Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения

Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта.

 В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники 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.

 Электроприемники первой категории в нормальных режимах 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 первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника.

В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.

Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.

 Электроприемники второй категории в нормальных режимах 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.

Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают  сутки.

Глава 2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ЗАЩИТНОМУ ЗАЗЕМЛЕНИЮ И ЗАЩИТНОМУ ЗАНУЛЕНИЮ

Область применения защитного заземления

И защитного зануления

В общем случае заземлением называется преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети ЭУ или оборудования с ЗУ.

Защитным заземлением называется заземление, выполненное с целью обеспечения электробезопасности ( ЭБ) (рис. 2.1).

Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки или точек токоведущих частей ЭУ, выполняемое для обеспечения работы ЭУ (не в целях ЭБ), например, глухое заземление нейтрали или вывода источника (рис. 2.2). Рабочее заземление должно быть выполнено таким образом, чтобы обеспечивалась нормальная работа ЭУ в режимах, предусмотренных эксплуатационной документацией ЭУ (также см. ГОСТ Р 50571.10-96).

Защитным занулением в ЭУ напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение ОПЧ с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях ЭБ (рис. 2.3).

В ЭУ до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью или глухозаземленным выводом источника однофазного тока для защиты людей от поражения током при замыкании на корпус должно быть выполнено защитное зануление (см. рис. 2.3).

В этом случае при замыкании на металлический корпус ЭУ возникает цепь протекания тока короткого замыкания , который вызывает срабатывание защиты и отключение аварийной ЭУ от питающей сети. Применение в ЭУ до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью (система TN) или глухозаземленным выводом источника однофазного тока заземления корпусов электроприемников (ЭП) без их защитного зануления не допускается.

Рис. 2.1. Защитное заземление:

QF — автоматический выключатель

Рис. 2.2. Электроустановки в заземленных электрических сетях: а — в трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью; б — в однофазной сети с глухозаземленным выводом источника тока (трансформатора):

— выключатель с автоматическим возвратом контактов (автомат защиты); — выключатель без автоматического возврата контактов (разъединитель)

Действительно, если в этих сетях корпус ЭУ заземлить без его защитного зануления (рис. 2.4), то в аварийной ситуации на заземленном корпусе возникает опасное для человека напряжение относительно земли . Если принять, что , то может достигать половины фазного напряжения сети:

Рис. 2.3. Защитное зануление: а — в трехфазной электрической сети с глухозаземленной нейтралью; б — в однофазной электрической сети с глухозаземленным выводом трансформатора:

НРП — нулевой рабочий проводник; НЗП — нулевой защитный проводник; 1КЗ —ток короткого замыкания

Более того, поскольку в заземленных электрических сетях до 1 кВ (система заземления TN) обязательно должно быть выполнено защитное зануление корпусов электроприемников, то заземление корпуса одного из них без защитного зануления может привести к тому, что в аварийном режиме зануленные корпуса остальных ЭУ, питающихся от данного источника, могут оказаться под опасным напряжением (рис. 2.5). Действительно, на нейтрали источника от тока замыкания  возникает падение напряжения

Если , то нейтраль источника, а с ней и корпуса всех зануленных ЭУ окажутся под напряжением

Таким образом, в заземленных электрических сетях до 1 кВ (система заземления TN) запрещается применять защитное заземление в качестве единственной меры защиты от замыкания тока на корпус (ОПЧ) ЭУ, но разрешается использовать его в качестве дополнения к защитному занулению (рис. 2.6).

Рис. 2.4. Защитное заземление в заземленных электрических сетях

Рис. 2.5. Заземление корпуса (ОПЧ) электроустановки без его защитного зануления в заземленных электрических сетях

Защитное заземление или защитное зануление ОПЧ электроустановок следует выполнять:

1) при номинальном напряжении выше 50 В переменного тока и выше 120 В постоянного тока — во всех ЭУ;

2)при номинальных напряжениях выше 25 В, но ниже 50 В переменного тока и выше 60 В, но ниже 120 В постоянного тока — только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных помещениях и в наружных установках.

Защитное заземление или защитное зануление ОПЧ электроустановок не требуется при номинальных напряжениях до 25 В переменного тока и до 60 В постоянного тока во всех случаях,

Рис. 2.6. Защитное зануление в сочетании с защитным заземлением в заземленных электрических сетях

за исключением металлических оболочек и брони контрольных и силовых кабелей, а также проводов напряжением до 25 В переменного тока и до 60 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 заземлены или занулены.

Во взрывоопасных зонах любого класса обязательным является заземление (зануление) корпусов ЭУ при всех напряжениях переменного и постоянного тока, в том числе ЭО, установленного на заземленных (зануленных) металлических конструкциях, кроме ЭО, установленного внутри заземленных (зануленных) корпусов шкафов и пультов.

В ЭУ до 1 кВ с заземленной нейтралью или заземленным выводом источника однофазного тока, а также с заземленной средней точкой в трехпроводных сетях постоянного тока обязательно должно выполняться защитное зануление (система заземления ЭС типа TN). Применение в таких ЭУ заземления корпусов электроприемников без их защитного зануления (система заземления ТТ) не допускается.

ЭУ до 1 кВ переменного тока с изолированной нейтралью или изолированным выводом источника однофазного тока (система IT), а также ЭУ постоянного тока с изолированной средней точкой, следует применять при недопустимости перерыва питания при первом замыкании на землю (для передвижных ЭУ, торфяных разработок, шахт и т. д.). Для таких ЭУ в качестве защитной меры должно быть выполнено защитное заземление в сочетании с контролем изоляции сети или защитное отключение.

При невозможности выполнения защитного заземления, защитного зануления и защитного отключения допускается обслуживание ЭУ с изолирующих площадок. Изолирующие площадки должны быть выполнены как эксплуатационные площадки таким образом и таких размеров, чтобы прикосновение к представляющим опасность частям ЭУ возможно было только с площадок.