Электролаборатория » Вопросы и ответы » Циркуляры и НТД » Комментарии к техническому циркуляру ТЦ 11/2006. Выбор заземляющих проводников и заземляющих электродов по термической стойкости
Комментарии к техническому циркуляру ТЦ 11/2006.
Выбор заземляющих проводников и заземляющих электродов по термической стойкости
В соответствии с ГОСТ Р МЭК 60050 -2005 (вводится в действие с 01.01.2007 г.) под заземляющим устройством понимают совокупность всех электрических соединений и устройств, включенных в заземление системы или установки, или оборудования.
В соответствие с требованиями ГОСТ Р 50571.10 «Электроустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Глава 54. Заземляющие устройства и защитные проводники» п. 542.1.2 (в новой редакции стандарта ШС 60364-5-54 2002 г. это п. 542.1.4) все элементы заземляющих устройств должны быть выбраны с учетом возможности их повреждения токами замыкания на землю и токами защитных проводников.
Это очевидное требование в ПУЭ отражено в общих требованиях п. 1.7.54 и касается только естественных заземлителей, что в ряде случаев может привести к ошибкам. Дело в том, что методика выбора заземляющих проводников требует от проектировщиков обязательной проверки по току, а при выборе заземляющих электродов часто исходят только из соображений их механической и коррозионной защиты. Проблемы могут возникнуть в местах соединения заземляющих проводников с естественными заземлителями, фундаментной сеткой, арматурой, поверх--ностными (горизонтальными) заземлителями и т.п. В точке соединения заземляющего проводника с заземлителем (заземляющим электродом) эквивалентная проводимость со стороны последнего должна быть не ниже, чем у заземляющего проводника.
Система защитного заземления TN
В электроустановках с системой защитного заземления TN при одном вводе и питании от отдельно стоящей трансформаторной подстанции токи замыкания протекают по РЕ-проводникам, а доля токов стекающих на заземлители, составляет несколько процентов.
В зданиях со встроенными или пристроенными трансформаторными подстанциями при использовании главной заземляющей шины (ГЗШ), как отдельного устройства, теоретически возможнопротекание по заземляющим проводникам половины тока короткого замыкания на сторонние проводящие части установки (здания). По этой причине ГЗШ рекомендуется располагать максимально приближенно к главному распределительному устройству. При использовании в качестве ГЗШ РЕ-шины вводного устройства практически весь ток стекает на РЕ, (РЕ№)-проводник питающей линии, а доля токов, стекающих на заземлители, составляет несколько процентов.
В зданиях при наличии двух и более вводов от одной подстанции возможно протекание по заземляющим проводникам, включенным в основную систему уравнивания потенциалов, половины тока короткого замыкания меньшего из вводов. Это связано с возможностью перетекания тока короткого замыкания со стороны меньщего ввода на РЕ, (РЕК)-проводник питающей линии большего ввода.
Таким образом, при выборе заземляющих проводников в системе защитного заземления TN по току короткого замыкания (если он присутствует) следует пользоваться расчетной формулой в соответствии с требованиями п. 1.7.126 ПУЭ с учетом того, что по заземляющим проводникам может протекать только часть тока короткого замыкания. Необходимые расчетные данные приведены в Информационном сборнике (ИС) №1 за 2004 год.
При выборе заземляющих проводников не следует пользоваться таблицей 1.7.5 ПУЭ, так как это приведет к существенному завышению сечения заземляющих проводников.
При использовании заземляющего устройства для установки выше 1 кВ с изолированной нейтралью и одновременно для установки до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью сечение заземляющего проводника, соединяющего сторонние проводящие части установки с заземлителем, следует принимать с учетом расчетного тока замыкания в электроустановке выше 1 кВ (10 кВ) с изолированной нейтралью. В качестве расчетного принимается ток однофазного короткого замыкания. Указанные токи замыкания носят емкостной характер и рассматриваются как малые токи замыкания (до 500 А). В сетях, где защита в распредустройстве 10 кВ работает на сигнал при первом замыкании, а это практически все городские сети, данный ток рассматривается как длительный. Величина этого тока задается при получении технических условий от местных кабельных сетей, которые часто необоснованно завышают величину тока замыкания. Это приводит к необоснованному завышению стоимости электроустановки. Практически величина тока короткого замыкания в разветвленных кабельных линиях городских сетей не превосходит величины 100 А.
При наличии в системе электроснабжения устройств компенсации емкостных токов для расчета заземляющих проводников рекомендуется принимать ток короткого замыкания без учета действия компенсирующих устройств.
В соответствии с требованиями п. 1.7.115 ПУЭ седьмого издания «В электроустановках напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью...... Как правило, не требуется применение медных проводников сечением более 25 мм2,.....стальных 120 мм2».
Для стальной шины размером 40x3 мм допустимый длительный ток составляет 125 А (см. 1.3.31.ПУЭ). То есть в некоторых случаях, когда ток замыкания превосходит 125 А сечения, указанные в п. 1.7.115 ПУЭ могут оказаться недостаточными.
Система защитного заземления ТТ
В соответствии с требованиями П. 1.7.39 ПУЭ шестого издания использование системы ТТ в электроустановках было запрещено, -«Применение в ... электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается».
В соответствии с указаниями п. 1.7.59 ПУЭ седьмого издания, «Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система ТТ), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. Для защиты при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением У30.....».
Примером электроустановки, где невозможно в пределах разумных технических решений выполнить требования электробезопасности в системе TN, являются индивидуальные жилые дома, которые по местным условиям необходимо подключить к воздушной линии 0,4 кВ, выполненной неизолированными проводами(ВЛ). Дело в том, что нейтральный проводник В Л не может рассматриваться как PEN-проводник по определению. В этих условиях до замены неизолированных проводов ВЛ на самонесущие изолированные провода обосновано применение системы защитного заземления ТТ.
На вводе в такие установки для автоматического отключения питания, как правило, устанавливают УЗО с номинальным дифференциальным током срабатывания 300 или 500 мА. Сопротивление заземляющего устройства выбирают порядка 30 Ом, а для грунтов с высоким объемным сопротивлением до 300 Ом. При таких параметрах заземляющего устройства обеспечивается надежное срабатывание УЗО, а токи короткого замыкания незначительны. В системе защитного заземления ТТ они , как правило, ниже номинального тока электроустановки, поэтому в системе ТТ проверять по току элементы заземляющих устройств не требуется.
Система защитного заземления IT
В системе защитного заземления IT сопротивление заземляющего устройства у потребителя выбирают из условия обеспечения допустимого напряжения прикосновения при однофазном коротком замыкании (см. п. 1.7.104 ПУЭ). Токи однофазных коротких замыканий в электроустановках с изолированной нейтралью напряжением до 1 кВ не превосходят нескольких ампер, и проверка по току элементов заземляющих устройств индивидуальных за-землителей у потребителей не требуется.
При устройстве общего заземляющего устройства для нескольких потребителей по заземляющим проводникам возможно протекание полного тока двухфазного короткого замыкания. Выбор заземляющих проводников в этом случае должен проводиться по расчетным формулам, приведенным в п. 1.7.126 ПУЭ, и расчетным данным, приведенным в Информационном сборнике (ИС) №1 за 2004 год.