пособии нашли отражение основные требования проектов стандартов ГОСТ Р МЭК 364-3-1993

4

«Основные характеристики» и ГОСТ Р МЭК 364-4-41-1992 «Защита от поражения электрическим током».

Авторы сочли возможным во всех случаях имеющегося расхождения между формулировками Инструкции и упомянутого стандарта придерживаться формулировок последнего.

В силу ограниченного объема Инструкции вопросы практического использования заземляющих, зануляющих и молниезащитных свойств стальных и железобетонных строительных конструкций производственных зданий и сооружений не смогли быть отражены в ней с надлежащей полнотой.

Интересы строительно-монтажных и эксплуатирующих организаций требуют конкретных указаний по использованию заземляющих и зануляющих свойств строительных конструкций. Такие указания содержатся в Пособии.

В необходимых случаях в Пособии даются ссылки на нормативные и справочные материалы, помещенные в качестве Приложений к Пособию.

В частности, в целях повышения уровня электро- , взрыво и пожаробезопасности рекомендуется проектным и монтажным организациям руководствоваться при создании электроустановок в производственных зданиях требованиями:

-    при выполнении зданий по индивидуальным проектам — «Унифицированного задания строительным проектным организациям по использованию металлических и железобетонных конструкций зданий в качестве заземляющих устройств» (см. Промышленная энергетика», 1982 г. 5 стр.47-51),

-    при выполнении зданий из типовых строительных конструкций — Материалов для проектирования «Заземление и молние-защита одноэтажных и многоэтажных зданий промышленных предприятий с использованием типовых строительных конструкций в качестве заземляющих устройств и токоотводов» (П-8).

Это является необходимым и достаточным для использования стальных и железобетонных каркасов в качестве дополнительного нулевого проводника, шунтирующего четвертую жилу кабеля.

Учитывая, что использование организованных каркасов значительно снижает значение напряжения прикосновения и улучшает условия работы защиты, а также при этом удовлетворяются требования, предъявляемые строителями к условиям работы железобетонных конструкций, рекомендуется наряду со специально проложенными заземляющими и нулевыми защитными проводниками выполнять организованные каркасы производственных зданий. В первую очередь организованные каркасы должны использоваться

5

для объектов, к которым предъявляются повышенные требования к электробезопасности и взрывопожарной безопасности.

Типовые узлы зануления электрооборудования при использовании каркаса здания в качестве нулевого защитного проводника даны в приложении 9 (П-9).

В целях повышения уровня электро-, взрыво- и пожаробезопасности рекомендуется использовать стальные и железобетонные каркасы производственных зданий в качестве дополнительных нулевых защитных проводников. Для этого рекомендуется присоединить к каркасу здания нулевые точки трансформаторов, корпуса силовых распределительных щитов, силовых пунктов, групповых и индивидуальных щитков освещения, магистральных и распределительных шинопроводов.

В информационных письмах Главгосэнергонадзора даны предельно допустимые плотности тока в приарматурном слое бетона (А/м²), допустимая плотность тока для стальных проводов и стальной арматуры (кА/мм²) в зависимости от времени протекания тока (П-1), предельно допустимый диаметр напрягаемой стержневой арматуры, могущей быть использованной в заземляющих устройствах (П-2), сформулированы условия, при которых не требуется выполнять искусственные заземлители городских ТП с кабельными линиями (П-3)

Пособие содержит также рекомендации по применению требований Инструкции к устройству сетей заземления и молниеза-щите действующих электроустановок.

Рекомендации Пособия даны по пунктам Инструкции, требующим дополнения и конкретизации.

В целях большей четкости все изложение материала Пособия построено на основе использования терминологии, принятой в ПУЭ и в ГОСТ Р - 50571.1-93. В необходимых случаях термины и их определения уточнены в соответствии с современными представлениями (Приложение 4).

6

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

К п. 1.1. Инструкции

Информационные письма Главгосэнергонадзора 94-6/34-ЭТ от 12.11.90 «Об уточнении требований к заземлителям и защитным проводникам» и 94-58/804 от 12.12.90 «О разъяснении информационного письма от 12.11.90 № 94-6/34-ЭТ» даны в Приложениях 1,2.

Инструкция распространяется на вновь сооружаемые и реконструируемые электроустановки до 500 кВ, в том числе на специальные электроустановки, оговоренные в разделе 7. ПУЭ.-.6 изд.: Электрооборудование жилых и общественных зданий, зрелищных предприятий, клубных учреждений и спортивных сооружений; электроустановки во взрывоопасных и пожароопасных зонах; электротермические, электросварочные установки, торфяные электроустановки.

Требования Инструкции могут быть использованы для повышения безопасности действующих электроустановок.

Кп. 1.3.

В Инструкции приведены нормы напряжений, регламентируемые действующими ПУЭ, 6 изд. В связи с выходом в свет Решения Госстроя РФ, Госстандарта РФ, Минтопэнерго РФ «О развитии нормативной базы для безопасного применения электрооборудования класса защиты I по электробезопасности в электроустановках зданий на основе комплекса стандартов МЭК». «Электроустановки зданий» (см. Приложение 5) ниже наряду с нормами ПУЭ приведены нормы напряжений стандарта МЭК 364-41-1992, данные в скобках.

Заземление или зануление электроустановок следует выполнять:

1)    при номинальном напряжении выше 380 В (50 В) переменного тока или выше 440 В (120 В) постоянного тока — во всех электроустановках (см. также ПУЭ 1.7.44 и 1.7.48);

2)    при номинальном напряжении выше 42 В (25В), но ниже 380 В (50 В) переменного тока и выше 110 В (60 В), но ниже 440 В (120 В) постоянного тока — только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках.

Заземление и зануление электроустановок не требуется при номинальных напряжениях до 42В (25 В) переменного тока и

7

Общие требования к защитным мерам 2. Для заземления электроустановок различных назначений и различных напряжений, территориально приближенных одна к другой, рекомендуется применять одно общее заземляющее устройство. Для объединения заземляющих устройств различных электроустановок в одно общее заземляющее устройство следует использовать все имеющиеся в наличии естественные, в том числе протяженные, заземляющие проводники. 3. Заземляющее устройство, используемое для заземления электроустановок одного или различных назначений и напряжений, должно удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к заземлению этих электроустановок: защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции, режима работы сетей защиты электрообо-

Условия применения 2.    В электроустановках выше 1 кВ с изолированной нейтралью должно быть выполнено заземление. В таких электроустановках должна быть предусмотрена возможность быстрого отыскания замыканий на землю. Защита от замыканий на землю должна устанавливаться с действием на отключение (по всей электрически связанной сети) в тех случаях, в которых это необходимо по условиям безопасности (для линий, питающих передвижные подстанции и механизмы, торфяных разработок и т. п.). 3.    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 электро- Защитные меры 9

---