Можно ли контур заземления соединить с железным забором или каркасом терраски? Переносные заземления и ограждения.

При работах с электроустановками необходимо учитывать возможность случайного появления напряжения на отключенных токо- ведущих частях на рабочем месте как по вине персонала, так и по другим причинам. Поэтому при таких работах наряду с мерами, предупреждающими ошибочное включение установки, должны быть приняты меры, исключающие поражение работающего током в случае появления по любой причине напряжения на отключенных токоведущих частях. Основной и наиболее надежной мерой в этом случае является соединение накоротко между собой и заземление всех фаз отключенного участка установки с помощью стационарных заземляющих разъединителей, а там, где их нет,- с помощью специальных переносных защитных заземлений. При появлении напряжения на заземленных токоведущих частях возникает ток КЗ между фазами и ток замыкания на землю, который вызывает быстрое отключение установки релейной защиты от источников питания.

Переносное заземление (рис. 1) — это один или несколько соединенных отрезков неизолированного медного многожильного провода, снабженных зажимами для присоединения к токоведущим частям и заземляющему устройству. Сечение проводников должно быть не менее 16 мм 2 для установок до 1000 В и не менее 25 мм 2 для установок свыше 1000 В.

Рис. 1. Переносные заземления

Переносное заземление, применяемое для снятия заряда с токо- ведущих частей при проведении электрических испытаний электрооборудования, должно иметь сечение не меньше 4 мм 2 .

Во избежание ошибок, ведущих к несчастным случаям и авариям, наложение переносного заземления на токоведущие части производят сразу после проверки отсутствия напряжения на этих частях. При этом должен соблюдаться следующий порядок. Сначала присоединяют к земле заземляющий проводник переносною заземления, затем указателем напряжения проверяют отсутствие напряжения на заземляемых токоведуших частях, после чего зажимы закорачивающих проводников переносного заземления с помощью изолирующей штанги накладывают на токоведущие части и закрепляют на них этой же штангой или непосредственно руками в диэлектрических перчатках. В установках до 1000 В штангу можно не применять и наложение переносного заземления следует производить в диэлектрических перчатках в указанном порядке.

Снятие заземлений выполняют в обратном порядке.

Временные переносные ограждения

Временные переносные ограждения служат для защиты персонала, работающего в электроустановках, от случайного прикосновения и приближения на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением; ограждения проходов в помещениях, в которых вход работающим запрещен; предотвращения включения аппаратов.

Ограждениями являются специальные щиты, ограждения- клетки, изолирующие накладки, изолирующие колпаки и т.п.

Щиты и ограждения-клетки изготавливают из дерева или других изоляционных материалов без металлических креплений. Сплошные щи гы предназначены для ограждения работающих от случайного приближения к токоведущим частям, находящимся под напряжением. а решетчатые для ограждения входов в камеры, проходов в соседние помещения и т.п. Ограждения-клетки используют главным образом при работах в камерах масляных выключателей — при доливке, взятии проб масла и т.п.

Изолирующие накладки — пластины из резины (для установок до 1000 В) или гитенакса. текстолита и другого материала (для установок выше 1000 В) — предназначены для предотвращения приближения к токоведущим частям в тех случаях, когда нельзя оградить место работы щитами; в установках до 1000 В накладки применяют также для предупреждения ошибочного включения рубильника.

Изолирующие колпаки изготавливают из резины и применяют в установках напряжением 6-10 кВ для изолирования ножей однополюсных разъединителей, находящихся в отключенном состоянии, в целях предотвращения их ошибочного включения.

Заземляющие устройства

Внедрение микропроцессорной (МП) аппаратуры на энергообъектах и соответственно необходимость решения проблем электромагнитной совместимости МП аппаратуры требуют адекватной поддержки в виде нормативно-технической документации, регламентирующей решение этих вопросов на этапе проектирования или комплексной реконструкции ПС. Важнейшее место в обеспечении ЭМС МП аппаратуры занимает заземляющее устройство.
Два недавних стандарта ФСК, касающиеся проектирования и обследования подстанционных ЗУ, обсуждают сегодня московские специалисты, привлекая внимание читателей в первую очередь к недостаткам этих документов.

НОВЫЕ СТАНДАРТЫ ФСК ПО ЗАЗЕМЛЯЮЩИМ УСТРОЙСТВАМ ПС 6-750 кВ
Неточности и противоречия

Михаил Матвеев, к.ф.-м.н., генеральный директор
Михаил Кузнецов, к.ф.-м.н., технический директор
Виктор Березовский, главный инженер проекта
ООО «ЭЗОП», г. Москва

Выпущенные в конце 2011 - начале 2012 года стандарты Федеральной сетевой компании СТО 56947007-29.130.15.105-2011 «Методические указания по контролю состояния заземляющих устройств» и СТО 56947007-29.130.15.114-2012 «Руководящие указания по проектированию заземляющих устройств подстанций напряжением 6-750 кВ» призваны были ответить на вопросы: как правильно проектировать ЗУ на энергообъектах при новом строительстве или комплексной реконструкции и как проверять соответствие заземляющих устройств (ЗУ) существующих объектов требованиям электромагнитной совместимости (ЭМС).

Однако указанные документы оказались далеки от идеала. Они содержат неточности, ошибки и противоречат не только ранее выпущенным НТД по ЭМС, но даже и ПУЭ. При этом первый документ вообще получил противоречивый статус: изначально задумывавшийся как редакция РД 153-34.0-20.525-00 (Методические указания по контролю состояния заземляющих устройств электроустановок) , этот документ, с одной стороны, не отменяет РД, а с другой стороны, применим не ко всем объектам электроэнергетики. Таким образом, создается запутанная ситуация, когда для объектов ЕНЭС необходимо будет применять , а для остальных энергообъектов - .

Документ действительно пытается пояснить, как именно проектировать ЗУ с учетом ЭМС, но при этом не ссылается на пока еще не отмененный предшествующий документ по проектированию ЗУ , хотя использует цитаты из этого документа.

Ниже будут приведены примеры ошибок, неточностей и противоречий с действующей НТД рассматриваемых документов .

ОБЩИЕ НЕДОСТАТКИ

На наш взгляд, рассматриваемые документы сведены к перечислению (часто, как мы увидим ниже, искаженному) требований существующих НТД, в первую очередь ПУЭ, и в них дано некоторое разъяснение требований ПУЭ, а также приведены общие слова об отдельных методах измерений и расчетов. В документах отсутствуют или недостаточно подробно рассмотрены ЗУ таких видов РУ, как КРУЭ и ЗРУ. При этом не освещены вопросы, которые волнуют проектировщиков больше всего. Это в первую очередь вопрос: а как, собственно, создать ЗУ, обеспечивающее ЭМС МП аппаратуры? Каков вообще должен быть алгоритм работы проектировщика?

Например, в подробно описан алгоритм проектирования ЗУ. Хотелось бы, чтобы новые документы расширяли и углубляли описываемые в алгоритмы на современном уровне, учитывая требования ЭМС МП аппаратуры. Ведь проектировщик должен четко осознавать всю последовательность шагов по проектированию ЗУ и понимать, какие именно исходные данные ему для этого понадобятся. Так, первым шагом должен быть выбор материала и сечения заземляющих проводников и заземлителей исходя из максимальных значений токов КЗ, времени отключения КЗ и коррозионной опасности. Тогда как мероприятия по снижению импульсных перенапряжений, возникающих при протекании через ЗУ ВЧ-составляющей токов КЗ, должны быть разработаны на завершающей стадии проектирования ЗУ.

При этом требуется освещение всех без исключения вопросов, связанных с проектированием ЗУ, начиная с выбора среднего максимального для ПС размера ячеек сетки ЗУ и заканчивая необходимостью выполнения связи с заземлением проводящих элементов кабельной канализации. Необходимо также рассмотрение вопросов увеличения коэффициента ослабления импульсных помех ЗУ шинами уравнивания потенциалов. Ведь известно, что заземленные проводники, проложенные параллельно вторичным цепям, эффективно ослабляют импульсные помехи, наводимые в цепях при КЗ (ВЧ-составляющая) и молниевых разрядах. От того, какие проводники (сечение, материал) и на каком расстоянии от вторичных цепей будут проложены, где и как они будут соединены с ЗУ, будет зависеть общий коэффициент ослабления импульсных помех.

Однако в эти вопросы не рассмотрены, и алгоритма проектирования ЗУ нет.

Более того, многие аспекты проектирования ЗУ, освещенные ранее, например в , в рассматриваемых документах обсуждаются значительно менее подробно, например, вопросы влияния на сопротивления ЗУ естественных заземлителей и многие другие. А самое главное, в не дается общее видение проблемы, не описан пошагово метод выбора и расчета/измерения параметров ЗУ, как это сделано, например, в , непонятно, зачем именно проводятся те или иные измерения параметров ЗУ и какова роль отдельных измерений в общей работе по проверке ЗУ.

ПРОТИВОРЕЧИЯ С ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НТД

Сперва остановимся на наиболее грубых ошибках, заметно осложняющих работу как проектировщикам, так и представителям специализированных организаций, занимающихся экспериментальным и расчетным определением параметров ЗУ ПС.

Максимальная температура проводников
Так, например, в табл. 1 обоих документов приводится требование максимальной температуры «для заземляющих проводников, подсоединенных к аппаратам, - не более 300 о С», а в даже дается ссылка на п. 1.4.16 ПУЭ. При этом авторы СТО забывают, что в ПУЭ температура заземляющих проводников нормируется только в п. 1.7.114 (400 о С), тогда как в п. 1.4.16 нормируется температура нагрева шин, а не заземляющих проводников.

Табл. 1. Сравнение предельно допустимых уровней напряжений прикосновения при аварийном режиме электроустановок напряжением до 1 кВ с глухозаземленной или изолированной нейтралью и выше 1 кВ с изолированной нейтралью

Время воздействия t, с

0,01–0,08

Переменный ток, 50 Гц, ГОСТ 12.1.038-82

Переменный ток, 50 Гц, по

Температура нагрева, например, кабелей с ПВХ-изоляцией принята равной 160 °С со ссылкой на п. 1.4.16 ПУЭ, тогда как в указанном пункте приведено значение 150 °С.

Допустимые напряжения прикосновения
Если упомянутые выше нарушения влияют в основном на обеспечение бесперебойной работы оборудования, то ошибки в указании допустимых значений напряжений прикосновения оказывают влияние на электробезопасность персонала. Так, в приведены таблицы «Предельно допустимых уровней напряжений прикосновения при аварийном режиме электроустановок напряжением до 1 кВ с глухозаземленной или изолированной нейтралью и выше 1 кВ с изолированной нейтралью», где, со ссылкой на ГОСТ 12.1.038-82 , указаны значения, противоречащие данному ГОСТу.

При этом если для времени отключения выше 0,5 с приведенные напряжения даны с запасом, то для времени отключения менее 0,5 с допустимые значения СТО выше приведенных в ГОСТе, а значит, напряжение прикосновения может привести к поражению током персонала ПС.

Максимальные значения ВЧ-составляющей тока КЗ
Следует отметить также и другие противоречия, например, рекомендуемые для расчетов максимальные значения ВЧ-составляющей тока КЗ. Приведенные в максимальные токи отличаются от аналогичных значений, рекомендуемых к применению в (см. табл. 2). При этом параметры ВЧ-составляющей тока КЗ в КРУЭ в , в отличие от , не приведены, что дает возможность использовать при расчетной и экспериментальной оценке параметров ЗУ токи ВЧ-составляющей для КРУЭ, например 110 кВ, отличающиеся в несколько раз.

Указанные противоречия поставят в тупик проектировщиков и тех, кто будет обследовать состояние ЗУ на ПС.

Табл. 2. Максимальные значения ВЧ-составляющей тока КЗ

Частоты импульса генератора
Также в Приложении В к приведены требования к техническим средствам, где указаны частоты для импульса генератора, используемого для определения распределения импульсных напряжений. Оказывается, для этой цели нужно использовать частоты 0,5, 1 и 2 МГц. Как видно из сравнения с таблицей 1 в (частоты 1; 0,8; 0,3; 0,15 и 0,1 МГц для разных классов напряжения), приведенные значения совпадают только с одним значением.

К противоречиям с существующей НТД можно отнести и расхождения в формуле расчета зоны коррозионной опасности в и . В первых документах:

.

И если расхождение в коэффициентах незначительно, то появление члена «-125» под логарифмом приводит к значительному изменению получаемых значений. При этом поскольку не отменен, возникает противоречие: каким документом пользоваться для определения опасности коррозии?

Заземление ограждения ПС
Отдельно следует отметить противоречивую трактовку ПУЭ в части заземления ограды ПС. Так, в ПУЭ (п. 1.7.93) указано, что «внешнюю ограду электроустановок не рекомендуется присоединять к заземляющему устройству», при этом допускается в отдельных случаях, при невозможности выполнения ряда мероприятий, присоединять ограду к общему ЗУ ПС.

В то же время в рассматриваемый вопрос трактуется с точностью до наоборот, а именно: «Для обеспечения надежной работы охранной сигнализации и других устройств (например, видеонаблюдения), установленных по периметру ограждения ПС, и обеспечения безопасности людей и животных контур заземляющего устройства ПС должен выходить за пределы ограждения ПС и располагаться в 1 м от него, на глубине 1 м.», а следовательно, ограда должна заземляться на общее ЗУ ПС.

При этом случай, когда ограждение не должно присоединяться к ЗУ ПС (когда между ним и ЗУ расстояние превышает 2 м), определен как допустимый: «Допускается не выполнять внешний контур за пределами ограждения у ПС напряжением 110 кВ и ниже при отсутствии электроприемников на ограждении…».
Таким образом, если в ПУЭ заземление ограды на общее ЗУ ПС является не рекомендуемым, но допустимым случаем, то в , наоборот, обязательным, а случай отсутствия связи ограды с общим ЗУ ПС - допустимым.

НЕДОСТАТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И РАСЧЕТНЫХ МЕТОДИК

Формула расчета нагрева экранов кабелей
В обоих документах приведена формула для расчета нагрева экранов кабелей. Вот эта формула и описание к ней: «Расчет температуры нагрева медных и алюминиевых экранов контрольных кабелей при коротких замыканиях в электроустановках напряжением 110 кВ и выше при заземлении экранов с двух сторон проводится по выражению:

, (1)

где ΔΘ - нагрев экрана кабеля (в °С);
U нэ - приложенное к заземленным концам экрана напряжение, обусловленное неэквипотенциальностью заземляющего устройства (В);
L - длина кабеля (м);
τ - время отключения короткого замыкания (сек)».

Как видно из текста, указанная формула должна применяться как для медных, так и для алюминиевых экранов, однако в самой формуле не учтены различные значения удельного сопротивления и теплоемкости материалов. При этом не сложно проверить, что для экранов, выполненных из меди и алюминия, имеющих одинаковое сечение, нагрев будет различным.

Использование такой формулы приведет к неверным результатам. При этом если авторы считают, что различие между результатами, рассчитанными по этой формуле и по другим, учитывающим параметры материала и сечение проводников, оказывается несущественным, то они должны были по крайней мере сделать ссылку на соответствующие экспериментальные или теоретические разработки.

По всей видимости, указанные расчеты были сделаны в работе , где общепринятая, указанная в ГОСТ 28895-91 формула для определения нагрева через ток и сечение (2) приведена к формуле через напряжение и длину (3):

, (2)

где β - величина, обратная температурному коэффициенту сопротивления, К ;
Θf и Θi - конечная и начальная температуры, К ;
ε - коэффициент учета тепловых потерь в соседние элементы;
σ - удельная объемная теплоемкость экрана, Дж/(К·м 3);
ρ - удельное электрическое сопротивление экрана при 20 °С, Ом·м;
Т - время протекания тока КЗ, с;
K - постоянная, зависящая от материала элемента:

. (4)

Однако, во-первых, приводимая в стандартах формула (1) не соответствует описанной в формуле (3) в первую очередь по характеру зависимости. Во-вторых, сделанный в вывод о том, что нагрев алюминиевых и медных экранов будет одинаковым, поскольку произведения коэффициентов ε 2 σρ будут близки для меди и алюминия, не верен. Отличие указанных произведений составляет несколько десятков процентов и очень сильно зависит от принимаемых условий (параметров материалов изоляции, проводника экрана, времени КЗ и других параметров).

Так, например, для σρ и других параметров (материал изоляции - ПВХ), взятых из , при времени КЗ t = 0,25 с отличие значения произведения ε 2 σρ для меди и алюминия будет составлять более 33%. Такое расхождение при определенных значениях тока даст в результате температуру менее 100 °С для меди (что допустимо) и более 160 °С для алюминия (что превышает допустимый уровень).

Формула (1) дает результаты, близкие к тем, что получаются при расчете по (2) и (3) только для случаев больших расстояний, когда токи по экранам относительно невелики, разность потенциалов достигает нескольких сотен вольт и длина кабеля - несколько десятков метров. Однако для случаев коротких расстояний, например, на участках электроаппарат - клеммный шкаф, где длина цепи может составлять 5-10 м, расхождение с формулами (2) и (3) оказывается значительным и в зависимости от параметров может давать как завышенные, так и заниженные результаты. Так, для короткой цепи (L = 5 м) при времени КЗ 0,1-0,15 с формула (1) даст значение меньше 150 °С, тогда как формулы (2) и (3) дадут значение выше 200 °С.

В любом случае результаты, получаемые с помощью формулы (1), будут противоречить результатам, получаемым с помощью формулы (2), принятой в ГОСТ 28895-91, и даже (3).

Кроме того, использование формулы нагрева через напряжение позволяет учитывать только идеальный случай - без учета переходного сопротивления заземления экрана кабеля, тогда как формула учета нагрева через ток (определяемый как сопротивлением экрана, так и переходным сопротивлением) позволяет при проведении экспериментальных измерений доли тока, растекающегося по экрану, точнее определить температуру нагрева реального кабеля.

Формула (1) дает заниженные по сравнению с (2) и (3) значения нагрева, что может приводить к значительному снижению надежности и даже к недооценке уровня нагрева кабелей при КЗ.

Представляется, что авторы стандартов хотели упростить жизнь проектировщикам и привести простую для использования формулу, однако формулы, приводимые в ГОСТ 28895-91, и так достаточно просты и, самое главное, более корректны.

Коэффициент ослабления помех при молниевом разряде
Авторами стандарта упорно игнорируется необходимость экспериментального определения коэффициента ослабления помех при молниевом разряде, тогда как определение такого коэффициента для высокой частоты (ВЧ-составляющей тока КЗ) прописано достаточно подробно. А ведь коэффициент ослабления помех при молниевом разряде оказывается ниже, чем для ВЧ-составляющей тока КЗ.

В также не приведены минимальные коэффициенты ослабления помех, возникающих при молниевых разрядах или срабатывании ОПН/разрядников. Представляется, что это связано с тем фактом, что авторы, прописывая в Приложении В требования к техническим средствам, указали длительность фронта импульсов генератора в широком диапазоне - от 0,25 до 10 мкс. Естественно, что при таком широком диапазоне длительностей фронтов сложно говорить о повторяемости измеренных значений коэффициента ослабления, зависящего от частоты, а при вводе импульса - от спектрального состава импульса. Однако авторы вместо того, чтобы указать методику измерения коэффициента ослабления (аналогичную таковой для ВЧ-составляющей тока КЗ) и потребовать, чтобы длительность фронта импульса испытательного генератора не менялась с погрешностью выше, например, 10-15%, попросту умолчали об этом.

По-видимому, основной причиной является то, что авторы стандарта либо связанные с ними организации производят измерения с помощью генераторов, не позволяющих выдавать импульсы с фиксированным фронтом. Однако в настоящее время уже существуют генераторы, способные выдавать импульс с параметрами 10/350 мкс, не меняющие время фронта для широкого диапазона сопротивлений заземляющего устройства (см. например ).

Разность потенциалов
Также к недостаткам методик измерения относится и предложенное в п. 8.10.2 (при определении помех, связанных с ударами молнии) требование измерять разность потенциалов между точками, находящимися вблизи элемента системы молниезащиты, и точкой, удаленной на расстояние не менее 50 м. Дело в том, что потенциал, возникающий при ударе молнии, спадает не столь быстро, как при протекании через ЗУ ВЧ-составляющей тока КЗ. И разности потенциалов, измеренные на расстоянии 50 м и 100 м, могут значительно отличаться.

Более того, важными ведь являются значения разностей потенциалов между, например, лотком (проходящим возле элемента системы молниезащиты) и не какой-то абстрактной точкой на ЗУ ПС, а вполне конкретной точкой: ОПУ/РЩ или электроаппаратом, куда заходят цепи, проложенные в лотке. Ведь именно эта разность будет приложена к изоляции кабеля. Но еще более важным будет определение не только этой разности потенциалов, поскольку, как известно, изоляция кабелей выдерживает больше, чем вход МП аппаратуры. Важнее определить уровень помехи на входе МП аппаратуры таким же способом, какой предложен для ВЧ-помех при КЗ (см. п. 8.10.1 ).

Максимально допустимое значение импульсного потенциала на ЗУ
В качестве недостатка методик следует отметить и то, что при определении помех при коммутациях и КЗ используется ничем не обоснованная цифра 10 кВ. Более того, почему-то указанное значение распространяется только на цепи, гальванически не связанные с ЗУ, тогда как для цепей, заземленных на ЗУ, максимально допустимый потенциал должен рассчитываться с учетом коэффициента затухания (передачи, ослабления или экранирования). Коэффициент ослабления импульсных помех, обусловленный влиянием заземленных с двух сторон экранов или элементов кабельной канализации, как раз и приводит к уменьшению разности потенциалов между жилами и ЗУ по мере распространения помехи вдоль вторичных кабелей. Более того, коэффициент ослабления помех для цепей, гальванически связанных с ЗУ, будет меньше, чем для не связанных.

Вообще сама постановка вопроса - допустимый импульсный потенциал на ЗУ - является неверной. К повреждениям приводит не потенциал, а разность потенциалов. Так, для участка кабеля, проходящего между электроаппаратом и клеммным шкафом на расстоянии 3-5 м, разность потенциалов будет значительно меньше, чем для кабеля, проходящего между клеммным шкафом и ОПУ/РЩ. В случае небольшой ПС в условиях высокого удельного сопротивления грунта импульсный потенциал на ЗУ практически неизбежно превысит 10 кВ, даже если приложенные к изоляции кабелей и входам аппаратуры разности потенциалов не представляют никакой опасности. Однако рассматриваемые документы не учитывают всех этих важных особенностей и нюансов. В результате мы имеем некорректные методики измерений и расчетов.

В , в п. 8.2.11, где рассматриваются двойные замыкания в сетях с изолированной нейтралью, не рассмотрен случай, когда одна точка замыкания находится до токоограничивающего реактора, а другая - после. В этом случае ток замыкания будет больше, чем когда обе точки находятся после реактора, следовательно, и разность потенциалов, приложенная к изоляции кабелей, будет больше.

Расчетное определение коэффициентов ослабления
Также следует отметить, что в стандартах отсутствуют рекомендации расчетного определения коэффициентов ослабления или описание методики проведения такого расчета. Но, как показало множество измерений и расчетов, более или менее точное определение коэффициента ослабления помех экранами кабелей и кабельными конструкциями позволяет значительно снизить возможные затраты на обеспечение ЭМС МП аппаратуры.

ВЫВОДЫ

Описанные выше недостатки СТО 56947007-29.130.15.105-2011 и СТО 56947007-29.130.15.114-2012 приводят к невозможности полноценного использования указанных документов в настоящее время и нивелируют достоинства документов. Имеющиеся противоречия с действующими документами создают опасные прецеденты размывания единых базовых требований в части обеспечения электробезопасности и ЭМС.

Документы нуждаются в комплексной переработке. Причем в процессе переработки должны быть не только устранены обнаруженные недостатки, но и добавлены и расширены отдельные методы расчетов и измерений.

Работы по переработке стандартов должны проводится с привлечением широкого круга специалистов в области ЗУ и ЭМС и сопровождаться дискуссиями в соответствующих средствах массовой информации.

ЛИТЕРАТУРА

1. Методические указания по контролю состояния заземляющих устройств. СТО 56947007-29.130.15.105-2011.
2. Руководящие указания по проектированию заземляющих устройств подстанций напряжением 6-750 кВ. СТО 56947007-29.130.15.114-2012.
3. Методические указания по контролю состояния заземляющих устройств электроустановок. РД 153-34.0-20.525-00.
4. Руководящие указания по проектированию заземляющих устройств электрических станций и подстанций напряжением 3-750 кВ переменного тока. 12740ТМ-Т1. Минэнерго СССР, 1987.
5. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов. ГОСТ 12.1.038-82.
6. Методические указания по обеспечению электромагнитной совместимости на электросетевых объектах ЕНЭС. СТО 56947007-29.240.044-2010.
7. Матвеев М.В., Кузнецов М.Б., Лунин М.Ю. Исследование высокочастотных характеристик ЗУ с помощью испытательных генераторов на базе управляемых нелинейных элементов: сборник докладов Третьей Российской конференции по заземляющим устройствам; под ред. Ю.В. Целебровского / Новосибирск: Сибирская энергетическая академия, 2008.
8. Нестеров С.В., Прохоренко С.В. Расчетная оценка термической стойкости экранов контрольных кабелей: сборник докладов Третьей Российской конференции по заземляющим устройствам; под ред. Ю.В. Целебровского / Новосибирск: Сибирская энергетическая академия, 2008.
9. Расчет термически допустимых токов короткого замыкания с учетом неадиабатического нагрева. ГОСТ 28895-91.

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.

1.7.3. 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 землей в этой точке до замыкания.

1.7.4. Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока).

1.7.5. Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящие реакторы и подобные им устройства, имеющие большое сопротивление.

1.7.6. Заземлением какой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.

1.7.7. Защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности.

1.7.8. Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки.

1.7.9. 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 глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока.

1.7.10. Замыканием на землю 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.

1.7.11. Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

1.7.12. Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.

1.7.13. Искусственным заземлителем называется заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.

1.7.14. Естественным заземлителем называются находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производственного или иного назначения, используемые для целей заземления.

1.7.15. Магистралью заземления или зануления называется соответственно заземляющий или нулевой защитный проводник с двумя или более ответвлениями.

1.7.16. Заземляющим проводником называется проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем.

1.7.17. Защитным проводником (РЕ) в электроустановках называется проводник, применяемый для защиты от поражения людей и животных электрическим током. В электроустановках до 1 кВ защитный проводник, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора, называется нулевым защитным проводником.

1.7.18. Нулевым рабочим проводником (N) 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 точкой источника в трехпроводных сетях постоянного тока.

Совмещенным нулевым защитным и нулевым рабочим проводником (РЕN) в электроустановках до 1 кВ называется проводник, сочетающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников.

В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью нулевой рабочий проводник может выполнять функции нулевого защитного проводника.

1.7.19. Зоной растекания называется область земли, в пределах которой возникает заметный градиент потенциала при стекании тока с заземлителя.

1.7.20. Зоной нулевого потенциала называется зона земли за пределами зоны растекания.

1.7.21. Напряжением на заземляющем устройстве называется напряжение, возникающее при стекании тока с заземлителя в землю между точкой ввода тока в заземляющее устройство и зоной нулевого потенциала.

1.7.22. Напряжением относительно земли при замыкании на корпус называется напряжение между этим корпусом и зоной нулевого потенциала.

1.7.23. Напряжением прикосновения называется напряжение между двумя точками цепи тока замыкания на землю (на корпус) при одновременном прикосновении к ним человека.

1.7.24. Напряжением шага называется напряжение между двумя точками земли, обусловленное растеканием тока замыкания на землю, при одновременном касании их ногами человека.

1.7.25. Током замыкания на землю называется ток, стекающий в землю через место замыкания.

1.7.26. Сопротивлением заземляющего устройства называется отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.

1.7.27. Эквивалентным удельным сопротивлением земли с неоднородной структурой называется такое удельное сопротивление земли с однородной структурой, в которой сопротивление заземляющего устройства имеет то же значение, что и в земле с неоднородной структурой.

Термин "удельное сопротивление", применяемый в настоящих Правилах, для земли с неоднородной структурой следует понимать как "эквивалентное удельное сопротивление".

1.7.28. 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.

1.7.29. Двойной изоляцией электроприемника называется совокупность рабочей и защитной (дополнительной) изоляции, при которой доступные прикосновению части электроприемника не приобретают опасного напряжения при повреждении только рабочей или только защитной (дополнительной) изоляции.

1.7.30. Малым напряжением называется номинальное напряжение не более 42 В между фазами и по отношению к земле, применяемое в электрических установках для обеспечения электробезопасности.

1.7.31. Разделительным трансформатором называется трансформатор, предназначенный для отделения сети, питающей электроприемник, от первичной электрической сети, а также от сети заземления или зануления.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.7.32. 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.

1.7.33. Заземление или зануление электроустановок следует выполнять:

1) при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока - во всех электроустановках (см. также 1.7.44 и 1.7.48);

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 указанных в 1.7.46, п. 6, и в гл. 7.3 и 7.6.

1.7.34. Заземление или зануление электрооборудования, установленного на опорах ВЛ (силовые и измерительные трансформаторы, разъединители, предохранители, конденсаторы и другие аппараты), должно быть выполнено с соблюдением требований, приведенных в соответствующих главах ПУЭ, а также в настоящей главе.

Сопротивление заземляющего устройства опоры ВЛ, на которой установлено электрооборудование, должно соответствовать требованиям:

1) 1.7.57-1.7.59 - в электроустановках выше 1 кВ сети с изолированной нейтралью;

2) 1.7.62 - в электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью;

3) 1.7.65 - в электроустановках до 1 кВ с изолированной нейтралью;

4) 2.5.76 - в сетях 110 кВ и выше.

В трехфазных сетях до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью и в однофазных сетях с заземленным выводом источника однофазного тока установленное на опоре ВЛ электрооборудование должно быть занулено (см. 1.7.63).

1.7.35. 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.

1.7.36. 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 особенности протяженные, заземляющие проводники.

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, условиям режимов работы сетей, защиты электрооборудования от перенапряжения и т. д.

1.7.37. Требуемые настоящей главой сопротивления заземляющих устройств и напряжения прикосновения должны быть обеспечены при наиболее неблагоприятных условиях.

Удельное сопротивление земли следует определять, принимая в качестве расчетного значения, соответствующее тому сезону года, когда сопротивление заземляющего устройства или напряжение прикосновения принимает наибольшие значения.

1.7.38. Электроустановки до 1 кВ переменного тока могут быть с глухозаземленной или с изолированной нейтралью, электроустановки постоянного тока - с глухозаземленной или изолированной средней точкой, а электроустановки с однофазными источниками тока - с одним глухозаземленным или с обоими изолированными выводами.

В четырехпроводных сетях трехфазного тока и трехпроводных сетях постоянного тока глухое заземление нейтрали или средней точки источников тока является обязательным (см. также 1.7.105).

1.7.39. В 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 зануления не допускается.

1.7.40. 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.

1.7.41. В электроустановках выше 1 кВ с изолированной нейтралью должно быть выполнено заземление.

В таких электроустановках должна быть предусмотрена возможность быстрого отыскания замыканий на землю (см. 1.6.12). 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, торфяные разработки и т. п.).

1.7.42. 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), удовлетворяющими в отношении надежности действия специальным техническим условиям.

1.7.43. 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 повреждении 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.

1.7.44. 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:

1) разделительные трансформаторы должны удовлетворять специальным техническим условиям в отношении повышенной надежности конструкции и повышенных испытательных напряжений;

2) 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 трансформатора не допускается. Корпус трансформатора в зависимости от режима нейтрали сети, питающей первичную обмотку, должен быть заземлен или занулен. 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, если они удовлетворяют требованиям, приведенным в п. 1 и 2 настоящего параграфа. Если понижающие трансформаторы не являются разделительными, то в зависимости от режима нейтрали сети, питающей первичную обмотку, следует заземлять или занулять корпус трансформатора, а также один из выводов (одну из фаз) или нейтраль (среднюю точку) вторичной обмотки.

1.7.45. При невозможности выполнения заземления, зануления и защитного отключения, удовлетворяющих требованиям настоящей главы, или если это представляет значительные трудности по технологическим причинам, допускается обслуживание электрооборудования с изолирующих площадок.

Изолирующие площадки должны быть выполнены так, чтобы прикосновение к представляющим опасность незаземленным (незануленным) частям могло быть только с площадок. При этом должна быть исключена возможность одновременного прикосновения к электрооборудованию и частям другого оборудования и частям здания.

ЧАСТИ, ПОДЛЕЖАЩИЕ ЗАНУЛЕНИЮ ИЛИ ЗАЗЕМЛЕНИЮ 1.7.46. К частям, подлежащим занулению или заземлению согласно 1.7.33, относятся:

1) корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т. п. (см. также 1.7.44);

2) приводы электрических аппаратов;

3) вторичные обмотки измерительных трансформаторов (см. также 3.4.23 и 3.4.24);

4) каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, а также съемные или открывающиеся части, если на последних установлено электрооборудование напряжением выше 42 В переменного тока или более 110 В постоянного тока;

5) 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;

6) металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей и проводов напряжением до 42 В переменного тока и до 110 В постоянного тока, проложенных на общих металлических конструкциях, в том числе в общих трубах, коробах, лотках и т. п. Вместе с кабелями и проводами, металлические оболочки и броня которых подлежат заземлению или занулению;

7) металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников;

8) электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и механизмов.

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

1.7.48. Не требуется преднамеренно заземлять или занулять:

1) корпуса электрооборудования, аппаратов и электромонтажных конструкций, установленных на заземленных (зануленных) металлических конструкциях, распределительных устройствах, на щитах, шкафах, щитках, станинах станков, машин и механизмов, при условии обеспечения надежного электрического контакта с заземленными или зануленными основаниями (исключение - см. гл. 7.3);

2) конструкции, перечисленные в 1.7.46, п. 5, при условии надежного электрического контакта между этими конструкциями и установленными на них заземленным или зануленным электрооборудованием. При этом указанные конструкции не могут быть использованы для заземления или зануления установленного на них другого электрооборудования;

3) арматуру изоляторов всех типов, оттяжек, кронштейнов и осветительной арматуры при установке их на деревянных опорах ВЛ или на деревянных конструкциях открытых подстанций, если это не требуется по условиям защиты от атмосферных перенапряжений.

При прокладке кабеля с металлической заземленной оболочкой или неизолированного заземляющего проводника на деревянной опоре перечисленные части, расположенные на этой опоре, должны быть заземлены или занулены;

4) съемные или открывающиеся части металлических каркасов камер распределительных устройств, шкафов, ограждений и т. п., если на съемных (открывающихся) частях не установлено электрооборудование или если напряжение установленного электрооборудования не превышает 42 В переменного тока или 110 В постоянного тока (исключение- см. гл. 7.3);

5) корпуса электроприемников с двойной изоляцией;

6) металлические скобы, закрепы, отрезки труб механической защиты кабелей в местах их прохода через стены и перекрытия и другие подобные детали, в том числе протяжные и ответвительные коробки размером до 100 см², электропроводок, выполняемых кабелями или изолированными проводами, прокладываемыми по стенам, перекрытиям и другим элементам строений.

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1 кВ СЕТИ С ЭФФЕКТИВНО ЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

1.7.49. Заземляющие устройства электроустановок выше 1 кВ сети с эффективно заземленной нейтралью следует выполнять с соблюдением требований либо к их сопротивлению (см. 1.7.51), либо к напряжению прикосновения (см. 1.7.52), а также с соблюдением требований к конструктивному выполнению (см. 1.7.53 и 1.7.54) и к ограничению напряжения на заземляющем устройстве (см. 1.7.50). Требования 1.7.49 - 1.7.54 не распространяются на заземляющие устройства опор ВЛ.

1.7.50. Напряжение на заземляющем устройстве при стекании с него тока замыкания на землю не должно превышать 10 кВ. Напряжение выше 10 кВ допускается на заземляющих устройствах, с которых исключен вынос потенциалов за пределы зданий и внешних ограждений электроустановки. При напряжениях на заземляющем устройстве более 5 кВ и до 10 кВ должны быть предусмотрены меры по защите изоляции отходящих кабелей связи и телемеханики и по предотвращению выноса опасных потенциалов за пределы электроустановки.

1.7.51. 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 обслуживания обращены одна к другой, а расстояние между фундаментами или основаниями двух рядов не превышает 3,0 м.

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 последующие расстояния, начиная от периферии, не должны превышать соответственно 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 нейтралей силовых трансформаторов и короткозамыкателей к заземляющему устройству, не должны превышать 6х6 м².

Горизонтальные заземлители следует прокладывать по краю территории, занимаемой заземляющим устройством, так, чтобы они в совокупности образовывали замкнутый контур.

Если контур заземляющего устройства располагается в пределах внешнего ограждения электроустановки, то у входов и въездов на ее территорию следует выравнивать потенциал путем установки двух вертикальных заземлителей у внешнего горизонтального заземлителя напротив входов и въездов. Вертикальные заземлители должны быть длиной 3-5 м, а расстояние между ними должно быть равно ширине входа или въезда.

1.7.52. Заземляющее устройство, которое выполняется с соблюдением требований, предъявляемых к напряжению прикосновения, должно обеспечивать в любое время года при стекании с него тока замыкания на землю значения напряжений прикосновения, не превышающих нормированных. Сопротивление заземляющего устройства при этом определяется по допустимому напряжению на заземляющем устройстве и току замыкания на землю.

При определении значения допустимого напряжения прикосновения в качестве расчетного времени воздействия следует принимать сумму времени действия защиты и полного времени отключения выключателя. При этом определения допустимых значений напряжений прикосновения у рабочих мест, где при производстве оперативных переключений могут возникнуть КЗ на конструкции, доступные для прикосновения производящему переключения персоналу, следует принимать время действия резервной защиты, а для остальной территории - основной защиты.

Размещение продольных и поперечных горизонтальных заземлителей должно определяться требованиями ограничения напряжений прикосновения до нормированных значений и удобством присоединения заземляемого оборудования. Расстояние между продольными и поперечными горизонтальными искусственными заземлителями не должны превышать 30 м, а глубина их заложения в грунт должна быть не менее 0,3 м. У рабочих мест допускается прокладка заземлителей на меньшей глубине, если необходимость этого подтверждается расчетом, а само выполнение не снижает удобства обслуживания электроустановки и срока службы заземлителей. Для снижения напряжения прикосновения у рабочих мест в обоснованных случаях может быть выполнена подсыпка щебня слоем толщиной 0,1-0,2 м.

1.7.53. При выполнении заземляющего устройства с соблюдением требований, предъявляемых к его сопротивлению или к напряжению прикосновения, дополнительно к требованиям 1.7.51 и 1.7.52 следует:

заземляющие проводники, присоединяющие оборудование или конструкции к заземлителю, в земле прокладывать на глубине не менее 0,3 м;

вблизи мест расположения заземляемых нейтралей силовых трансформаторов, короткозамыкателей прокладывать продольные и поперечные горизонтальные заземлители (в четырех направлениях).

При выходе заземляющего устройства за пределы ограждения электроустановки горизонтальные заземлители, находящиеся вне территории электроустановки, следует прокладывать на глубине не менее 1 м. Внешний контур заземляющего устройства в этом случае рекомендуется выполнять в виде многоугольника с тупыми или скругленными углами.

1.7.54. Внешнюю ограду электроустановок не рекомендуется присоединять к заземляющему устройству. Если от электроустановки отходят ВЛ 110 кВ и выше, то ограду следует заземлить с помощью вертикальных заземлителей длиной 2-3 м, установленных у стоек ограды по всему ее периметру через 20-50 м. Установка таких заземлителей не требуется для ограды с металлическими стойками и с теми стойками из железобетона, арматура которых электрически соединена с металлическими звеньями ограды.

Для исключения электрической связи внешней ограды с заземляющим устройством расстояние от ограды до элементов заземляющего устройства, расположенных вдоль нее с внутренней, с внешней или с обеих сторон, должно быть не менее 2 м. Выходящие за пределы ограды горизонтальные заземлители, трубы и кабели с металлической оболочкой и другие металлические коммуникации должны быть проложены посередине между стойками ограды на глубине не менее 0,5 м. В местах примыкания внешней ограды к зданиям и сооружениям, а также в местах примыкания к внешней ограде внутренних металлических ограждений должны быть выполнены кирпичные или деревянные вставки длиной не менее 1 м.

Не следует устанавливать на внешней ограде электроприемники до 1 кВ, которые питаются непосредственно от понизительных трансформаторов, расположенных на территории электроустановки. При размещении электроприемников на внешней ограде их питание следует осуществлять через разделительные трансформаторы. Эти трансформаторы не допускается устанавливать на ограде. Линия, соединяющая вторичную обмотку разделительного трансформатора с электроприемником, расположенным на ограде, должна быть изолирована от земли на расчетное значение напряжения на заземляющем устройстве.

Если выполнение хотя бы одного из указанных мероприятий невозможно, то металлические части ограды следует присоединить к заземляющему устройству и выполнить выравнивание потенциалов так, чтобы напряжение прикосновения с внешней и внутренней сторон отрады не превышало допустимых значений. При выполнении заземляющего устройства по допустимому сопротивлению с этой целью должен быть проложен с внешней стороны ограды на расстоянии 1 м от нее и на глубине 1 м горизонтальный заземлитель. Этот заземлитель следует присоединять к заземляющему устройству не менее чем в четырех точках.

1.7.55. Если заземляющее устройство промышленной или другой электроустановки соединено с заземлителем электроустановки выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью кабелем с металлической оболочкой или броней или посредством других металлических связей, то для выравнивания потенциалов вокруг такой электроустановки или вокруг здания, в котором она размещена, необходимо соблюдение одного из следующих условий:

1) укладка в землю на глубине 1 м и на расстоянии 1 м от фундамента здания или от периметра территории, занимаемой оборудованием, заземлителя, соединенного с металлическими конструкциями строительного и производственного назначения и сетью заземления (зануления), а у входов и у въездов в здание - укладка проводников на расстоянии 1 и 2 м от заземлителя на глубине 1 и 1,5 м соответственно и соединение этих проводников с заземлителем;

2) использование железобетонных фундаментов в качестве заземлителей в соответствии с 1.7.35 и 1.7.70, если при этом обеспечивается допустимый уровень выравнивания потенциалов. Обеспечение условий выравнивания потенциалов с помощью железобетонных фундаментов, используемых в качестве заземлителей, определяется на основе требований специальных директивных документов.

Не требуется выполнение условий, указанных в п. 1 и 2, если вокруг зданий имеются асфальтовые отмостки, в том числе у входов и въездов. Если у какого-либо входа (въезда) отмостка отсутствует, у этого входа (въезда) должно быть выполнено выравнивание потенциалов путем укладки двух проводников, как указано в п. 1, или соблюдено условие по п. 2. При этом во всех случаях должны выполняться требования 1.7.56.

1.7.56. Во избежание выноса потенциала не допускается питание электроприемников, находящихся за пределами заземляющих устройств электроустановок выше 1 кВ сети с эффективно заземленной нейтралью, от обмоток до 1 кВ с заземленной нейтралью трансформаторов, находящихся в пределах контура заземляющего устройства. При необходимости питание таких электроприемников может осуществляться от трансформатора с изолированной нейтралью на стороне до 1 кВ по кабельной линии, выполненной кабелем без металлической оболочки и без брони, или по ВЛ. Питание таких электроприемников может осуществляться также через разделительный трансформатор. Разделительный трансформатор и линия от его вторичной обмотки к электроприемнику, если она проходит по территории, занимаемой заземляющим устройством электроустановки, должны иметь изоляцию от земли на расчетное значение напряжения на заземляющем устройстве. При невозможности выполнения указанных условий на территории, занимаемой такими электроприемниками, должно быть выполнено выравнивание потенциалов.

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1 кВ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

1.7.57. 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 , но не более 10 Ом.

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.

1.7.58. В качестве расчетного тока принимается:

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

2) 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 сети.

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.

1.7.59. 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 (в соответствии с 1.7.69 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

1.7.60. 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.

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.

1.7.61. Вывод нулевого рабочего проводника от нейтрали генератора или трансформатора на щит 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.

1.7.62. 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 заземлителя, 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 земли более 100 Ом·м допускается увеличивать указанные выше нормы в 0,01 раз, но не более десятикратного.

1.7.63. 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 (см. 1.7.70), а также заземляющие устройства, выполненные для защиты от грозовых перенапряжений (см. 2.4.26).

Указанные повторные заземления выполняются, если более частые заземления не требуются по условиям защиты от грозовых перенапряжений.

Повторные заземления нулевого провода в сетях постоянного тока должны быть осуществлены при помощи отдельных искусственных заземлителей, которые не должны иметь металлических соединений с подземными трубопроводами. Заземляющие устройства на ВЛ постоянного тока, выполненные для защиты от грозовых перенапряжений (см. 2.4.26), рекомендуется использовать для повторного заземления 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.

1.7.64. 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 источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При 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 более 100 Ом·м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01 раз, но не более десятикратного.

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ НАПРЯЖЕНИЕМ до 1 кВ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

1.7.65. Сопротивление заземляющего устройства, используемого для заземления электрооборудования, должно быть не более 4 Ом.

При мощности генераторов и трансформаторов 100 кВ·А и менее заземляющие устройства могут иметь сопротивление не более 10 Ом. Если генераторы или трансформаторы работают параллельно, то сопротивление 10 Ом допускается при суммарной их мощности не более 100 кВ·А.

1.7.66. Заземляющие устройства электроустановок напряжением выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью в районах с большим удельным сопротивлением земли, в том числе в районах многолетней мерзлоты, рекомендуется выполнять с соблюдением требований, предъявляемых к напряжению прикосновения (см. 1.7.52).

В скальных структурах допускается прокладывать горизонтальные заземлители на меньшей глубине, чем этого требуют 1.7.52 - 1.7.54, но не менее чем 0,15 м. Кроме того, допускается не выполнять требуемых 1.7.51 вертикальных заземлителей у входов и въездов.

1.7.67. При сооружении искусственных заземлителей в районах с большим удельным сопротивлением земли рекомендуются следующие мероприятия:

1) устройство вертикальных заземлителей увеличенной длины, если с глубиной удельное сопротивление земли снижается, а естественные углубленные заземлители (например, скважины с металлическими обсадными трубами) отсутствуют;

2) устройство выносных заземлителей, если вблизи (до 2 км) от электроустановки есть места с меньшим удельным сопротивлением земли;

3) укладка в траншеи вокруг горизонтальных заземлителей в скальных структурах влажного глинистого грунта с последующей трамбовкой и засыпкой щебнем до верха траншеи;

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

1.7.68. В районах многолетней мерзлоты кроме рекомендаций, приведенных в 1.7.67, следует:

1) помещать заземлители в непромерзающие водоемы и талые зоны;

2) использовать обсадные трубы скважин; 3) в дополнение к углубленным заземлителям применять протяженные 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 материала на зимний период и раскрытия их на летний период.

1.7.69. В электроустановках выше 1 кВ, а также в электроустановках до 1 кВ с изолированной нейтралью для земли с удельным сопротивлением более 500 Ом·м, если мероприятия, предусмотренные 1.7.66-1.7.68, не позволяют получить приемлемые по экономическим соображениям заземлители, допускается повысить требуемые настоящей главой значения сопротивлений заземляющих устройств в 0,002 раз, где - эквивалентное удельное сопротивление земли, Ом·м. При этом увеличение требуемых настоящей главой сопротивлений заземляющих устройств должно быть не более десятикратного.

ЗАЗЕМЛИТЕЛИ

1.7.70. В качестве естественных заземлителей рекомендуется использовать: 1) проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывчатых газов и смесей;

2) обсадные трубы скважин;

3) металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей;

4) металлические шунты гидротехнических сооружений, водоводы, затворы и т. п.;

5) свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле. Алюминиевые оболочки кабелей не допускается использовать в качестве естественных заземлителей.

Если оболочки кабелей служат единственными заземлителями, то в расчете заземляющих устройств они должны учитываться при количестве кабелей не менее двух;

6) заземлители опор ВЛ, соединенные с заземляющим устройством электроустановки при помощи грозозащитного троса ВЛ, если трос не изолирован от опор ВЛ;

7) нулевые провода ВЛ до 1 кВ с повторными заземлителями при количестве ВЛ не менее двух;

8) рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами.

1.7.71. Заземлители должны быть связаны с магистралями заземлений не менее чем двумя проводниками, присоединенными к заземлителю в разных местах. Это требование не распространяется на опоры ВЛ, повторное заземление нулевого провода и металлические оболочки кабелей.

1.7.72. Для искусственных заземлителей следует применять сталь.

Искусственные заземлители не должны иметь окраски.

Наименьшие размеры стальных искусственных заземлителей приведены ниже:

Сечение горизонтальных заземлителей для электроустановок напряжением выше 1 кВ выбирается по термической стойкости (исходя из допустимой температуры нагрева 400 °С).

Не следует располагать (использовать) заземлители в местах, где земля подсушивается под действием тепла трубопроводов и т. п.

Траншеи для горизонтальных заземлителей должны заполняться однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора.

В случае опасности коррозии заземлителей должно выполняться одно из следующих мероприятий:

увеличение сечения заземлителей с учетом расчетного срока их службы;

применение оцинкованных заземлителей;

применение электрической защиты.

В качестве искусственных заземлителей допускается применение заземлителей из электропроводящего бетона.

ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ И НУЛЕВЫЕ ЗАЩИТНЫЕ ПРОВОДНИКИ

1.7.73. В качестве нулевых защитных проводников должны быть в первую очередь использованы нулевые рабочие проводники (см. также 1.7.82).

В качестве заземляющих и нулевых защитных проводников могут быть использованы (исключения см. в гл. 7.3):

1) специально предусмотренные для этой цели проводники;

2) металлические конструкции зданий (фермы, колонны и т. п.);

3) арматура железобетонных строительных конструкций и фундаментов;

4) металлические конструкции производственного назначения (подкрановые пути, каркасы распределительных устройств, галереи, площадки, шахты лифтов, подъемников, элеваторов, обрамления каналов и т.п.);

5) стальные трубы электропроводок;

6) алюминиевые оболочки кабелей;

7) металлические кожухи и опорные конструкции шинопроводов, металлические короба и лотки электроустановок;

8) металлические стационарные открыто проложенные трубопроводы всех назначений, кроме трубопроводов горючих и взрывоопасных веществ и смесей, канализации и центрального отопления.

Приведенные в пп. 2-8 проводники, конструкции и другие элементы могут служить единственными заземляющими или нулевыми защитными проводниками, если они по проводимости удовлетворяют требованиям настоящей главы и если обеспечена непрерывность электрической цепи на всем протяжении использования.

Заземляющие и нулевые защитные проводники должны быть защищены от коррозии.

1.7.74. Использование металлических оболочек трубчатых проводов, несущих тросов при тросовой электропроводке, металлических оболочек изоляционных трубок, металлорукавов, а также брони и свинцовых оболочек проводов и кабелей в качестве заземляющих или нулевых защитных проводников запрещается. Использование для указанных целей свинцовых оболочек кабелей допускается лишь в реконструируемых городских электрических сетях 220/127 и 380/220 В.

В помещениях и в наружных установках, в которых требуется применение заземления или зануления, эти элементы должны быть заземлены или занулены и иметь надежные соединения на всем протяжении. Металлические соединительные муфты и коробки должны быть присоединены к броне и к металлическим оболочкам пайкой или болтовыми соединениями.

1.7.75. Магистрали заземления или зануления и ответвления от них в закрытых помещениях и в наружных установках должны быть доступны для осмотра и иметь сечения не менее приведенных в 1.7.76 - 1.7.79.

Требование о доступности для осмотра не распространяется на нулевые жилы и оболочки кабелей, на арматуру железобетонных конструкций, а также на заземляющие и нулевые защитные проводники, проложенные в трубах и в коробах, а также непосредственно в теле строительных конструкций (замоноличенные).

Ответвления от магистралей к электроприемникам до 1 кВ допускается прокладывать скрыто непосредственно в стене, под чистым полом и т. п. с защитой их от воздействия агрессивных сред. Такие ответвления не должны иметь соединений.

В наружных установках заземляющие и нулевые защитные проводники допускается прокладывать в земле, в полу или по краю площадок, фундаментов технологических установок и т. п.

Использование неизолированных алюминиевых проводников для прокладки в земле в качестве заземляющих или нулевых защитных проводников не допускается.

1.7.76. Заземляющие и нулевые защитные проводники в электроустановках до 1 кВ должны иметь размеры не менее приведенных в табл. 1.7.1 (см. также 1.7.96 и 1.7.104).

Сечения (диаметры) нулевых защитных и нулевых рабочих проводников ВЛ должны выбираться в соответствии с требованиями гл. 2.4.

Таблица 1.7.1. Наименьшие размеры заземляющих и нулевых защитных проводников

Наименование	Медь	Алюминий	Сталь
			в зданиях	в наружных установках	в земле
Неизолированные проводники:
сечение, мм²	4	6	-	-	-
диаметр, мм	-	-	5	6	10
Изолированные провода:
сечение, мм²	1,5*	2,5	-	-	-
* При прокладке проводов в трубах сечение нулевых защитных проводников допускается применять равным 1 мм², если фазные проводники имеют то же сечение.
Заземляющие и нулевые жилы кабелей и многожильных проводов в общей защитной оболочке с фазными жилами: сечение, мм²	1	2,5	-	-	-
Угловая сталь: толщина полки, мм	-	-	2	2,5	4
Полосовая сталь:
сечение, мм²	-	-	24	48	48
толщина, мм	-	-	3	4	4
Водогазопроводные трубы (стальные): толщина стенки, мм	-	-	2,5	2,5	3,5
Тонкостенные трубы (стальные): толщина стенки, мм	-	-	1,5	2,5	Не допус- кается

1.7.77. В электроустановках выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью сечения заземляющих проводников должны быть выбраны такими, чтобы при протекании по ним наибольшего тока однофазного КЗ температура заземляющих проводников не превысила 400°С (кратковременный нагрев, соответствующий времени действия основной защиты и полного времени отключения выключателя).

1.7.78. В электроустановках до 1 кВ и выше с изолированной нейтралью проводимость заземляющих проводников должна составлять не менее 1/3 проводимости фазных проводников, а сечение - не менее приведенных в табл. 1.7.1 (см. также 1.7.96 и 1.7.104). Не требуется применения медных проводников сечением более 25 мм², алюминиевых - 35 мм², стальных - 120 мм². В производственных помещениях с такими электрическими магистралями заземления из стальной полосы должны иметь сечение не менее 100 мм². Допускается применение круглой стали того же сечения.

1.7.79. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью с целью обеспечения автоматического отключения аварийного участка проводимость фазных и нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой защитный проводник возникал ток КЗ, превышающий не менее чем:

в 3 раза номинальный ток плавкого элемента ближайшего предохранителя;

в 3 раза номинальный ток нерегулируемого расцепителя или уставку тока регулируемого расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратно зависимую от тока характеристику.

При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель (отсечку), проводимость указанных проводников должна обеспечивать ток не ниже уставки тока мгновенного срабатывания, умноженной на коэффициент, учитывающий разброс (по заводским данным), и на коэффициент запаса 1,1. При отсутствии заводских данных для автоматических выключателей с номинальным током до 100 А кратность тока КЗ относительно уставки следует принимать не менее 1,4, а для автоматических выключателей с номинальным током более 100 А - не менее 1,25.

Полная проводимость нулевого защитного проводника во всех случаях должна быть не менее 50% проводимости фазного проводника.

Если требования настоящего параграфа не удовлетворяются в отношении значения тока замыкания на корпус или на нулевой защитный проводник, то отключение при этих замыканиях должно обеспечиваться при помощи специальных защит.

1.7.80. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью в целях удовлетворения требований, приведенных в 1.7.79, нулевые защитные проводники рекомендуется прокладывать совместно или в непосредственной близости с фазными.

1.7.81. Нулевые рабочие проводники должны быть рассчитаны на длительное протекание рабочего тока.

Рекомендуется в качестве нулевых рабочих проводников применять проводники с изоляцией, равноценной изоляции фазных проводников. Такая изоляция обязательна как для нулевых рабочих, так и для нулевых защитных проводников в тех местах, где применение неизолированных проводников может привести к образованию электрических пар или к повреждению изоляции фазных проводников в результате искрения между неизолированным нулевым проводником и оболочкой или конструкцией (например, при прокладке проводов в трубах, коробах, лотках). Такая изоляция не требуется, если в качестве нулевых рабочих и нулевых защитных проводников применяются кожухи и опорные конструкции комплектных шинопроводов и шины комплектных распределительных устройств (щитов, распределительных пунктов, сборок и т. п.), а также алюминиевые или свинцовые оболочки кабелей (см. 1.7.74 и 2.3.52).

В производственных помещениях с нормальной средой допускается использовать в качестве нулевых рабочих проводников указанные в 1.7.73 металлические конструкции, трубы, кожухи и опорные конструкции шинопроводов для питания одиночных однофазных электроприемников малой мощности, например: в сетях до 42 В; при включении на фазное напряжение одиночных катушек магнитных пускателей или контакторов; при включении на фазное напряжение электрического освещения и цепей управления и сигнализации на кранах.

1.7.82. Не допускается использовать в качестве нулевых защитных проводников нулевые рабочие проводники, идущие к переносным электроприемникам однофазного и постоянного тока. Для зануления таких электроприемников должен быть применен отдельный третий проводник, присоединяемый во втычном соединителе ответвительной коробки, в щите, щитке, сборке и т. п. к нулевому рабочему или нулевому защитному проводнику (см. также 6.1.20).

1.7.83. В цепи заземляющих и нулевых защитных проводников не должно быть разъединяющих приспособлений и предохранителей.

В цепи нулевых рабочих проводников, если они одновременно служат для целей зануления, допускается применение выключателей, которые одновременно с отключением нулевых рабочих проводников отключают все провода, находящиеся под напряжением (см. также 1.7.84).

Однополюсные выключатели следует устанавливать в фазных проводниках, а не в нулевом рабочем проводнике.

1.7.84. Нулевые защитные проводники линий не допускается использовать для зануления электрооборудования, питающегося по другим линиям.

Допускается использовать нулевые рабочие проводники осветительных линий для зануления электрооборудования, питающегося по другим линиям, если все указанные линии питаются от одного трансформатора, проводимость их удовлетворяет требованиям настоящей главы и исключена возможность отсоединения нулевых рабочих проводников во время работы других линий. В таких случаях не должны применяться выключатели, отключающие нулевые рабочие проводники вместе с фазными.

1.7.85. В помещениях сухих, без агрессивной среды, заземляющие и нулевые защитные проводники допускается прокладывать непосредственно по стенам.

Во влажных, сырых и особо сырых помещениях и в помещениях с агрессивной средой заземляющие и нулевые защитные проводники следует прокладывать на расстоянии от стен не менее чем 10 мм.

1.7.86. Заземляющие и нулевые защитные проводники должны быть предохранены от химических воздействий. В местах перекрещивания этих проводников с кабелями, трубопроводами, железнодорожными путями, в местах их ввода в здания и в других местах, где возможны механические повреждения заземляющих и нулевых защитных проводников, эти проводники должны быть защищены.

1.7.87. Прокладка заземляющих и нулевых защитных 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.

1.7.88. У мест ввода заземляющих проводников в здания должны быть предусмотрены опознавательные знаки.

1.7.89. Использование специально проложенных заземляющих или нулевых защитных проводников для иных целей не допускается.

СОЕДИНЕНИЯ И ПРИСОЕДИНЕНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ И НУЛЕВЫХ ЗАЩИТНЫХ ПРОВОДНИКОВ

1.7.90. Соединения заземляющих и нулевых защитных проводников между собой должны обеспечивать надежный контакт и выполняться посредством сварки.

Допускается в помещениях и в наружных установках без агрессивных сред выполнять соединения заземляющих и нулевых защитных проводников другими способами, обеспечивающими требования ГОСТ 10434-82 "Соединения контактные электрические. Общие технические требования" ко 2-му классу соединений. При этом должны быть предусмотрены меры против ослабления и коррозии контактных соединений. Соединения заземляющих и нулевых защитных проводников электропроводок и ВЛ допускается выполнять теми же методами, что и фазных проводников.

Соединения заземляющих и нулевых защитных проводников должны быть доступны для осмотра.

1.7.91. Стальные трубы электропроводок, короба, лотки и другие конструкции, используемые в качестве заземляющих или нулевых защитных проводников, должны иметь соединения, соответствующие требованиям ГОСТ 10434-82, предъявляемым ко 2-му классу соединений. Должен быть также обеспечен надежный контакт стальных труб с корпусами электрооборудования, в которые вводится трубы, и с соединительными (ответвительными) металлическими коробками.

1.7.92. Места и способы соединения заземляющих проводников с протяженными естественными заземлителями (например, с трубопроводами) должны быть выбраны такими, чтобы при разъединении заземлителей для ремонтных работ было обеспечено расчетное значение сопротивления заземляющего устройства. Водомеры, задвижки и т. п. должны иметь обходные проводники, обеспечивающие непрерывность цепи заземления.

1.7.93. Присоединение заземляющих и нулевых защитных проводников к частям оборудования, подлежащим заземлению или занулению, должно быть выполнено сваркой или болтовым соединением. Присоединение должно быть доступно для осмотра. Для болтового присоединения должны быть предусмотрены меры против ослабления и коррозии контактного соединения.

Заземление или зануление оборудования, подвергающегося частому демонтажу или установленного на движущихся частях или частях, подверженных сотрясениям или вибрации, должно выполняться гибкими заземляющими или нулевыми защитными проводниками.

1.7.94. Каждая часть электроустановки, подлежащая заземлению или занулению, должна быть присоединена к сети заземления или зануления при помощи отдельного ответвления. Последовательное включение в заземляющий или нулевой защитный проводник заземляемых или зануляемых частей электроустановки не допускается.

ПЕРЕНОСНЫЕ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКИ

1.7.95. Питание переносных электроприемников следует выполнять от сети напряжением не выше 380/220 В.

В зависимости от категории помещения по уровню опасности поражения людей электрическим током (см. гл. 1.1) переносные электроприемники могут питаться либо непосредственно от сети, либо через разделительные или понижающие трансформаторы (см. 1.7.44).

Металлические корпуса переносных электроприемников выше 42 В переменного тока и выше 110 В постоянного тока в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках должны быть заземлены или занулены, за исключением электроприемников с двойной изоляцией или питающихся от разделительных трансформаторов.

1.7.96. Заземление или зануление переносных электроприемников должно осуществляться специальной жилой (третья - для электроприемников однофазного и постоянного тока, четвертая - для электроприемников трехфазного тока), расположенной в одной оболочке с фазными жилами переносного провода и присоединяемой к корпусу электроприемника и к специальному контакту вилки втычного соединителя (см 1.7.97). Сечение этой жилы должно быть равным сечению фазных проводников. Использование для этой цели нулевого рабочего проводника, в том числе расположенного в общей оболочке, не допускается.

В связи с тем, что ГОСТ на некоторые марки кабелей предусматривает уменьшенное сечение четвертой жилы, разрешается для трехфазных переносных электроприемников применение таких кабелей впредь до соответствующего изменения ГОСТ.

Жилы проводов и кабелей, используемые для заземления или зануления переносных электроприемников, должны быть медными, гибкими, сечением не менее 1,5 мм²для переносных электроприемников в промышленных установках и не менее 0,75 мм²для бытовых переносных электроприемников.

1.7.97. Переносные электроприемники испытательных и экспериментальных установок, перемещение которых в период их работы не предусматривается, допускается заземлять с использованием стационарных или отдельных переносных заземляющих проводников. При этом стационарные заземляющие проводники должны удовлетворять требованиям 1.7.73 - 1.7.89, а переносные заземляющие проводники должны быть гибкими, медными, сечением не менее сечения фазных проводников, но не менее указанного в 1.7.96.

Во втычных соединителях переносных электроприемников, удлинительных проводов и кабелей к розетке должны быть подведены проводники со стороны источника питания, а к вилке - со стороны электроприемников.

Втычные соединители должны иметь специальные контакты, к которым присоединяются заземляющие и нулевые защитные проводники.

Соединение между этими контактами при включении должно устанавливаться до того, как войдут в соприкосновение контакты фазных проводников. Порядок разъединения контактов при отключении должен быть обратным.

Конструкция втычных соединителей должна быть такой, чтобы была включена возможность соединения контактов фазных проводников с контактами заземления (зануления).

Если корпус втычного соединителя выполнен из металла, он должен быть электрически соединен с контактом заземления (зануления).

1.7.98. Заземляющие и нулевые защитные проводники переносных проводов и кабелей должны иметь отличительный признак.

При эксплуатации жилых и административных зданий устройство заземления имеет большое значение. В совокупности с защитными автоматическими системами отключения, они предотвращают пожары в случаях короткого замыкания в сетях. Молниезащита зданий заводится на общий контур заземления. Исключаются поражения электрическим током обслуживающего персонала, обеспечивается стабильная, безаварийная работа электроустановок. Требования по их монтажу и используемым материалам регулируют Правила устройства электроустановок (ПУЭ).

Правила устройства электроустановок (ПУЭ)

Понятие заземления

Это система из металлоконструкций, обеспечивающая электрический контакт корпуса электроустановок с землей. Основным элементом является заземлитель, который может быть цельный или из соединяющихся между собой отдельных токопроводящих частей, на конечном этапе уходящих в грунт. Правила требуют, чтобы монтаж металлоконструкций выполнялся из стали или меди. На каждый вариант существует свой ГОСТ и требования ПУЭ.

На эффективность работы заземляющего устройства существенно влияет электрическое сопротивление.

Требования ПУЭ в пункте 7.1.101 гласят: на жилых объектах с сетью 220В и 380В заземляющий контур должен иметь сопротивление не более 30 Ом, на трансформаторных подстанциях и генераторах не более 4 Ом.

Чтобы выполнить эти правила, величину сопротивления системы заземления можно регулировать. Для повышения проводимости заземляющего устройства используют несколько способов:

• увеличивают площадь соприкосновения металлоконструкций с грунтом, вбивая дополнительные колья;
• повышают проводимость самого грунта на участке, где размещен контур заземления, поливая его соляными растворами;
• меняют провод от щита к контуру на медный, который имеет более высокую проводимость.

Проводимость системы заземления зависит от многих факторов:

• состава грунта;
• влажности грунта;
• количества и глубины залегания электродов;
• материала металлоконструкций.

Практика показывает, что идеальные условия для эффективной работы защитного заземления создают следующие грунты:

• глина;
• суглинок;
• торф.

Особенно если этот грунт имеет высокую влажность.

Правила определяют, что провода и шины защитного заземления для электроустановок до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью обозначают маркировкой (РЕ), добавляя штрихованный знак с чередованием желтых и зеленых полос на концах проводов. Проводники рабочего нуля имеют голубой цвет изоляции и маркируются буквой (N). В схемах электроустановок, где рабочие нулевые провода используются как элемент защитного заземления, подключены на заземляющий контур, они имеют голубую окраску, маркировку (РЕN) с желтыми и зелеными штрихами на концах. Этот порядок цветов и маркировки определяет ГОСТ Р 50462. При монтаже конструкций используют правила для разных видов подключения защитного заземления электроустановок.

Виды и правила заземления электроустановок

Т N — C – такая конструкция заземления электроустановок была принята в Германии с 1913 года, эти правила остаются действующими на многих старых сооружениях. В этой схеме рабочий нулевой провод сети одновременно используется как РЕ-проводник. Недостатком этой системы оказалось высокое напряжение на корпусах электроустановок в случае обрыва РЕ-провода. Оно в 1,7 раза превышало фазное, что увеличивало угрозу поражения электрическим током обслуживающего персонала. Подобные схемы защитного заземления электроустановок часто встречаются в старых зданиях Европы и государств постсоветского пространства.

TN — S – новое устройство защиты электроустановок. Эти правила были приняты в 1930 году. Они учитывали недостатки старой системы ТN-C. TN-S отличается тем, что от подстанции до корпуса электрооборудования прокладывался отдельный защитный нулевой провод. Здания оборудовались отдельным контуром заземления, к которому подключались все металлические корпуса бытовых электроприборов.

Схемы подключения TN-S и TN-С

Защитное заземление этого вида способствовало созданию автоматов отключения цепи. В основу работы дифференциальных автоматических устройств заложены законы Киргофа. Его правила определяют: «ток, протекающий по фазному проводу, имеет равную величину току, который протекает по нулевому проводу». При обрыве нуля, даже незначительная разница токов управляет отключением автоматических устройств, исключая возникновения линейного напряжения на корпусах электроустановок.

Комбинированная система ТN — C – S разделяет рабочий нулевой провод и заземляющий не на подстанции, а на участке цепи в зданиях, где эксплуатируются электроустановки. Правила этой системы имеют существенный недостаток. При коротком замыкании или обрыве нуля на корпусе электроустановок возникает линейное напряжение.

В большинстве случаев в жилых, производственных и офисных зданиях, сооружениях используется защитное заземление с глухозаземленной нейтралью. Это означает, что рабочий нулевой провод подключается к заземлению. В пункте 1.7.4 ПУЭ определено: «Нейтральные (нулевые) провода трансформаторов или генераторов подключаются к заземляющему контуру».

Защитное заземление в групповых сетях

В частных, многоквартирных и многоэтажных офисных зданиях потребители имеют дело с электроснабжением от распределительных устройств, с которых электроэнергия поступает на розетки, осветительные приборы и другие приемники тока. В подъездах на каждой лестничной площадке установлено ВРУ (вводное распределительное устройство), от которого сеть разделяется на группы по квартирам и функциональному назначению:

• группа освещения;
• розеточная группа;
• группа для питания нагревательных приборов (бойлера, сплит системы или кухонной плиты).

Пример монтажа в шкафу ВРУ

Распределительное устройство разделяет группы по функциональному назначению или для электроснабжения отдельных помещений. Все они подключаются через защитные автоматические выключатели.

Распределительное устройство – разделение сети на группы

На основании требования ПУЭ (пункт 1.7.36) групповые линии выполняются трехпроводным кабелем с медными проводами:

• фазный провод с обозначением – L;
• провод рабочего ноля обозначается буквой – N, при монтаже используется проводник с синей или голубой изоляцией в кабеле;
• нулевой провод, защитное заземление обозначается – РЕ желто-зеленой окраски.

Для монтажа используются трехпроводные кабели, соответствующие требованиям, определяющим состав полихлорвинилового пластика изоляции на проводах:

• ГОСТ – 6323-79;
• ГОСТ – 53768 -2010.

Насыщенность цвета определяют ГОСТ – 20.57.406 и ГОСТ – 25018, но эти параметры не являются критичными, так как не влияют на качество изоляции.

В старых зданиях советской постройки проводка выполнена двухпроводным проводом с алюминиевой проволокой. Для надежной и безопасной эксплуатации современной бытовой техники от корпуса ВРУ до розеток, через распределительные коробки, прокладывается третий заземляющий провод. Рекомендуется при капитальном ремонте заменить всю старую проводку и установить новые розетки с контактом на защитный провод.

В щитке все провода, согласно своему назначению, крепятся на отдельные контактно-зажимные планки. Запрещается подключение проводов N на контактные шины РЕ другой группы и наоборот. Также не допускается подключение РЕ и N отдельных групп на общие контакты линий РЕ или N. В сущности, при контактах нулевого провода и провода защитного заземления работа цепи электроснабжения не нарушится. В конечном итоге через подстанцию и заземляющий контур они замыкаются, но может нарушиться расчетный баланс токовых нагрузок на защитные автоматы. Несоблюдение этого баланса приведет к незапланированному отключению на отдельных группах.

Монтаж рабочего нулевого и заземляющего проводов в ВРУ

Пример крепления нулевых и заземляющих проводов в ВРУ

Практически, исходя из пункта 7.1.68 ПУЭ, все корпуса электроприборов в здании подлежат заземлению:

• токопроводящие металлические элементы светильников;
• корпуса кондиционеров, стиральных машин;
• утюги, электрические плиты и многие другие бытовые приборы.

Все современные производители электрооборудования учитывают эти требования. Любое современное устройство, потребляющее электроэнергию от стандартных промышленных сетей, производится со схемой подключения к трехпроводным розеткам. Одним проводом является защитное заземление (провод, который присоединяет корпус электроустановок к контуру заземления).

Контур для частного дома

Устройство металлоконструкций заземляющего контура собирается из различных элементов, это могут быть:

• стальной уголок;
• стальные полосы;
• металлические трубы.
• медные стержни и провод.

Наиболее подходящим материалом для монтажа считаются стальные оцинкованные полосы, трубы и уголки, соответствующие ГОСТ – 103-76. Производители изготавливают их разных размеров.

Размеры стальных оцинкованных шин

Стальные трубы и полосы для устройства контура заземления

Такие полосы удобно прокладывать по стенам здания, соединяя контур и корпус распределительного щита. Полоса гибкая, устойчивая к коррозии и имеет хорошую проводимость. Это гарантирует, что устройство защиты будет работать эффективно.

Наиболее распространенная конструкция, когда контур на защитное устройство заземления имеет по периметру форму равнобедренного треугольника, стороны которого 1.2 м. В качестве вертикальных заземлителей применяют стальной уголок 40х40 или 45Х45 мм, толщиной не менее 4-5 мм, металлические трубы диаметром не менее 45 мм с толщиной стенок 4 мм и более. Можно использовать элементы трубопроводов, бывшие в употреблении, если металл еще не проржавел. Для того чтобы было удобно забивать уголок в грунт, нижний край обрезается болгаркой под конус. Длина вертикального заземлителя составляет от 2 до 3м. Допустимые размеры в зависимости от материала и формы элементов указаны в таблице 1.7.4 ПУЭ.

Схема расположения контура заземления

Забиваются уголки так, чтобы над поверхностью грунта осталось 15-20 см. На глубине 0.5 метра вертикальные заземлители по периметру соединяются стальной полосой 30-40 мм шириной и 5мм толщиной.

Засыпаются горизонтальные полосы однородным грунтом, длительное время сохраняющим влагу. Не рекомендуется отсев или щебень. Все соединения осуществляются сваркой.

Контур размещается не далее чем на 10 метров от здания. Защитное устройство заземления соединяется с корпусом стальной пластиной 30 мм в ширину и не менее 2 мм толщиной, стальной круглой катанкой 5-8 мм в диаметре или медным проводом, сечение которого не мене 16 мм 2 . Такой провод крепится клеммой на заранее приваренный к контуру болт, и затягивается гайкой.

Крепление заземляющего провода на контур

Требования ПУЭ (пункт 1.7.111) – защитное заземление может быть выполнено из медных элементов, это надежно. Продаются специальные наборы, «устройство медных заземляющих конструкций», но это дорогое удовольствие. Для большинства потребителей дешевле и проще выполнить требования, используя стальные детали.

Это могут быть:

• элементы металлических трубопроводов, проложенных под землей;
• экраны бронированных кабелей, кроме алюминиевых оболочек;
• рельсы железнодорожных неэлектрифицированных путей;
• железные конструкции арматуры фундаментов высотных железобетонных зданий и многие другие подземные металлические сооружения.

Неудобство этого варианта состоит в том, что для использования этих объектов (рельсов или трубопроводов) как защитное заземление, необходимо согласовать возможность подключения с владельцем конструкции. Иногда проще бывает установить собственный контур заземления, соблюдая все требования.

При использовании естественных заземлителей, ПУЭ предусматривает требования по ограничению. В пункте 1.7.110 запрещается использовать конструкции трубопроводов с горючими жидкостями, газопроводы, сети центрального отопления и трубопроводов канализации.

Молниезащита частного дома

ПУЭ и другие руководящие документы не обязывают владельца частного дома, чтобы у него стояла молниезащита. Мудрые владельцы в целях безопасности устанавливают эту конструкцию самостоятельно, руководствуясь требованиями ГОСТ — Р МЭК 62561.2-2014. Молниезащита включает в себя три основных элемента:

1. Мониеприемник устанавливается на верхней точке крыши здания, принимает на себя электрический разряд молнии. Выполняется из стальной трубы Ø 30-50 мм, высотой до 2м. На верхнюю часть приваривается стальной наконечник круглого проката Ø 8мм.
2. Заземляющее устройство обеспечивает растекание токов в грунте;
3. Токопровод выполняется из того же материала, что и наконечник, он направляет ток электрического разряда от молниеприемника к контуру заземления.

Прокладывается токопровод по самому короткому маршруту, максимально удаленному от окон и дверей.

Видео. Проверка заземления.

Исходя из перечисленной информации видно, что грамотно организовать процесс монтажа проводки, подключить защитное устройство заземления, учитывая требования ПУЭ, в частном доме можно самостоятельно. Для измерения сопротивления контура можно использовать мультиметр, предварительно установив его в режим измерения на Омы. Потом это делают специалисты энергоснабжающей организации или контрольно-измерительной лаборатории, они знают все требования и имеют нужное оборудование. При необходимости в предписании специалисты укажут недостатки и меры по их устранению. Порядок сдачи объекта в эксплуатацию однозначно определяет наличие протоколов измерений сопротивления на устройство заземления.