У нас новый сайт ===>Перейти на НОВЫЙ САЙТ !!!

Главная » Правила устройства электроустановок

Правила устройства электроустановок (2)

 

Валентин Красник. Правила устройства электроустановок в вопросах и ответах. Пособие для изучения и подготовки к проверке знаний

 

 

Введение

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) – основной нормативный документ, определяющий требования к различным видам электрооборудования. Строгое выполнение требований ПУЭ обеспечивает надежность и безопасность эксплуатации электроустановок.

Требования ПУЭ обязательны для всех организаций независимо от форм собственности и организационно-правовых форм, а также для индивидуальных предпринимателей и физических лиц, занимающихся проектированием, монтажом, наладкой и эксплуатацией электроустановок.

Персонал, проводящий монтажные и наладочные работы в электроустановках, осуществляющий техническое обслуживание вновь смонтированных, реконструируемых и действующих электроустановок, а также уполномоченный для контроля (надзора) за техническим состоянием электроустановок, может быть допущен к указанным видам работ только после проверки знаний норм и правил работы в электроустановках, в том числе ПУЭ.

В течение более 50 лет ПУЭ регулярно пересматривались – в соответствии с развитием техники и технологии, повышением требований к надежности и безопасности электроустановок – и выпускались в виде последовательных новых изданий (до 6-го издания включительно).

ПУЭ 7-го издания в связи с длительным сроком переработки выпускались и вводились в действие отдельными разделами и главами – по мере завершения работ по их пересмотру, согласованию и утверждению.

В период с 1999 по 2003 г. были подготовлены новые редакции значительной части глав и разделов ПУЭ. Главы 7-го издания ПУЭ были разработаны с учетом требований государственных стандартов, строительных норм и правил, рекомендаций научно-технических советов и рабочих групп Координационного совета по пересмотру ПУЭ, согласованы в установленном порядке и представлены на утверждение.

Перечисленные ниже главы 7-го издания ПУЭ были утверждены Минэнерго (в 1999 г. – Минтопэнерго) России:

главы 6.1–6.6, 7.1, 7.2 – 06.10.1999 г.;

главы 1.1, 1.2, 1.7, 1.9, 7.5, 7.6, 7.10–08.07.2002 г.;

глава 1.8 – 09.04.2003 г.;

главы 2.4, 2.5 – 20.05.2003 г.;

главы 4.1, 4.2 – 20.06.2003 г.

С 1 июля 2003 г. в связи с принятием Федерального закона «О техническом регулировании» процесс утверждения 7-го издания ПУЭ был приостановлен.

Остались неутвержденными следующие разработанные и подготовленные к утверждению главы 7-го издания ПУЭ:

Раздел 2: главы 2.1–2.3;

Раздел 3: главы 3.1–3.7;

Раздел 5: главы 5.1–5.6.

Главы 1.3–1.6 были утверждены приказом Минэнерго России от 06.02.2004 г. № 34, но не введены в действие в связи с реорганизацией Министерства энергетики РФ.

Имеет место парадоксальная ситуация: формально в настоящее время действуют устаревшие главы 6-го издания, в то время как на практике их применять невозможно (появились новые материалы и оборудование, изменились требования к надежности и безопасности электроустановок и т. д.).

Технические регламенты, которые в соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании» должны были заменить практически все действующие нормативные документы, до сих пор не разработаны.

В настоящем пособии рассмотрены основные положения ПУЭ в виде вопросов и ответов.

Пособие предназначено для специалистов предприятий и организаций различных отраслей, форм собственности и ведомственной принадлежности, связанных с проектированием, монтажом, наладкой и эксплуатацией электроустановок.

Пособие поможет специалистам в изучении ПУЭ при приеме на работу и при подготовке к проверке знаний, а также в повседневной практической работе.

В пособие включены как действующие (утвержденные), так и разработанные (и соответствующие современным требованиям), но не введенные в действие перечисленные выше главы 7-го издания ПУЭ (материал по этим главам следует рассматривать как рекомендательный), а также отдельные главы 6-го издания, новые редакции которых не были разработаны (главы 4.3, 7.3, 7.4, 7.7).

В каждом ответе в скобках указан соответствующий пункт ПУЭ. Нумерация таблиц в пособии соответствует нумерации таблиц в главах ПУЭ.

Раздел 1. ОБЩИЕ ПРАВИЛА

Термины и определения

 

 

Глава 1.1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Область применения

Вопрос. На какие электроустановки распространяются ПУЭ (далее – Правила)?

Ответ. Распространяются на вновь сооружаемые и реконструируемые электроустановки постоянного и переменного тока напряжением до 750 кВ, в том числе на специальные электроустановки, рассмотренные в разделе 7 (1.1.1).

Вопрос. Для каких электроустановок рекомендуется применять требования Правил?

Ответ. Рекомендуется применять для действующих электроустановок, если это повышает надежность электроустановки или если ее модернизация направлена на обеспечение требований безопасности, которые распространяются на действующие электроустановки. По отношению к реконструируемым электроустановкам требования Правил распространяются лишь на реконструируемую часть электроустановок (1.1.1).

Общие указания по устройству электроустановок

Вопрос. Каким требованиям должны соответствовать применяемые в электроустановках электрооборудование, электротехнические изделия и материалы?

Ответ. Должны соответствовать требованиям государственных стандартов или технических условий, утвержденных в установленном порядке (1.1.19).

Вопрос. Каким показателям должны соответствовать конструкция, исполнение, способ установки, класс и характеристика изоляции применяемых машин, аппаратов, приборов и прочего электрооборудования, а также кабелей и проводов?

Ответ. Должны соответствовать параметрам сети или электроустановки, режимам работы, условиям окружающей среды и требованиям соответствующих глав ПУЭ (1.1.20).

Вопрос. Какие профилактические меры должны быть предусмотрены в электроустановках?

Ответ. Должны быть предусмотрены сбор и удаление отходов: химических веществ, масла, мусора, технических вод и т. п. В соответствии с требованиями по охране окружающей среды должна быть исключена возможность попадания указанных отходов в водоемы, систему отвода ливневых вод, овраги, а также на территории, не предназначенные для хранения таких отходов (1.1.25).

Вопрос. Какие требования предъявляют Правила по обеспечению возможности легкого распознавания частей, относящихся к отдельным элементам?

Ответ. Должна быть обеспечена простота и наглядность схем, надлежащее расположение электрооборудования, надписи, маркировка, расцветка (1.1.28).

Вопрос. Какие обозначения должны иметь проводники защитного заземления во всех электроустановках, а также нулевые защитные проводники в электроустановках напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью, в том числе шины?

Ответ. Должны иметь буквенное обозначение PE и цветовое обозначение чередующимися продольными или поперечными полосами одинаковой ширины (для шин от 15 до 100 мм) желтого и зеленого цветов (1.1.29).

Вопрос. Как обозначаются нулевые рабочие (нейтральные) проводники?

Ответ. Обозначаются буквой N и голубым цветом (1.1.29).

Вопрос. Какое обозначение должны иметь совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники?

Ответ. Должны иметь буквенное обозначение PEN и цветовое обозначение: голубой цвет по всей длине и желто-зеленые полосы на концах (1.1.29).

Вопрос. Как должны быть обозначены шины?

Ответ. Должны быть обозначены:

при переменном трехфазном токе: шины фазы А– желтым, фазы В – зеленым, фазы С – красным цветом;

при переменном однофазном токе: шина В, присоединенная к концу обмотки источника питания, – красным цветом, шина А, присоединенная к началу обмотки источника питания, – желтым цветом.

Шины однофазного тока, если они являются ответвлением от шин трехфазной системы, обозначаются как соответствующие шины трехфазного тока;

при постоянном токе: положительная шина (+) – красным цветом, отрицательная (-) – синим и нулевая рабочая М – голубым цветом.

Допускается выполнять цветовое обозначение не по всей длине шин, только цветовое или только буквенно-цифровое обозначение либо цветовое в сочетании с буквенно-цифровым в местах присоединения шин. Если неизолированные шины недоступны для осмотра в период, когда они находятся под напряжением, то допускается их не обозначать. При этом не должен снижаться уровень безопасности и наглядности при обслуживании электроустановки (1.1.30).

Вопрос. Какие условия необходимо соблюдать при расположении шин «плашмя» или «на ребро» в РУ (кроме комплектных сборных ячеек одностороннего обслуживания (КСО) и комплектных распределительных устройств (КРУ) 6-10 кВ, а также панелей 0,4–0,69 кВ заводского исполнения)?

Ответ. Необходимо соблюдать следующие условия:

В РУ напряжением 6-10 кВ при переменном трехфазном токе сборные и обходные шины, а также все виды секционных шин должны располагаться: а) при горизонтальном расположении:

одна под другой: сверху вниз А – В – С;

одна за другой, наклонно или треугольником: наиболее удаленная шина А, средняя – В, ближайшая к коридору обслуживания – С;

б) при вертикальном расположении (в одной плоскости или треугольником):

слева направо А – В – С или наиболее удаленная шина А, средняя – В, ближайшая к коридору обслуживания – С;

в) ответвления от сборных шин, если смотреть на шины из коридора обслуживания (при наличии трех коридоров – из центрального):

при горизонтальном расположении: слева направо А – В – С;

при вертикальном расположении (в одной плоскости или треугольником): сверху вниз А – В – С.

В пяти– и четырехпроводных цепях трехфазного переменного тока в электроустановках напряжением до 1 кВ расположение шин должно быть следующим:

при горизонтальном расположении:

одна над другой: сверху вниз А – В – С – N – PE (PEN);

одна за другой: наиболее удаленная шина А, затем фазы В – С – N, ближайшая к коридору обслуживания – PE (PEN);

при вертикальном расположении: слева направо А – В – С – N – PE (PEN) или наоборот удаленная шина А, затем фазы В – С – N, ближайшая к коридору обслуживания – PE (PEN);

ответвления от сборных шин, если смотреть на шины из коридора обслуживания:

при горизонтальном расположении: слева направо А – В – С – N – PE (PEN);

при вертикальном расположении: А – В – С – N – PE (PEN) сверху вниз. При постоянном токе шины должны располагаться: сборные шины при вертикальном расположении: верхняяМ, средняя (-), нижняя (+);

сборные шины при горизонтальном расположении:

наиболее удаленная М, средняя (-) и ближайшая (+), если смотреть на шины из коридора обслуживания;

ответвления от сборных шин: левая шина М, средняя (-), правая (+), если смотреть на шины из коридора обслуживания.

В отдельных случаях допускаются отступления от требований, приведенных в пп. 1–3, если их выполнение связано с существенным усложнением электроустановок (например, вызывает необходимость установки специальных опор вблизи подстанции для транспозиции проводов ВЛ) или если на подстанции применяются две или более ступени трансформации (1.1.31).

Вопрос. Как разделяются электроустановки по условиям электробезопасности?

Ответ. Разделяются на электроустановки напряжением до 1 кВ и электроустановки напряжением выше 1 кВ (по действующему значению напряжения) (1.1.32).

Вопрос. Какие защитные меры предусмотрены Правилами для безопасности обслуживающего персонала и посторонних лиц?

Ответ. Предусмотрены следующие мероприятия:

соблюдение соответствующих расстояний до токоведущих частей или путем закрытия, ограждения токоведущих частей;

применение блокировки аппаратов и ограждающих устройств для предотвращения ошибочных операций и доступа к токоведущим частям;

применение предупреждающей сигнализации, надписей и плакатов;

применение устройств для снижения напряженности электрических и магнитных полей до допустимых значений;

использование средств защиты и приспособлений, в том числе для защиты от воздействия электрического и магнитного полей в электроустановках, в которых их напряженность превышает допустимые нормы (1.1.32).

Вопрос. При каких условиях в электропомещениях с установками напряжением до 1 кВ допускается применение неизолированных и изолированных токоведущих частей без защиты от прикосновения?

Ответ. Допускается, если по местным условиям такая защита не является необходимой для каких-либо иных целей (например, для защиты от механических воздействий). При этом доступные прикосновению части должны располагаться так, чтобы нормальное обслуживание не было сопряжено с опасностью прикосновения к ним (1.1.33).

Вопрос. Какие требования предъявляются Правилами к устройствам для ограждения и закрытия токоведущих частей в жилых, общественных и тому подобных помещениях?

Ответ. Они должны быть сплошными. В помещениях, доступных только для квалифицированного персонала, эти устройства могут быть сплошные, сетчатые или дырчатые. Ограждающие и закрывающие устройства должны быть выполнены так, чтобы снимать или открывать их можно было только при помощи ключей или инструментов (1.1.34).

Вопрос. Какой должна быть механическая прочность ограждающих и закрывающих устройств?

Ответ. Должны обладать требуемой (в зависимости от местных условий) механической прочностью. При напряжении выше 1 кВ толщина металлических ограждений и закрывающих устройств должна быть не менее 1 мм (1.1.35).

Вопрос. Какими дополнительными средствами защиты должны быть снабжены все электроустановки для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током, от действия электрической дуги и т. п.?

Ответ. Должны быть снабжены средствами защиты, а также средствами оказания первой помощи в соответствии с действующими правилами применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках (1.1.36).

Вопрос. Каким испытаниям должны быть подвергнуты вновь сооруженные и реконструированные электроустановки и установленное в них электрооборудование?

Ответ. Должны быть подвергнуты приемо-сдаточным испытаниям (1.1.38).

Глава 1.2. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ

Область применения

Вопрос. На какие системы электроснабжения распространяется настоящая глава Правил?

Ответ. Распространяется на все системы электроснабжения. Системы электроснабжения подземных, тяговых и других специальных установок, кроме требований настоящей главы, должны соответствовать также требованиям специальных правил (1.2.1).

Вопрос. Какие источники питания относятся к числу независимых источников питания?

Ответ. Относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания;

секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин (1.2.10).

Общие требования

Вопрос. Какую вероятность следует учитывать при выборе независимых взаимно резервирующих источников питания, являющихся объектами энергосистемы?

Ответ. Следует учитывать вероятность одновременного зависимого кратковременного снижения или полного исчезновения напряжения на время действия релейной защиты и автоматики (РЗиА) при повреждениях в электрической части энергосистемы, а также одновременного длительного исчезновения напряжения на этих источниках питания при тяжелых системных авариях (1.2.13).

Вопрос. В каких сетях должна применяться компенсация емкостного тока замыкания на землю?

Ответ. Должна применяться при значениях этого тока в нормальных режимах:

в сетях напряжением 3-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на ВЛ, и во всех сетях напряжением 35 кВ – более 10 А; в сетях, не имеющих железобетонных и металлических опор на ВЛ: более 30 А при напряжении 3–6 кВ;

более 20 А при напряжении 10 кВ; более 15 А при напряжении 15–20 кВ;

в схемах генераторного напряжения 6-20 кВ блоков генератор-трансформатор – более 5 А.

При токах замыкания на землю более 50 А рекомендуется применение не менее двух заземляющих реакторов (1.2.16).

Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения

Вопрос. На какие категории в отношении обеспечения надежности электроснабжения разделяются электроприемники?

Ответ. Разделяются на следующие три категории:

электроприемники первой категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров;

электроприемники второй категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей;

электроприемники третьей категории – все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий (1.2.18).

Вопрос. Как должны обеспечиваться электроэнергией электроприемники первой категории в нормальных режимах?

Ответ. Должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания (1.2.19).

Вопрос. Что может быть использовано в качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории?

Ответ. Могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п. (1.2.19).

Вопрос. Каким образом рекомендуется осуществлять электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима?

Ответ. При наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять электроснабжение от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса (1.2.19).

Вопрос. Как должны обеспечиваться электроэнергией электроприемники второй категории в нормальных режимах?

Ответ. Должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады (1.2.20).

Вопрос. Как может выполняться электроснабжение для электроприемников третьей категории?

Ответ. Может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток (1.2.21).

Уровни и регулирование напряжения, компенсация реактивной мощности

Вопрос. Какие требования предъявляются к устройствам регулирования напряжения?

Ответ. Они должны обеспечивать поддержание напряжения на шинах напряжением 3-20 кВ электростанций и подстанций, к которым подсоединены распределительные сети, в пределах не ниже 105 % номинального в период наибольших нагрузок и не выше 100 % номинального в период наименьших нагрузок этих сетей. Отклонения от указанных уровней напряжения должны быть обоснованы (1.2.23).

Вопрос. Как производятся выбор и размещение устройств компенсации реактивной мощности в электрических сетях?

Ответ. Производятся исходя из необходимости обеспечения требуемой пропускной способности сети в нормальных и послеаварийных режимах при поддержании необходимых уровней напряжения и запасов устойчивости (1.2.24).

Глава 1.3. ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ И ПРОВОДНИКОВ

Область применения, общие требования

Вопрос. На какие электрические аппараты и проводники распространяется настоящая глава Правил?

Ответ. Распространяется на методы выбора электрических аппаратов и проводников электроустановок переменного тока частотой 50 Гц, напряжением до и выше 1 кВ по условиям продолжительных режимов (1.3.1).

Вопрос. В чем состоит выбор электрических аппаратов по условиям продолжительных режимов?

Ответ. Состоит в подборе их номинального напряжения по уровню изоляции и номинального тока по допустимому нагреву, плотности тока и условиям короны (1.3.2).

Вопрос. По каким условиям проверяются электрические аппараты и проводники, выбранные по условиям продолжительных режимов?

Ответ. Проверяются по условиям КЗ. Проводники кроме того проверяются по падению напряжения на полной длине проводников. Если тип аппарата или сечение проводника, выбранное по условиям продолжительного режима, не удовлетворяет какому-либо из указанных условий проверки, то должно приниматься решение, удовлетворяющее всем условиям (1.3.3).

Выбор электрических аппаратов по условиям продолжительности режимов и сечений проводников по нагреву в этих режимах

Вопрос. По каким параметрам выбираются все электрические аппараты?

Ответ. Выбираются по номинальному напряжению и номинальному току. При этом номинальное напряжение каждого аппарата должно соответствовать или быть больше (последнее не относится к трансформаторам напряжения – ТН) наибольшего рабочего напряжения электроустановки.

Токоведущие части электрических аппаратов и проводники любого назначения выбираются по условию их предельно допустимого нагрева при продолжительных режимах (не только нормальных, но и послеаварийных), а также режимов в периоды ремонтов и возможного при этом неравномерного распределения токов между линиями, секциями шин и т. п. Выполнение этого условия обеспечивается путем надлежащего выбора номинального тока каждого аппарата и сечения любого проводника, исходя из расчетного тока. При этом за расчетный ток принимается получасовой максимум тока, наибольший из средних получасовых токов данного элемента сети (1.3.4).

Вопрос. Какой ток принимается в качестве расчетного тока для выбора номинального тока аппаратов и сечения проводников по нагреву при повторно-кратковременном и кратковременном режимах работы электроприемников (с общей продолжительностью цикла до 10 мин и продолжительностью рабочего периода не более 4 мин)?

Ответ. Принимается ток, приведенный к эквивалентному продолжительному периоду. При этом:

для медных проводников сечением до 6 мм2 и для алюминиевых проводников до 10 мм2 расчетный ток принимается как для электроустановок с продолжительным режимом работы;

для медных проводников сечением более 6 мм2 и для алюминиевых проводников более 10 мм2 расчетный ток определяется умножением продолжительно допустимого тока на коэффициент

 

где Тп.в. – выраженная в относительных единицах продолжительность рабочего периода (продолжительность этого периода в долях продолжительности цикла) (1.3.5).

Вопрос. По каким нормам определяются наибольшие допустимые токи при кратковременном режиме работы электроприемников с продолжительностью рабочего периода не более 4 мин и с перерывами между включениями, достаточными для охлаждения проводников до температуры окружающей среды?

Ответ. Определяются по нормам повторно-кратковременного режима (см. 1.3.5). При продолжительности рабочего периода более 4 мин, а также при перерывах между включениями недостаточной продолжительности наибольшие допустимые токи определяются как для электроустановок с продолжительным режимом работы (1.3.6).

Вопрос. Какие перегрузки допускаются для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией, несущих нагрузки меньше номинальных?

Ответ. Допускаются кратковременные перегрузки, указанные в табл. 1.3.1 (1.3.7).

Таблица 1.3.1

Кратковременные допустимые перегрузки для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией



Вопрос. Какие перегрузки допускаются для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на период ликвидации послеаварийного режима?

Ответ. Допускаются перегрузки до 17 % номинальной при их прокладке в земле и до 20 % при прокладке на воздухе, а для кабелей с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката и полиэтилена – до 10 % при их прокладке в земле и на воздухе на время максимумов нагрузки, если их продолжительность не превышает номинальной. Общая продолжительность перегрузок кабелей в послеаварийных режимах допускается в течение не более 1000 ч за срок службы кабелей.

На период ликвидации послеаварийного режима, но не более чем в течение 5 суток для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной изоляцией допускаются перегрузки в пределах, указанных в табл. 1.3.2.

Перегрузка КЛ напряжением 20 кВ и более не допускается (1.3.8).

Таблица 1.3.2

Допустимые перегрузки на период ликвидации послеаварийного режима для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией



 

Вопрос. Из какого расчета принимаются продолжительно допустимые токи для кабелей, проложенных в земле?

Ответ. Принимаются из расчета, что удельное тепловое сопротивление земли составляет 1,2 м-К/Вт. Если это сопротивление отличается от 1,2 м-К/Вт, то к продолжительно допустимым токам применяются поправочные коэффициенты, указанные в табл. 1.3.4 (1.3.11).

Таблица 1.3.4

Поправочные коэффициенты на продолжительно допустимые токи для кабелей, проложенных в земле, в зависимости от удельного теплового сопротивления земли



 

Вопрос. Как определяются продолжительно допустимые токи для одиночных кабелей, прокладываемых в трубах в земле?

Ответ. Определяются путем умножения продолжительно допустимых токов для этих кабелей на коэффициент 0,85 (1.3.12).

Вопрос. На каком участке кабельной трассы принимаются продолжительно допустимые токи при смешанной прокладке кабелей?

Ответ. Принимаются для участка трассы с наихудшими условиями охлаждения, если его длина превышает 10 м. В указанных случаях рекомендуется применять кабельные вставки большего сечения (1.3.13).

Вопрос. Как учесть изменение продолжительно допустимых токов при прокладке нескольких кабелей в земле, а также в трубах в земле?

Ответ. В этих случаях продолжительно допустимые токи уменьшаются путем введения коэффициентов, величины которых табулированы в Правилах.

Прокладка нескольких кабелей в земле с расстояниями между осями менее 100 мм не рекомендуется (1.3.14).

Продолжительно допустимые токи для проводов, шнуров и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией

Вопрос. Исходя из каких условий приняты продолжительно допустимые токи для проводов и шнуров с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией, самонесущих изолированных проводов (СИП), проводов с защитной оболочкой напряжением 6-20 кВ и кабелей напряжением до 10 кВ с пластмассовой изоляцией?

Ответ. Приняты исходя из температуры окружающего воздуха +25 °C и земли +15 °C и из следующих продолжительно допустимых температур нагрева жил, °С:



Величины продолжительно допустимых токов для проводов, шнуров и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией табулированы в Правилах (1.3.16).

Продолжительно допустимые токи для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией

Вопрос. С учетом каких факторов принимаются продолжительно допустимые токи для кабелей напряжением до 35 кВ с изоляцией из пропитанной кабельной бумаги?

Ответ. Принимаются с учетом температуры окружающего воздуха +25 °C и земли +15 °C и в соответствии с нормированными значениями допустимых температур нагрева их токопроводящих жил в продолжительных режимах. Эти значения зависят от номинального напряжения кабеля и качества состава, используемого для пропитки изоляции, и составляют, °С:

кабели на напряжение до 1 кВ – 80;

кабели с изоляцией, пропитанной вязкими составами,

содержащими полиэтиленовый воск в качестве загустителя,

на напряжение, кВ:

6 – 65

10 – 60

35 – 50;

кабели с изоляцией, пропитанной нестекающим составом или вязким масло-канифольным составом, содержащим не менее 25 % канифоли, на напряжение, кВ:

6 – 80

10 – 70

35 – 65 (1.3.18).

Вопрос. Из какого расчета принимаются продолжительно допустимые токи для кабелей, проложенных в земле?

Ответ. Принимаются из расчета прокладки в траншее на глубине 0,7–0,8 м не более одного кабеля при температуре земли +15 °C и удельном тепловом сопротивлении земли 1,2 м-К/Вт. Значения продолжительно допустимых токов для кабелей, проложенных в земле, а также для кабелей, проложенных на воздухе, табулированы в Правилах (1.3.19, 1.3.20).

Вопрос. Из какого расчета принимаются продолжительно допустимые токи для кабелей, проложенных на воздухе, внутри и вне зданий?

Ответ. Продолжительно допустимые токи при температуре воздуха +25 °C табулированы в Правилах (1.3.21).

Вопрос. Как допускается определять продолжительно допустимые токи для кабелей, прокладываемых в блоках?

Ответ. Допускается определять по приведенной в Правилах эмпирической формуле (1.3.22).

Вопрос. Как рассчитываются продолжительно допустимые токи для кабелей, прокладываемых в двух рядом лежащих (параллельных) блоках одинаковой конфигурации?

Ответ. Уменьшаются путем умножения на коэффициенты, выбираемые в зависимости от расстояния между блоками:



(1.3.23).

Продолжительно допустимые токи для неизолированных проводов и шин

Вопрос. Исходя из какого условия приняты табулированные в Правилах продолжительно допустимые токи для неизолированных проводов и окрашенных шин?

Ответ. Приняты исходя из условия, что допустимая температура их нагрева составляет +70 °C при температуре окружающего воздуха +25 °C.

Для полых алюминиевых проводов марок ПА500 и ПА600 продолжительно допустимый ток составляет:



(1.3.24).

Вопрос. Какие конструктивные решения принимаются при выборе шин?

Ответ. Принимаются конструктивные решения, обеспечивающие наименьшие добавочные потери от поверхностного эффекта и эффекта близости и наилучшие условия охлаждения (уменьшение количества полос в пакете, рациональная конструкция пакета, применение профильных шин и т. п.) (1.3.25).

Выбор сечения проводников по плотности тока

Вопрос. Из какого соотношения определяется целесообразное сечение S, мм2, проводников электроустановок напряжением до 500 кВ?

Ответ. Определяется из соотношения

S = I / Jэкн,

где I – расчетный ток в часы максимума нагрузки электроустановки, А;

Jэкн – рекомендуемое значение плотности тока, А/мм2, для заданных условий работы, выбираемое из табл. 1.3.38 Правил. Использование значений плотности тока, отличных от указанных в табл. 1.3.38, должно быть обосновано.

Расчетный ток определяется исходя из нормального режима работы электроустановки. Увеличение тока в послеаварийных и ремонтных режимах не учитывается. Сечение, полученное в результате указанного расчета, округляется до ближайшего стандартного сечения (1.3.26).

Вопрос. В каких случаях может быть увеличена плотность тока против значений, приведенных в табл. 1.3.38 Правил?

Ответ. Может быть увеличена в kn раз при выборе сечений проводников для электроснабжения n одинаковых, взаиморезервируемых электроприемников (например, насосов водоснабжения, преобразовательных агрегатов и т. д.), т из которых одновременно находятся в работе:



(1.3.27).

Вопрос. Как производится выбор сечений ВЛ и жил КЛ, имеющих промежуточные отборы мощности?

Ответ. Производится для каждого из участков исходя из соответствующих расчетных токов участков. При этом для соседних участков допускается применять провода одинакового сечения, соответствующего сечению для наиболее протяженного участка, если разница между значениями сечения для этих участков находится в пределах одной ступени по шкале стандартных сечений. Сечения проводов на ответвлениях длиной до 1 км принимаются такими же, как на ВЛ, от которой производится ответвление (1.3.28).

Вопрос. По какому условию проверяется сечение проводов линий электропередачи напряжением 6-20 кВ, выбранное с использованием приведенных в табл. 1.3.38 значений плотности тока?

Ответ. Проверяется по допустимому отклонению напряжения у приемников электроэнергии с учетом применяемых средств регулирования напряжения и компенсации реактивной мощности (1.3.29).

Проверка проводников по условиям короны и радиопомех

Вопрос. В каких случаях проводники проверяются по условиям образования короны?

Ответ. Проверяются при напряжениях 35 кВ и выше с учетом среднегодовых значений плотности и температуры воздуха на высоте расположения данной электроустановки над уровнем моря, радиуса проводников, а также их коэффициентов негладкости (1.3.30).

Вопрос. Какой принимается при проверке по условиям короны наибольшая напряженность электрического поля у поверхности любого из проводников, определенная при наибольшем рабочем напряжении?

Ответ. Принимается не более 0,9 начальной напряженности электрического поля, соответствующей появлению общей короны.

Уровень радиопомех от короны на проводах принимается не более допустимых действующими государственными стандартами значений (1.3.30).

Глава 1.4. ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ И ПРОВОДНИКОВ ПО УСЛОВИЯМ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Область применения

Вопрос. На какие методы проверки электрических аппаратов и проводников распространяется настоящая глава Правил?

Ответ. Распространяется на методы проверки электрических аппаратов и проводников электроустановок переменного тока частотой 50 Гц напряжением до и выше 1 кВ по условиям КЗ и содержит расчетные условия КЗ, виды проверок аппаратов и проводников в зависимости от их назначения, конструкции, места установки и способа прокладки, а также порядок выполнения проверок (1.4.1).

Общие требования

Вопрос. Какие виды проверок по условиям КЗ применяются в электроустановках напряжением выше 1 кВ?

Ответ. В электроустановках напряжением выше 1 кВ по условиям КЗ проверяются:

на электродинамическую стойкость – электрические аппараты, токопроводы, жесткие шины, гибкие провода ВЛ, гибкие шины ОРУ и ЗРУ, вводы, герметичные кабельные проходки, кабельные муфты, а также опорные и несущие конструкции для проводников. Проверка гибких проводов ВЛ и гибких шин РУ на электродинамическую стойкость заключается в определении дополнительных тяжений в проводниках при КЗ, а при ударном токе КЗ 50 кА и более – дополнительно в проверке проводов разных фаз на невозможность схлестывания или опасного (с точки зрения пробоя) сближения;

на термическую стойкость – электрические аппараты, вводы, герметичные кабельные проходки, кабельные муфты, кабели (как жилы, так и экраны – при их наличии), токопроводы, защищенные провода, шины, а также провода ВЛ, оборудованных устройствами автоматического повторного включения (АПВ);

на коммутационную способность – электрические аппараты, предназначенные для отключения и включения электрических цепей;

на невозгораемость – кабели и изолированные проводники (1.4.4).

Вопрос. Какие виды проверок по условиям КЗ применяются в электроустановках напряжением до 1 кВ?

Ответ. В электроустановках напряжением до 1 кВ по условиям КЗ проверяются:

на электродинамическую стойкость – токопроводы, ошиновка РУ и щитов, сборок и распределительных пунктов, а также коммутационные аппараты, установленные в распределительных щитах, силовых сборках и силовых шкафах;

на термическую стойкость – автоматические выключатели, СИП и кабели с бумажной и пластмассовой изоляцией, за исключением кабелей, защищенных автоматическими выключателями, если последние выбраны по условию обеспечения работы токовой отсечки при повреждении в конце защищаемой КЛ;

на коммутационную способность – предохранители и автоматические выключатели. Автоматические выключатели, которые по условиям своей работы могут включать короткозамкнутую цепь, должны обладать способностью производить эти операции при всех возможных токах КЗ;

на невозгораемость – кабели и изолированные проводники (1.4.5).

Вопрос. Какие аппараты и проводники не проверяются по условиям КЗ в электроустановках напряжением выше 1 кВ?

Ответ. По условиям КЗ не проверяются:

на электродинамическую стойкость – кабели, а также электрические аппараты и проводники, защищенные предохранителями с плавкими вставками на номинальный ток до 60 А;

на термическую стойкость – электрические аппараты и проводники, защищенные предохранителями, независимо от номинального тока и типа предохранителей, если их отключающая способность выбрана в соответствии с требованиями настоящих Правил и они способны отключать наименьший возможный аварийный ток в данной цепи, а также провода ВЛ, не оборудованных устройствами АПВ;

на электродинамическую и термическую стойкость:

а) проводники в цепях, подключенных к индивидуальным электроприемникам, а также к трансформаторам промышленных предприятий суммарной мощностью до 2,5 МВ·А и с высшим напряжением до 20 кВ, если соблюдены одновременно следующие условия:

в электрической или технологической части предусмотрена необходимая степень резервирования, причем последнее выполнено так, что отключение указанных электроприемников не вызывает нарушения технологического процесса;

повреждение проводника при КЗ не может вызвать взрыва или пожара;

возможна замена проводника без значительных затруднений;

б) проводники в цепях, присоединенных к отдельным распределительным пунктам (с общей установленной мощностью потребителей до 0,5 МВт);

в) трансформаторы тока (ТТ), установленные в цепях напряжением до 20 кВ силовых трансформаторов, электродвигателей или реактированных линий, если по условиям КЗ требуется такое завышение их коэффициентов трансформации, при котором не может быть обеспечен необходимый класс точности; при этом на стороне высшего напряжения силовых трансформаторов рекомендуется избегать применения ТТ, не отвечающих требованиям стойкости к току КЗ.

г) аппараты и шины цепей ТН при расположении их в отдельной камере (1.4.6).

Вопрос. Какие аппараты и проводники не проверяются по условиям КЗ в электроустановках напряжением до 1 кВ?

Ответ. Не проверяются по условиям КЗ ТТ, а также аппараты и проводники вторичных цепей (1.4.7).

Вопрос. Что принимается в качестве расчетного вида КЗ в электроустановках?

Ответ. Принимается:

трехфазное КЗ – при проверке на электродинамическую стойкость электрических аппаратов и жестких шин с относящимися к ним поддерживающими и опорными конструкциями;

трехфазное КЗ, а на генераторном напряжении электростанций – трехфазное или двухфазное КЗ, в зависимости от того, какое из них приводит к большему термическому воздействию тока КЗ, – при проверке на термическую стойкость электрических аппаратов и проводников;

трехфазное или однофазное КЗ (в сетях с глухо или эффективно заземленной нейтралью), в зависимости от того, какое из них приводит к большему току КЗ в расчетный момент времени – при проверке электрических аппаратов на коммутационную способность;

двухфазное КЗ – при проверке гибких проводников ВЛ и гибких шин РУ на возможность сближения проводников разных фаз, опасного в отношении пробоя (1.4.9).

Вопрос. Какая точка на расчетной схеме электроустановки выбирается в качестве расчетной?

Ответ. Выбирается такая точка, при КЗ в которой электрические аппараты и проводники соответствующей цепи находятся в наиболее тяжелых условиях. Случаи одновременного замыкания на землю различных фаз в двух разных точках электроустановки допускается не учитывать (1.4.10).

Вопрос. Какое время принимается в качестве расчетной продолжительности КЗ при проверке электрических аппаратов и проводников на термическую стойкость при КЗ?

Ответ. Принимается минимально возможное время воздействия тока КЗ, определяемое путем сложения времени действия основной защиты присоединения (с учетом действия АПВ), установленной у ближайшего к месту КЗ выключателя, и полного времени отключения этого выключателя.

При наличии зоны нечувствительности у основной защиты (по току, напряжению, сопротивлению и т. д.) термическую стойкость электрических аппаратов и проводников дополнительно проверяют, определяя расчетную продолжительность КЗ путем сложения времени действия защиты, реагирующей на повреждение в этой зоне, и полного времени отключения выключателя. При этом в качестве расчетного тока КЗ принимается его максимальное значение, соответствующее этому месту повреждения.

При проверке выключателей напряжением выше 1 кВ на отключающую способность в качестве расчетной продолжительности КЗ принимается собственное время выключателя с добавлением 0,01 с.

При проверке кабелей и других изолированных проводников на невозгораемость при КЗ расчетная продолжительность КЗ определяется путем сложения времени действия резервной защиты, установленной у ближайшего к месту КЗ выключателя, и полного времени отключения выключателя (1.4.12).

Расчет токов короткого замыкания для проверки электрических аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания

Вопрос. Какие условия принимаются при составлении расчетной схемы электроустановок напряжением до и выше 1 кВ и расчете токов КЗ с целью проверки электрических аппаратов и проводников по условиям КЗ и определения степени воздействия электродинамических сил на несущие конструкции?

Ответ. Принимаются следующие условия:

учету подлежат все источники, влияющие на ток КЗ – синхронные генераторы и компенсаторы, синхронные и асинхронные электродвигатели. Влияние асинхронных электродвигателей допустимо не учитывать при мощности электродвигателей до 100 кВт в единице, если они отделены от расчетной точки КЗ токоограничивающим реактором или силовым трансформатором, а также при любой мощности электродвигателей, если они отделены от расчетной точки КЗ двумя плечами сдвоенного реактора или двумя и более ступенями трансформации;

все источники, введенные в расчетную схему, работают одновременно, а к моменту возникновения КЗ имеют номинальную нагрузку и номинальное напряжение на выводах;

все синхронные машины имеют автоматическое регулирование напряжения и устройства для форсировки возбуждения;

электродвижущие силы всех источников во время КЗ совпадают по фазе;

расчетное напряжение каждой ступени трансформации выбирается из следующего ряда: 0,23; 0,4; 0,525; 0,69; 1,0; 3,15; 6,3; 10,5; 13,8; 15,75; 18; 20; 24; 27; 37; 115; 154; 230; 340; 515; 770; 1175 кВ;

КЗ происходит в такой момент времени, при котором ударный ток КЗ оказывается наибольшим;

если вблии расчетной точки КЗ имеются конденсаторные батареи, то они должны быть учтены при определении ударного тока КЗ (1.4.13).

Вопрос. Какие сопротивления принимаются в качестве расчетных при расчете периодической составляющей тока КЗ для любого момента времени в электроустановках напряжением выше 1 кВ?

Ответ. Принимаются индуктивные сопротивления электрических машин, силовых трансформаторов и автотрансформаторов, токоограничивающих реакторов, воздушных и кабельных линий, а также токопроводов. В тех случаях, когда в расчетную схему входят ВЛ с проводами малых сечений или стальными проводами, а также протяженные КЛ с кабелями малых сечений, учитываются и их активные сопротивления, если при этом суммарное эквивалентное активное сопротивление расчетной схемы относительно точки КЗ составляет больше 30 % суммарного эквивалентного индуктивного сопротивления (1.4.14).

Вопрос. Какие сопротивления учитываются при расчете токов КЗ в электроустановках напряжением до 1 кВ?

Ответ. Учитываются как индуктивные, так и активные сопротивления всех элементов цепи, а также переходные сопротивления контактных соединений. Допустимо пренебрегать сопротивлениями одного вида (активными или индуктивными), если при этом полное сопротивление цепи уменьшается не более чем на 10 %. В необходимых случаях учитывается влияние на ток КЗ увеличения активного сопротивления кабелей вследствие их нагрева током КЗ (1.4.15).

Вопрос. Из какого условия при расчете токов КЗ допускается исходить при питании электрической сети напряжением до 1 кВ через понижающий трансформатор?

Ответ. Допускается исходить из условия, что напряжение, подведенное к обмотке высшего напряжения трансформатора, неизменно и равно номинальному напряжению питающей сети (1.4.16).

Проверка электрических аппаратов, изоляторов, проводников и несущих конструкций на электродинамическую стойкость при коротких замыканиях

Вопрос. Как проверяются на действие тока КЗ элементы цепи, защищенные плавкими предохранителями или автоматическими выключателями с токоограничивающим действием?

Ответ. Проверяются на электродинамическую стойкость по наибольшему мгновенному значению тока КЗ (исключение – кабели, а также электрические аппараты и проводники, защищенные предохранителями с плавкими вставками на номинальный ток до 60 А) (1.4.17).

Вопрос. Какая величина определяется при проверке электрических аппаратов и проводников на электродинамическую стойкость при КЗ?

Ответ. Определяется значение величины, характеризующей их электродинамическую стойкость, и обеспечивается условие, при котором электродинамические силы при КЗ и вызываемые ими механические нагрузки на электрические аппараты и проводники не превышают нормированных значений. Для электрических аппаратов нормируется предельный сквозной ток (наибольший пик и начальное действующее значение периодической составляющей) или ток электродинамической стойкости либо электродинамические усилия на головки изоляторов, а для электрических проводников – допустимые механические напряжения, зависящие от материала проводников (1.4.18).

Вопрос. Какие величины являются расчетными при проверке гибких проводников ВЛ и гибких шин РУ на электродинамическую стойкость при КЗ?

Ответ. Расчетными являются максимальное тяжение в проводниках и максимальное отклонение (смещение) проводников. Последнее не должно превышать значений, при которых сближение проводников разных фаз опасно в отношении пробоя (1.4.18).

Вопрос. Как определяются механические напряжения при применении шин составных профилей (многополосные, из двух швеллеров и т. д.)?

Ответ. Определяются как арифметическая сумма напряжений от сил взаимодействия, возникающих между проводниками разных фаз и между составными элементами проводников каждой фазы. Наибольше механические напряжения в материале жестких шин любого профиля и любой конструкции принимаются не более 0,7 временного сопротивления разрыву, нормируемого для материала шин (1.4.19).

Проверка электрических аппаратов и проводников на термическую стойкость при коротких замыканиях

Вопрос. Как производится проверка коммутационных электрических аппаратов на термическую стойкость при КЗ?

Ответ. Производится путем сравнения значения интеграла Джоуля, найденного при расчетных условиях КЗ, с его допустимым значением, которое зависит от указанного в технической документации изготовителя нормируемого тока термической стойкости и от соотношения между расчетной продолжительностью КЗ и предельно допустимым (нормируемым) временем воздействия нормированного тока термической стойкости (1.4.20).

Вопрос. При каких условиях обеспечивается термическая стойкость кабелей и проводников при КЗ?

Ответ. Обеспечивается, если температура их нагрева к моменту отключения КЗ не превышает следующих предельных по условию термической стойкости значений, °С:





 

(1.4.21).

Вопрос. Как производится проверка кабелей на термическую стойкость в тех случаях, когда для этих кабелей известны значения односекундного тока термической стойкости (допустимого односекундного тока КЗ) Iтер.доп1?

Ответ. Производится путем сравнения интеграла Джоуля Вк с квадратом односекундного тока термической стойкости. Термическая стойкость кабеля обеспечивается, если выполняется условие: 



Значения односекундного тока термической стойкости приведены в таблицах настоящей главы Правил (1.4.22).

Вопрос. Как рассматриваются расщепленные провода ВЛ при проверке на термическую стойкость при КЗ?

Ответ. Рассматриваются как провод суммарного сечения (1.4.24).

Проверка электрических аппаратов на коммутационную способность при коротких замыканиях

Вопрос. Исходя из каких нормированных показателей проверяются коммутационные электрические аппараты для отключения цепей при КЗ?

Ответ. Проверяются исходя из нормированных значений тока отключения, процентного содержания его апериодической составляющей, параметров восстановления напряжения, тока включения (начального действующего значения его периодической составляющей и его наибольшего пика), а также допустимых циклов коммутационных операций (1.4.25).

Вопрос. Как проверяются выключатели напряжением выше 1 кВ?

Ответ. Проверяются на коммутационную способность при КЗ:

на отключающую способность при КЗ с учетом процентного содержания апериодической составляющей и параметров восстанавливающегося напряжения (для выключателей напряжением 110 кВ и выше);

на включающую способность при КЗ. При этом выключатели, установленные на стороне генераторного напряжения, необходимо проверять также на несинхронное включение в условиях противофазы (1.4.26).

Вопрос. Проверяются ли предохранители на отключающую способность при КЗ?

Ответ. Проверяются. При этом в качестве расчетного тока принимается ожидаемое начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ, то есть ее значение без учета токоограничивающего действия предохранителей (1.4.27).

Вопрос. Как проверяются на коммутационную способность при КЗ выключатели нагрузки и короткозамыкатели?

Ответ. Проверяются по предельно допустимому току при включении на КЗ (1.4.28).

Вопрос. Требуют ли проверки на коммутационную способность при КЗ отделители и разъединители?

Ответ. Эти коммутационные аппараты проверки не требуют (1.4.29).

Вопрос. Как проверяются на коммутационную способность при КЗ коммутационные электрические аппараты напряжением до 1 кВ (автоматические выключатели, предохранители и др.)?

Ответ. Проверяются в соответствии с расчетными условиями КЗ на отключающую и включающую способность (1.4.30).

Проверка кабелей на невозгораемость при коротких замыканиях

Вопрос. Какая точка в качестве расчетной принимается при проверке кабелей на невозгораемость при КЗ?

Ответ. Принимается точка, находящаяся:

для одиночных кабелей, имеющих одинаковое сечение по длине, – в начале кабеля;

для одиночных кабелей со ступенчатым сечением по длине – в начале каждого участка нового сечения;

для двух и более параллельно включенных кабелей одной кабельной линии – в начале каждого кабеля (1.4.31).


Получение товара: Москва, ул. Первомайская, 128/9
С 09.00 до 17.00. Выходные - суббота, воскресенье.
Работаем по безналичному расчету.
Минимальный заказ 2000 рублей.
При заказе меньше 5 000 рублей - к цене + 20%.
Можем организовать перевозку Транспортными Компаниями.
Работаем только с резидентами РФ.
e-mail: electro@anverchi.ru