Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Общие положения. Обзор требований к обеспечению электробезопасности установок 11
1.1. Действующие нормы и правила в отношении электробезопасности электроустановок до 1 кВ 11
1.2. Определение стандартизованных систем заземления 13
1.3. Повреждение изоляции 16
1.4. Защита от поражения электрическим током 19
1.4.1. Физиологическое воздействие электрического тока 19
1.4.2. Основные принципы защиты от поражения электрическим током 23
1.4.3. Прямое и косвенное прикосновения. Защита и меры по предупреждению 25
1.4.4. Статистические данные но электротравматизму 28
1.4.5. Устройства защиты, применяемые при повреждении изоляции 30
1.4.5.1. Устройства защиты от сверхтоков 30
1.4.5.2. Устройства защитного отключения, реагирующие на дифференциальный ток (УЗО) 34
1.5 Выводы по первой главе 41
Глава 2. Исследование электрических сетей с различными системами заземления 43
2.1. Общие положения 43
2.2. Опасность поражения людей электрическим током при использовании различных типов системы заземления 44
2.3. Защита при косвенном прикосновении в сетях до I кВ с системами заземления TN, ТІ и IT 45
2.3.1. Защита при косвенном прикосновении в системе TN 46
2.3.2. Защита при косвенном прикосновении в системе ТТ 51
2.3.3. Защита при косвенном прикосновении в системе IT 55
2.4. Выбор системы заземления в сетях до 1 кВ 69
2.5 Выводы по второй главе 72
Глава 3. Анализ мероприятий по обеспечению эффективной защиты при косвенном прикосновении в сетях до 1 кВ типа TN на примере предприятия нефтехимической промышленности 73
3.1. Общие положения 73
3.2. Условия эффективной работы защиты при косвенном прикосновении в сетях TN 74
3.2.1. Расчет токов КЗ для участка сети типовой трансформаторной подстанции предприятия нефтехимической промышленности 76
3.3 Дополнительные мероприятия по обеспечению защиты при косвенном прикосновении 89
3.3.1. Увеличение сечения кабеля как мера обеспечения защиты при косвенном прикосновении в случае протяженных кабельных линий 91
3.3.2. Ограничение сечения кабеля по условию подключения к электродвигателям 97
3.3.3. Применение УЗО низкой чувствительности в сетях типа TN в качестве альтернативной меры обеспечения защиты при косвенном прикосновении. 98
3.3. Выводы по третьей главе 105
Глава 4. Разработка методики проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении в сетях до 1 кВ с системами заземления ТТ и IT ... 107
4.1. Общие положения 107
4.2. Методика проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении в сетях до 1 кВ с системой заземления ТТ 111
4.3. Методика проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении в сетях до 1 кВ с системой заземления IT 116
4.4. Разработка алгоритма выбора сечения кабеля в сетях до 1 кВ по условиям электробезопасности 118
4.5. Выводы по четвертой главе 127
Заключение 128
Список литературы - 130
Приложение 1 138
- Определение стандартизованных систем заземления
- Защита при косвенном прикосновении в системе TN
- Расчет токов КЗ для участка сети типовой трансформаторной подстанции предприятия нефтехимической промышленности
- Методика проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении в сетях до 1 кВ с системой заземления ТТ
Введение к работе
Актуальность темы. Интеграция России в мировое сообщество
обусловила необходимость унификации требований к электроустановкам, о чем свидетельствует появление новых стандартов, максимально приближенных по содержанию к западным аналогам, издаваемых МЭК, а также переиздание Правил устройств электроустановок (ПУЭ). В частности, в переработанной главе 1.7 ПУЭ 7-го издания ужесточены требования, предъявляемые к электробезопасности электроустановок до 1 кВ и выше. Теперь для защиты от поражения электрическим током людей введен критерий надежности срабатывания максимальной токовой зящиты ГМТЗ\ котопый определяется максимально допустимым временем автоматического отключения повреждения.
Повышение требований к обеспечению электробезопасности в РФ связано и со сложившейся ситуацией с электротравматизом в электроустановках. Как показывают статистические данные, несчастные случаи при работе с электроустановками, как правило, приводят к тяжелым травмам, а нередко - к летальному исходу. В связи с этим создание электробезопасных электроустановок является важной задачей, требующей дополнительных исследований и разработок.
Для принятия новых нормативных документов с более жесткими требованиями к обеспечению электробезопасности необходим пересмотр применяемой коммутационно-защитной аппаратуры, методик выбора кабелей и изменения существующих подходов к проектированию систем электроснабжения в целом.
От выбранной системы заземления зависит как надежность системы электроснабжения, так и принцип построения защиты людей от поражения электрическим током. Системы заземления типа TN, ТТ и IT равноценны с точки зрения защиты людей при условии соблюдения всех требований к их выполнению и эксплуатации. Однако они не равноценны с точки зрения обеспечения надежности (безотказности, ремонтопригодности) системы электроснабжения электроприемников низкого напряжения.
В отечественной практике, как правило, применяется система заземления типа TN и в редких случаях IT и ТТ. Следует отметить, что в России на сегодняшний день существует методика проверки эффективности автоматического отключения питания для сетей с системами заземления TN, но отсутствует для сетей с системами заземления ТТ и IT, что недопустимо ввиду того, что существующая нормативная документация допускает их использование. Кроме того, выполнение условий защиты при косвенном прикосновении в ряде случаев не является гарантией обеспечения электробезопасности электроустановок до 1 кВ. И это подтверждает актуальность поднятой проблемы.
Цель диссертационной работы Основной целью диссертационной работы является разработка рекомендаций по повышению электробезопасности систем электроснабжения промышленных предприятий за счет предлагаемых методик проверки эффективности защит в сетях до 1 кВ с различными системами заземления.
Достижение конечной цели диссертации осуществляется путем последовательного решения следующих задач:
Оценка электробезопасности систем электроснабжения в РФ и выявление основных критериев, определяющих уровень электротравматизма в электроустановках до 1 кВ.
Сравнительный анализ безопасности и надежности электрических сетей с системами заземления типа TN, ТТ и IT.
Сравнение посредством расчетного эксперимента дополнительных мер по обеспечению защиты при косвенном прикосновении в электроустановках до 1 кВ с системой заземления TN.
Разработка методики практической проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении в сетях до 1 кВ с системами заземления ТТ и IT.
Разработка показателей для электроустановок до 1 кВ, позволяющих на этапе проектирования произвести оценку эффективности защиты по условиям электробезопасности и выбрать оптимальную систему заземления.
Научная новизна
Разработаны методики практической проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении в сетях до 1 кВ с системами заземления ТТ и IT.
Предложен новый подход к выбору кабелей по условиям электробезопасности в электроустановках до 1 кВ с различными системами заземления.
Проведена комплексная оценка характеристик сети и типа нагрузки, а также эксплуатационных условий и требований, предъявляемых к электроустановкам до 1 кВ. Ка основании полученных результатов разработаны рекомендации по использованию систем заземления типа ТТ и IT.
Обосновано использование УЗО низкой чувствительности для эффективной защиты при косвенном прикосновении в электроустановках с системой заземления TN, характеризующихся наличием мощных двигателей и значительными длинами питающих кабелей.
Получены критерии проверки электроустановки на эффективность защиты при использовании различных систем заземления.
Практическая ценность работы и ее реализация состоят в том, что разработанные методики ориентированы на широкий круг пользователей и могут использоваться в проектных, научно-исследовательских и других профильных организациях. Они позволяют выбирать параметры схемы электроснабжения электроприемников до 1 кВ при использовании различных систем заземления по критериям обеспечения защиты при косвенном прикосновении, что соответствует требованиям современной нормативной документации.
Полученные расчетным путем значения предельных длин кабелей по условиям обеспечения электробезопасности, представленные в табличной форме, позволяют производить предварительную оценку и тем самым упрощают задачу выбора сечения кабеля на этапе проектирования.
Предложения по выбору кабеля могут быть использованы в качестве отраслевых указаний проектными институтами, занимающимися
проектированием систем электроснабжения предприятий нефтехимической отрасли, для которых характерно наличие протяженных внутренних сетей до 1 кВ с большим количеством электроприемников первой категории надежности, расположенных в помещениях с повышенной пожаро- и взрывоопасностью.
Разработанные методики внедрены в практику проектирования научно-исследовательского института ОАО «ВНИПИнефть» г. Москва и АСНИ «Электроснабжение» кафедры электроснабжения промышленных предприятий Московского энергетического института (Технического университета).
Достоверность результатов Исследования, проведенные в диссертационной работе, базируются на использовании методов математического моделирования, теории электрических цепей, численных методов решения систем алгебраических уравнений. Достоверность результатов исследования подтверждается корректностью исходных посылок, корректным использованием апробированных математических моделей элементов системы электроснабжения. Расчетный эксперимент проводился в среде программного комплекса «Mathcad Professional».
Апробация работы Основные результаты диссертационной работы были доложены на: Международной научно-практической конференции «Роль стратегии индустриально-инновационного развития Республики Казахстан в условиях глобализации: проблемы и перспективы» посвященной 50 - летаю Рудненского индустриального института (Рудный, 2009); VII Международной научно-практической интернет-конференции «Энерго- и ресурсосбережение - XXI век» (Орел, 2009); международной научной конференция Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности «АСТИНТЕХ-2009» (Астрахань, 2009) и на научных семинарах кафедры «Электроснабжения промышленных предприятий» МЭИ.
Публикации
Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 6 печатных работах, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации
основных результатов диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и 7 приложений. Работа изложена на 137 страницах основного текста, содержит 41 иллюстрацию и 33 таблицы. Список использованной литературы включает в себя 77 наименований.
Определение стандартизованных систем заземления
Основным нормативным документом, регламентирующим устройство электроустановок напряжением до 1кВ и выше, являются Правила устройства электроустановок (ПУЭ - 7 изд.) [33]. Выполнение требований действующих ПУЭ необходимо для всех электроустановок напряжением до 1 кВ и выше. Однако для обеспечения безопасности ряда электроустановок, в частности, для электроустановок промышленного назначения, является недостаточным. Для обеспечения безопасности этих электроустановок необходимым и достаточным условием является выполнение требований стандартов ГОСТ Р 50571 (МЭК-364), отвечающих современной концепции электробезопасности.
Анализ смертельных поражений электрическим током в электроустановках зданий показывает, что причину сложившегося положения в области электробезопасности в производственных зданиях следует искать в несовершенстве требований Правил устройства электроустановок и стандартов, регламентирующих устройство электроустановок в зданиях.
Все отечественные установки до 1 кВ, выполненные согласно ПУЭ 6 изд. по проектам, утвержденным до 1 января 2003 года, не являются электропожаробезопасными, и об этом свидетельствует статистика. Например, в 1996 году в результате смертельного электротравматизма в электроустановках зданий погибло 4557 человек. Частота смертельного электротравматизма в России за 1996 год в 30 раз превысила показатели остальных 7 стран Большой Восьмерки.
В предыдущих редакциях ПУЭ [33] основной упор в системе электробезопасности был сделан на создание металлоемких повторных заземлений у потребителей, при этом время отключения аварии нормировалось только по термической стойкости оборудования в высоковольтной сети. Защита от сверхтоков в сети до 1 кВ обеспечивалась с помощью простых токовых защит (практически без ограничения по времени срабатывания), в большинстве случаев не способных срабатывать при попадании напряжения на корпус оборудования или при нарушении целостности нулевого проводника. Попадание потенциала на корпус оборудования выявлялось только по косвенным признакам. В новых нормативных документах время отключения аварии в сети с фазным напряжением 220 В ограничивается 0,4 с, в распределительной сети 5 с [29].
В настоящее время в российской системе нормативных документов в области электротехники имеет место серьезная проблема. Как уже было сказано, основным нормативным документом РФ являются ПУЭ - документ, свод правил, разрабатываемый и утверждаемый государственным энергетическим ведомством. В то же время Госстандарт России выпускает стандарты, фактически являющиеся переводом рекомендаций МЭК, также регламентирующие требования к устройству электроустановок. Теоретически, в силу приоритета государственных стандартов, имеющих силу закона, ПУЭ, являясь ведомственным документом, должны учитывать и включать в себя вес требования стандартов. Однако в реальной жизни подобная задача в силу ряда причин невыполнима. Поэтому встречаются разночтения и даже противоречия между требованиями ПУЭ и стандартов.
Все электроустановки до 1 кВ должны удовлетворять требованиям основного правила устройства электроустановок. Опасные токоведущие части электроустановок не должны быть доступны для непреднамеренного прямого прикосновения к ним, а доступные прикосновению открытые проводящие части, сторонние проводящие части, защитные проводники (РЕ-проводники) не должны быть опасны при прямом прикосновении к ним как при нормальном режиме работы, так и при повреждении изоляции опасных токоведущих частей.
Токи токоведущих и проводящих частей электроустановок, а также сосредоточенный ток утечки с опасных токоведущих частей электроустановки в землю Ід не должны превышать предельно допустимых значений с учетом длительности нагрева этих частей при всех возможных режимах работы электроустановки, включая повреждение изоляции токоведущих частей.
В качестве защиты от сверхтока должно быть использовано автоматическое отключение, в том числе с применением устройств защиты, реагирующих на дифференциальный ток.
В качестве защиты от превышения сосредоточенным током утечки 1д предельно допустимого значения должны быть применены устройства зашиты, реагирующие на дифференциальный ток, с номинальным отключающим дифференциальным током їДПі не превышающим 300м А.
Тип системы заземления в сетях низкого напряжения характеризует способ заземления вторичной обмотки трансформатора (обычно нейтрали) и открытых проводящих частей электроустановок, питающихся от этого трансформатора. Идентификация типа системы заземления осуществляется посредством двух букв: 1) первая буква определяет характер связи нейтрали трансформатора с землей: Т - нейтраль заземлена; Ї - нейтраль изолирована от земли; 2) вторая буква определяет характер связи открытых проводящих частей с землей: Т - открытые проводящие части непосредственно присоединены к земле; N - открытые проводящие части присоединены к заземленной нейтрали трансформатора.
Защита при косвенном прикосновении в системе TN
Для УЗО без встроенной защиты от сверхтоков должна быть предусмотрена защита от перегрузок и токов короткого замыкания. Для этого последовательно с УЗО подключается предохранитель или автоматический выключатель. Номинальный ток УЗО должен быть скоординирован с номинальным током последовательного защитного устройства, то есть быть равным или на ступень больше номинального тока последовательного защитного устройства. Это связано с тем, что при протекании тока перегрузки автоматический выключатель сработает по истечению заданного времени выдержки, в течение этого времени УЗО будет работать с перегрузкой.
Номинальный ток серийно выпускаемых УЗО, как правило, не превышает 125 А. Мощные электроустановки могут иметь гораздо большие токи нагрузки и, соответственно, довольно значительные сечения питающих проводников (кабелей). Для осуществления защиты от токов утечки на землю в таких электроустановках необходимо применять специальные УЗО - с выносным дифференциальным трансформатором тока [24]. Питающий кабель пропускается через окно трансформатора тока, сигнал с которого поступает на дифференциальное реле, управляющее силовым контактором соответствующей нагрузке мощности. В отечественной электротехнической практике и, в частности, в релейной защите многие годы применяется термин «уставка». Применительно к УЗО номинальный отключающий ток и есть уставка. На практике уставку УЗО для каждого конкретного случая применения выбирают с учетом следующих факторов: значения существующего о данной элекгроустановке суммарного тока утечки на землю («фонового тока утечки»); значения допустимого тока через человека на основе критериев электробезопасности; реального значения отключающего дифференциального тока УЗО, которое в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50807-95 9] находится в диапазоне 0,5 I&, ...1дп. Согласно требованиям ПУЭ (7-е изд., п.7.1.83) [33] номинальный дифференциальный отключающий ток УЗО (уставка) должен не менее чем в три раза превышать суммарный ток утечки защищаемой цепи электроустановки. Координация селективного отключения цепей питания достигается посредством выдержек времени или секционированием цепей, которые затем защищаются по отдельности или группами или путем сочетания обоих методов [Шнейдер Руководство по электрическим установкам]. Такая селективность предотвращает срабатывание любого УЗО за исключением того, который находится непосредственно выше места повреждения цепи. Использование имеющегося в настоящее время оборудования обеспечивает возможность селективного защитного отключения на трех или четырех уровнях распределения электроэнергии. Первым фактором влияния при выборе и использовании УЗО для электрической установки является предусмотренная система заземления. Например, в системе заземления ТТ с помощью устройств УЗО обеспечивается защита людей при косвенном прикосновении. В системах заземления TN и IT используются устройства УЗО со средней и низкой чувствительностью (MS и BS): для оіраничения риска возникновения пожара; во избежание разрушающего воздействия сильного тока повреждения; для защиты людей при косвенном прикосновении (отходящая линия большой длины). Во всех системах заземления устройства УЗО с высокой чувствительностью (HS) обеспечивают дополнительную защиту от прямых прикосновений. Во многих странах использование этих устройств в системах энергоснабжения конечных потребителей является обязательным. 1. Приведенные статистические данные по травматизму свидетельствуют о том, что процентная составляющая электротравм достаточна высока, и, как правило, несчастные случаи на производстве при работе с электроустановками до 1 кВ носят тяжелый характер и часто приводят к летальному исходу. В связи с этим создание электробезопасных электроустановок является важной задачей электротехники, требующей дополнительных исследований и разработок. 2. Анализ современной нормативной документации показал, что требования к электробезопасности электроустановок ужесточились и приблизились к рекомендациям МЭК, но пока еще существуют разночтения и даже противоречия между требованиями ПУЭ и стандартами, выпускаемыми Госстандартом России. 3. Тип системы заземления определяет как принцип построения защиты людей от поражения электрическим током, так и надежность системы электроснабжения. 4. УЗО в отечественной практике проектирования сетей применяется, как правило, в качестве дополнительной меры при прямом прикосновении. Однако опыт западных стран говорит о высокой эффективности применения УЗО как электрозащитного мероприятия при косвенном прикосновении. Автор считает очевидным необходимость проводить исследования, направленные на дополнительное изучение принципов действия и характеристик УЗО с целью создания руководящих указаний по их применению в отечественной практике проектирования и эксплуатации.
Расчет токов КЗ для участка сети типовой трансформаторной подстанции предприятия нефтехимической промышленности
Для нефтехимической промышленности можно определить некоторые принципиальные особенности, которые заключаются в следующем: большинство приемников электроэнергии, основную часть которых составляют взрывоопасные установки категории В-1а, В-16, В-1г, принадлежат I и особой группе I категории надежности электроснабжения; Производство на нефтехимических предприятиях относится к категории пожаре- и взрывоопасного; распределительные устройства до 1кВ и выше, трансформаторные подстанции с электрооборудованием общего назначения из-за запрета размещения во взрывоопасных зонах сооружают, как правило, в отдельных электропомещениях, удаленных от этих зон; прокладка сети должна вестись кабелями и-проводами с медными жилами с обязательным использованием в качестве РЕ-проводника отдельной жилы; Таким образом, для таких типов производства требуется согласно ПУЭ [33] два независимых источника питания с АВР, а для электропотребителей особой группы должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого источника питания. Также часто для обеспечения необходимой непрерывности технологического процесса используется технологическое резервирование, т.е. предусматривается установка взаимно резервирующих технологических агрегатов (насосов, вентиляторов и т.д.). Электрооборудование нефтехимических производств должно в случае установки в пожаро- и взрывоопасных зонах удовлетворять соответствующим требованиям, в противном случае - быть вынесенным за пределы опасной зоны, что приводит к появлению протяженных распределительных сетей (І00-350м), которые в свою очередь характеризуются: завышенными сечениями; значительными уровнями токов КЗ на распределительных щитах II уровня СЭС, сопоставимые со значениями токов КЗ на шинах ГРЩ 0,4 кВ. проблемой с чувствительностью защитной аппаратуры от сверхтоков к минимальным токам КЗ в конце защищаемой линии. Все вышеперечисленное накладывает дополнительные требования на выбор коммутационно-защитной аппаратуры, сечений токоведущих жил и т.д. В сетях до 1 кВ с системой заземления TN любое повреждение изоляции фактически представляет собой однофазное КЗ между фазным и РЕ-проводником из-за непосредственной связи отрытых проводящих частей с глухозаземлеиной нейтралью источника питания. Таким образом, автоматическое отключение питания при косвенном прикосновении эффективно, если ток повреждения изоляции достаточен для срабатывания защиты от сверхтока и время ее работы не превышает максимально допустимого, зависящего от фазного напряжения сети. В случае использования в качестве защитного аппарата автоматического выключателя достаточно убедиться, что величина тока однофазного КЗ превышает уставку тока срабатывания отсечки: 1?Ыто (3-І) іде 1-го - уставка срабатывания токовой отсечки автоматического выключателя, Л. В этом случае размыкание контактов автоматического выключателя происходит за время намного меньшее, чем установленное допустимое время в таблице 1.7.79 [33], так полное время отключения токоограничивающих выключателей составляет менее 10 мс (при отключении предельных токов), нстокоограничивающих выключателей — 40 мс. Таким образом, оценка выполнения требований по электробезопасности зависит от достоверности определения минимального значения тока КЗ в сетях до 1 кВ. На основании выполненного в [42] сравнения отечественных и зарубежных методов расчетов токов КЗ, установлено: универсальной упрощенной методики для расчета минимального тока однофазного тока КЗ на всех уровнях системы электроснабжения нефтехимической промышленности нет; метод ГОСТ 28249-93 [2] учитывает наибольшее количество влияющих на результат расчета факторов, т.е. является более точным и должен применяться для оценки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении. Проведенный в [42] расчетный эксперимент, с использованием математической модели расчета режимов симметричных и несимметричных КЗ в начальный и произвольный момент времени показал: ввиду незначительного влияния увеличения активного сопротивления кабеля на ток КЗ к моменту отключения, при определении минимального значения тока КЗ на всех уровнях системы электроснабжения эффект теплового спада тока КЗ можно не учитывать; учет сопротивления дуги необходим лишь при расчете тока однофазного КЗ на выводах электродвигателей, питаемых непосредственно с ГРЩ, т.е. мощностью более 55 кВт. Для всего диапазона мощностей электродвигателей, питаемых со вторичных сборок нет необходимости учитывать сопротивление дуги при расчете тока КЗ. ввиду значительных величин сопротивлений катушек автоматических выключателей с номинальным током менее 50 А их учет необходим при расчете тока КЗ. С учетом представленных выше результатов проведенных ранее исследований, выполним расчет токов КЗ для участка сети типовой трансформаторной подстанции предприятия нефтехимической промышленности для проведения последующего анализа мероприятий по обеспечению эффективной защиты при косвенном прикосновении.
Методика проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении в сетях до 1 кВ с системой заземления ТТ
В случае, если полное сопротивление цени замыкания велико (значительная длина кабеля, трансформатор со схемой соединения Y/Ун), возможно применение нижеприведенных мер для выполнения требований [33] при косвенном прикосновении. 1. Увеличение сечения РЕ (PEN)-npoeoaa и/или фазного провода кабельной линии до таких значений, при которых ток однофазного КЗ достаточен для выполнения условия 2. Использование автоматических выключателей с заниженной уставкой срабатывания токовой отсечки [52]: где ІншрАьр - номинальный ток расцепителя автоматического выключателя; либо применение автоматических выключателей с широким диапазоном регулирования тока срабатывания электромагнитного или полупроводникового расцепителя; 3. Изменение трассы прокладки кабеля для уменьшения длины, то есть пересмотр существующей схемы электроснабжения. 4. Применение специальных устройств, реагирующих на дифференциальный ток (УЗО). 5. Выполнение дополнительной системы уравнивания потенциалов согласно [43], охватывающей те же сторонние проводящие части, что и основная система уравнивания потенциалов. Это позволит снизить напряжение прикосновения до безопасных значений. Остановимся подробней на каждом из предложенных мероприятий. Увеличение сечения кабельной линии - это наиболее дорогостоящее из представленных решений. Кроме того, необходимо принимать во внимание, что чрезмерное завышение сечений помимо экономической нецелесообразности может привести к повышению токов КЗ при повреждении, а, следовательно, создать неблагоприятные условия для работы оборудования и электробезопасности электроустановки. Следует отметить, что данную меру сложно применить при реконструкции уже существующей системы электроснабжения. Применение автоматических выключателей с заниженной уставкой срабатывания токовой отсечки невозможно в случае питания электродвигательной нагрузки с высокими значениями пусковых токов. Автоматические выключатели с широким диапазоном регулирования тока срабатывания являются более дорогостоящими, поэтому их использование должно быть обосновано. Как правило, эти аппараты применяются при значительных длинах от распределительного щита до электроприемника. Изменение трассы прокладки кабеля - редко применяемое решение, особенно в нефтехимической промышленности, из-за строго определенного места расположения электропомещений. Основное преимущество применения УЗО состоит в том, что оно может быть применено там, где все вышеперечисленные методы не обеспечивают зашиту при косвенном прикосновении. Опыта применения УЗО в качестве защиты только при косвенном прикосновении в России нет, хотя эти устройства могут быть применены для автоматического отключения питания [7, 33]. Для гарантированного срабатывания УЗО при повреждении изоляции в системе TN должно быть обеспечено условие: Вследствие значительной величины токов, возникающих при повреждении изоляции в системе TN, для защиты при косвенном прикосновения возможно применение УЗО с низкой чувствительностью (со значением номинального дифференциального тока от 3 до ЗОА). Следует отметить, что наиболее часто используемая в России величина уставки Ідп, равная 30 мА, является дополнительной мерой защиты при прямом прикосновении [7, 44], таким образом, УЗО с уставкой 30 мА может одновременно обеспечивать защиту при косвенном прикосновении и являться дополнительной защитной мерой при прямом прикосновении. УЗО с уставкой, не превышающей ЗООмА, - эффективное противопожарное средство. Таким образом, для защиты при косвенном прикосновении в системе TN могут применяться не только защитные аппараты от сверхтоков, но и УЗО с низкой чувствительностью (3-30 А). Следует отметить, что УЗО с такими характеристиками можно применять- и на промышленных предприятиях с большими «естественными» токами утечки в нормальном режиме работы. При выполнении дополнительной: системы уравнивания потенциалов ее эффективность должна быть проверена измерениями сопротивления между одновременно доступными проводящими- частями. Данное решение часто трудно реализовать на практике для существующих или наружных установок. Из вышесказанного представляет практический интерес выявить посредством расчетного эксперимента предел целесообразности увеличения сечения кабеля с целью достижения требуемой чувствительности защитной аппаратуры и обосновать применение УЗО низкой чувствительности в качестве альтернативной меры обеспечения эффективной работы защиты при косвенном прикосновении. Для случаев, когда требуемая чувствительность аппарата защиты не достигается при сечении, выбранном по допустимым потерям напряжения в нормальном и пусковом режиме, уточним сечение кабеля двумя способами: по методике практической оценки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении.
Похожие диссертации на Разработка методик проверки эффективности работы защит в электроустановках до 1 кВ с различными системами заземления
