Таблица Ж. 1 – Допустимые напряжения влияния на электрооборудование электроустановок потребителей электроэнергии
|
Допустимое напряжение влияния, В |
Время отключения питания, с |
|
U0 + 250 U0 + 1200 |
Больше 5 До 5 |
|
Примечание 1. В некоторых случаях (например, когда заземляется линейный проводник) значение номинального (наибольшего) напряжения относительно земли должно быть определено расчетом. Примечание 2. Первая строчка таблицы относится, как правило, к электроустановкам низкого напряжения, питающимся через трансформатор от сети высокого напряжения, в которой защита от замыканий на землю действует на сигнал, а вторая – на отключение. Примечание 3. Не следует ожидать перенапряжения такого порядка на изоляции электрооборудования, находящегося внутри основной системы уравнивания потенциалов, к которой защитный проводник системы TN присоединен на вводе питания в электроустановку здания. Однако такие перенапряжения могут возникнуть на изоляции электрооборудования, находящегося вне основной системы уравнивания потенциалов и соединенного с системой TN, защитные проводники которой присоединены к заземляющему устройству открытых проводящих частей подстанции. |
Ж.3 Нейтральная точка трансформатора в системе ТТ может быть присоединена к заземляющему устройству открытых проводящих частей питающей подстанции при условии, что напряжение влияния на электрооборудование потребителей электроэнергии (U2 = R х I + U0) при фактическом времени отключения замыкания на землю на стороне высокого напряжения подстанции не превышает допустимого значения, приведенного в таблице Ж.1 (см. рисунок Ж.2а).
В случаях, когда приведенное выше условие не выполняется, нейтральная точка трансформатора должна быть присоединена к заземляющему устройству, заземлитель которого является электрически независимым от заземлителя заземляющего устройства открытых проводящих частей питающей подстанции (см. рисунок Ж.2 б). В этом случае следует выполнить условие, приведенное в Ж.4.
Ж.4 Если нейтральная точка трансформатора питающей подстанции в системе TN или ТТ присоединяется к заземляющему устройству, заземлитель которого является электрически независимым от заземлителя заземляющего устройства открытых проводящих частей этой подстанции (см. рисунки Ж.1 б и Ж.2. б), уровень изоляции электрооборудования низкого напряжения подстанции (допустимое напряжение на изоляции в зависимости от длительности его действия) должен превышать величину напряжения влияния
Примечание 1. Уровень изоляции электрооборудования низкого напряжения питающей подстанции может быть выше уровня изоляции электрооборудования электроустановок потребителей электроэнергии, который характеризуется значениями допустимого напряжения влияния, приведенными в таблице Ж.1.
Примечание 2. Если устройство защиты сети высокого напряжения от замыканий на землю действует на сигнал, а характеристики уровня изоляции электрооборудования низкого напряжения питающей подстанции неизвестны, следует обеспечить выполнение условия: R x I 250. В этом случае необходимость электрической независимости заземлителей, указанных в Ж.4, в системе ТТ отсутствует.
Ж.5 В системе IT величина напряжения влияния на электрооборудование электроустановок потребителей электроэнергии и питающей подстанции должна определяться с учетом возможности одновременного существования замыкания на открытую проводящую часть в электроустановке потребителя электроэнергии и замыкания на землю на стороне высокого напряжения питающей подстанции (см. рисунки Ж.3б-Ж.9б).
Ж.6 Если открытые проводящие части электроустановок потребителей электроэнергии с системой IT присоединяются к заземляющему устройству, заземлитель которого является электрически независимым от заземлителя заземляющего устройства открытых проводящих частей питающей подстанции, и когда напряжение влияния в этих электроустановках (U2 = R х I + U) при фактическом времени отключения замыкания на землю не превышает допустимого значения, приведенного в таблице Ж.1, нейтральная точка трансформатора на стороне низкого напряжения в случае наличия потребности может быть присоединена через достаточно большое сопротивление Z к заземляющему устройству открытых проводящих частей питающей подстанции (см. рисунок Ж.4).
Если указанное условие не выполняется, нейтральная точка трансформатора через такое сопротивление может быть присоединена к заземляющему устройству, заземлитель которого является электрически независимым от заземлителя заземляющего устройства открытых проводящих частей питающей подстанции (см. рисунки Ж.5 и Ж.7), но в этом случае должно быть выполнено условие, приведенное в Ж.7.
Ж.7 Если открытые проводящие части электроустановок потребителей электроэнергии с системой IT и нейтральная точка трансформатора (через сопротивление Z) присоединяются к заземляющим устройствам (или к одному устройству), заземлители которых являются электрически независимыми от заземлителя заземляющего устройства открытых проводящих частей питающей подстанции (см. рисунки Ж.5 и Ж.7), или нейтральная точка изолирована (см. рисунок Ж.6), уровень изоляции электрооборудования низкого напряжения подстанции должен превышать величину напряжения влияния U1 = R x I + U.
Ж.8 Проверка условий, указанных в Ж.3, Ж.4, Ж.6 и Ж.7, не требуется и нейтральные точки трансформаторов в системах TN, ТТ и IT (в последней при использовании сопротивления Z) могут быть присоединены к заземляющему устройству открытых проводящих частей питающей подстанции, если выполняется по крайней мере одно из условий, приведенных в 3.4 данных Норм.
Ж.9 При выборе электрооборудования и его составных частей следует принять во внимание тот факт, что в случае замыкания на землю в сети с системой IT основная, двойная и усиленная изоляция электрооборудования, на которую в обычных условиях действует напряжение U0, длительное время может находиться под напряжением .
Следует также учитывать, что в случае обрыва нейтрального проводника в трехфазной сети с системой TN или ТТ на изоляцию электрооборудования длительное время может воздействовать повышенное напряжение (вплоть до величины ).
|
|
|
|
|
Рисунок Ж. 1 – Система TN: а – нейтральная точка трансформатора присоединена к заземляющему устройству открытых проводящих частей подстанции; б – нейтральная точка трансформатора присоединена к заземляющему устройству, заземлитель которого является электрически независимым от заземлителя заземляющего устройства открытых проводящих частей подстанции |
|
|
|
|
|
Рисунок Ж. 2 – Система ТТ: а – нейтральная точка трансформатора присоединена к заземляющему устройству открытых проводящих частей подстанции; б – нейтральная точка трансформатора присоединена к заземляющему устройству, заземлитель которого является электрически независимым от заземлителя заземляющего устройства открытых проводящих частей подстанции |
|
|
|
|
|
Рисунок Ж. 3 – Система IT, в которой нейтральная точка трансформатора (через сопротивление Z) и открытые проводящие части электроустановок потребителей электроэнергии присоединены к заземляющему устройству открытых проводящих частей подстанции: а – в электроустановках потребителей электроэнергии отсутствует замыкание на открытую проводящую часть; б – в одной из электроустановок потребителей электроэнергии имеет место замыкание на открытую проводящую часть |
|
|
|
|
|
Рисунок Ж.4 – Система IT, в которой нейтральная точка трансформатора через сопротивление Z присоединена к заземляющему устройству открытых проводящих частей подстанции, а открытые проводящие части электроустановок потребителей электроэнергии присоединены к заземляющему устройству, заземлитель которого является электрически независимым от заземлителя заземляющего устройства открытых проводящих частей подстанции: а – в электроустановках потребителей электроэнергии отсутствует замыкание на открытую проводящую часть; б – в одной из электроустановок потребителей электроэнергии имеет место замыкание на открытую проводящую часть |
|
|
|
|
|
Рисунок Ж.5- Система IT, в которой нейтральная точка трансформатора через сопротивление Z присоединена к заземляющему устройству, заземлитель которого является электрически независимым от заземлителя заземляющего устройства открытых проводящих частей подстанции, а открытые проводящие части электроустановок потребителей электроэнергии присоединены к другому заземляющему устройству с электрически независимым заземлителем: а – в электроустановках потребителей электроэнергии отсутствует замыкание на открытую проводящую часть; б – в одной из электроустановок потребителей электроэнергии имеет место замыкание на открытую проводящую часть |
|
|
|
|
|
Рисунок Ж. 6 – Система IT, в которой нейтральная точка трансформатора изолирована от земли, а открытые проводящие части электроустановок потребителей электроэнергии присоединены к заземляющему устройству, заземлитель которого является электрически независимым от заземлителя заземляющего устройства открытых проводящих частей подстанции: а – в электроустановках потребителей электроэнергии отсутствует замыкание на открытую проводящую часть; б – в одной из электроустановок потребителей электроэнергии имеет место замыкание на открытую проводящую часть |
|
|
|
|
|
Рисунок Ж.7 – Система IT, в которой нейтраль трансформатора (через сопротивление Z) и открытые проводящие части электроустановок потребителей электроэнергии присоединены к заземляющему устройству, заземлитель которого является электрически независимым от заземлителя заземляющего устройства открытых проводящих частей подстанции: а – в электроустановках потребителей электроэнергии отсутствует замыкание на открытую проводящую часть; б – в одной из электроустановок потребителей электроэнергии имеет место замыкание на открытую проводящую часть |
|
|
|
|
|
Рисунок Ж.8 – Система IT, в которой нейтральная точка трансформатора через сопротивление Z присоединена к заземляющему устройству, заземлитель которого является электрически независимым от заземлителя заземляющего устройства открытых проводящих частей подстанции, а открытые проводящие части электроустановок потребителей электроэнергии присоединены к заземляющему устройству открытых проводящих частей подстанции: а – в электроустановках потребителей электроэнергии отсутствует замыкание на открытую проводящую часть; б – в одной из электроустановок потребителей электроэнергии имеет место замыкание на открытую проводящую часть |
|
|
|
|
|
Рисунок Ж.9 – Система IT, в которой нейтральная точка трансформатора изолирована от земли, а открытые проводящие части электроустановок потребителей электроэнергии присоединены к заземляющему устройству открытых проводящих частей подстанции: а – в электроустановках потребителей электроэнергии отсутствует замыкание на открытую проводящую часть; б – в одной из электроустановок потребителей электроэнергии имеет место замыкание на открытую проводящую часть |
ПРИЛОЖЕНИЕ З
(обязательное)
МЕТОДИКА ВЫЧИСЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТАХ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИНИМАЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПРОВОДНИКА И ЕГО РАСЧЕТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ
Коэффициент К в формуле (4.1) данных Норм (см. 4.2.1.3) определяется с помощью выражения:
(3.1)
где Qc – объемная теплоемкость материала проводника при 20°С, Дж/°С мм3; – величина, являющаяся обратным значением температурного коэффициента сопротивления проводника при 0°С, °С; – удельное электрическое сопротивление материала проводника при 20°С, Ом мм; – принятая начальная температура проводника (в момент возникновения замыкания на открытую проводящую часть), °С; – допустимая конечная температура проводника (в момент, когда произошло отключение замыкания на открытую проводящую часть), °С.
Значения параметров, входящих в формулу (3.1), приведены в таблице З.1. Таблица З.1 – Параметры электротехнических материалов
|
Материал |
, °С |
Qc, Дж/°С мм3 |
, Ом мм |
|
|
Медь |
234,5 |
3,45х10-3 |
17,241х10-6 |
226 |
|
Алюминий |
228 |
2,5х10-3 |
28,264х10-6 |
148 |
|
Свинец |
230 |
1,45х10-3 |
214х10-6 |
41 |
|
Сталь |
202 |
3,8х10-3 |
138х10-6 |
78 |
Значения коэффициента К, рассчитанные по формуле З.1 с учетом данных таблицы З.1, для разных защитных проводников приведены в таблицах З.2-З.6.
Таблица З.2 – Значения коэффициента К для изолированного защитного проводника, который не входит в состав кабеля (изолированного провода) питания и не проложен в пучке с другими кабелями (изолированными проводниками)
