Вопрос 3. Проверка сопротивления заземления опор вл 0,4-10 кВ, проверка состояния ж/б опор, проверка сопротивления петли «фаза-ноль».
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
Измерения сопротивления изоляции проводов, кабелей и электроаппаратуры. Сопротивление изоляции электроустановок, кабелей, проводов и электроприборов является одним из основных критериев при определении пригодности этих объектов к эксплуатации, а также возможности их безопасной эксплуатации в отношении поражения обслуживающего пер-сонала электрическим током в результате пробоя изоляции. В условиях эксплуатации изоляция электрооборудования подвергается воздействию факторов как электрического, так и неэлектрического характера, которые могут привести к потере изоляцией части начальной электрической прочности. В процессе эксплуатации на изоляцию электроустановок воздействуют: длительно — рабочее напряжение и кратковременно — внутренние (коммутационные) и атмосферные перенапряжения, вызывая ухудшение изоляционных свойств. Требования к электрической прочности изоляции изменяются в зависимости от того, предназначено ли электрооборудование для работы в любой сети — воздушной и кабельной, или для работы только в кабельной сети. В первом случае изоляция подвергается воздействию внутренних (коммутационных) и внешних (грозовых) перенапряжений, во втором — только внутренних. Для нормальной эксплуатации электроустановок их изоляция должна иметь определенную электрическую прочность. В соответствии с этим устанавливаются требования к изоляции, выражающиеся в оценке качества путем:
а) измерения сопротивления изоляции на постоянном токе или измерения тока утечки через изоляцию;
б) измерения диэлектрических потерь и емкости;
в) испытания повышенным напряжением переменного тока;
г) испытания повышенным напряжением постоянного тока.
Для измерения сопротивления изоляции существуют различные типы мегаомметров, такие как, М4100/1-5, Ф4102/1-1М, Ф4102/2-1М, ЭСО202/1Г, ЭСО202/2Г, М1С-1000, М1С- 2500, различающихся диапазонами измеряемых значений, схемами, источником питания, помехоустойчивостью, частотой измерительного тока и др. Выбор типа мегаомметра производится в зависимости от номинального сопротивления объекта, его параметров и номинального напряжения. Как правило, в электроустановках до 1000 В используют мегаомметры 500 и 1000 В, в электроустановках выше 1000 В применяют мегаомметры на 1000 и 2500 В. Эти приборы позволяют производить непосредственный отсчет показаний в МОм при испытательных напряжениях от 500 до 2500 В в зависимости от типа прибора. При измерении сопротивления изоляции следует учитывать ее температуру. Величину сопротивления изоляции, измеренную при температуре, отличной от нормативной, следует для сравнения привести к нормированной или полученной при ранее проведенных измерениях
Измерения сопротивления петли «фаза—нуль» и тока короткого замыкания с определением времени автоматического отключения питания
Измерение полного сопротивления петли «фаза— нуль» с последующим расчетом тока однофазного замыкания или непосредственно измерение тока однофазного замыкания, производится в электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью с целью определения времени защитного автоматического отключения питания поврежденного участка. Защитное автоматическое отключение питания — автоматическое размыкания одной цепи одного или нескольких фазных проводников (и, если требуется, нулевого рабочего проводника), выполненное для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции при косвенном прикосновении к открытым проводящим частям. В системе ТИ время автоматического отключения питания не должно превышать значений указанных в таблице 1.
Приведенные значения времени отключения считаются достаточными для обеспечения электробезопасности, в том числе в групповых цепях, питающих передвижные и переносные электроприемники и ручной электроинструмент класса 1. В цепях, питающих распределительные, групповые, этажные и др. щиты и щитки, время отключения не должно превышать 5 с.
Допускается значение времени автоматического отключения более указанных в табл. 1, но не более 5 с в цепях, питающих только стационарные электроприемники от распределительных щитов или щитков при выполнении одного из условий: Полное сопротивление защитного проводника между главной заземляющей шиной и распределительным щитом или щитком не превышает значения,
Ом: 50 * Zц/ U0 где: Zц — полное сопротивление цепи «фаза—нуль», Ом; U0 — номинальное фазное напряжение цепи, В; 50 — падение напряжения на участке защитного проводника между главной заземляющей шиной и распределительным щитом или щитком, В. 2. К шине РЕ распределительного щита или щитка присоединена дополнительная система уравнивания потенциалов, охватывающая те же сторонние проводящие части, что и основная система уравнивания потенциалов. Время защитного автоматического отключения питания в помещениях для содержания животных, а также в помещениях, связанных с ними при помощи сторонних проводящих частей не должно превышать значений, указанных в таблице 2.
Время автоматического отключения питания может быть определено расчетным путем согласно «время - токовой» характеристике установленного аппарата защиты. Автоматические выключатели серий ВА-101, 102, 103 выпускаются с время - токовыми рабочими характеристиками отключения В и С, серий ВА-201-----с характеристикой отключения О.
В случае, если кратность тока/ю 11п установленного аппарата защиты не обеспечивает наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения питания в зоне срабатывания или имеет разброс времени, верхний значение которого больше допустимого, необходимо произвести прогрузку аппарата защиты током короткого замыкания защищаемого участка и определить фактическое время срабатывания. Если фактическое время срабатывания аппарата защиты превышает значения, определенные ПУЭ изд.7, гл. 1.7, защитный аппарат бракуется. Проверка срабатывания защиты проверяется непосредственным измерением тока однофазного короткого замыкания или измерением сопротивления петли «фаза—нуль» с последующим определением тока однофазного короткого замыкания. Для измерения сопротивления петли «фаза—нуль» и тока короткого замыкания существует ряд приборов, различающихся областью применения, диапазонами измеряемых значений, схемами, помехоустойчивостью, частотой измерительного тока и др. Измерения сопротивления петли «фаза—нуль» производятся приборами: М-417; М2С-300; М2С-301идр. Измерения тока короткого замыкания производятся приборами: Щ41160, ЭКО 200 и др. У светильников наружного освещения проверяется срабатывание защиты только на самых дальних светильниках каждой линии, на остальных светильниках проверяется наличие цепи между заземленными установками и элементами заземленной установки. Проверку срабатывания защиты групповых допускается производить на штепсельных розетках с защитным контактом. Проверка срабатывания защиты выполняется после монтажа, реконструкции и ремонтов, а также в сроки, устанавливаемые системой ППР.
Проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами, и заземленной установкой и элементами заземленной установки
Для защиты людей и животных от поражения электрическим током при прикосновении к открытым проводящим частям, оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции, должны быть применены меры защиты. К таким мерам защиты относится: Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством, выполненное в целях электробезопасности в электроустановках выше 1 кВ и в электроустановках до 1 кВ с изолированной нейтралью (система ГТ) и заземленной нейтралью (система ТТ). Защитное автоматическое отключение питания — автоматическое размыкания одной цепи одного или нескольких фазных проводников (и, если требуется, нулевого рабочего проводника), выполненное в целях электроб^зопас-ности — в электроустановках до.1 кВ, при которой выполняется — присоединение всех открытых проводящих частей к заземляющему устройству, если применена система 1Т или ТТ, и к глухозаземленной нейтрали генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземлен-ным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, если применена система Т1Ч, а также выполнена основная и дополнительная система уравнивания потенциалов. Соединения и присоединение заземляющих и защитных проводников к заземлителям, к открытым проводящим частям и сторонним проводящим частям должны быть надежными и обеспечивать непрерывность электрической цепи, которая проверяется измерением наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами, а надежность разъемных контактных соединений измерением переходных сопротивлений между заземленной установкой и элементами заземленной установки. Соединения стальных проводников рекомендуется выполнять посредством сварки. Допускается в помещениях и в наружных установках без агрессивных сред соединять заземляющие и нулевые защитные проводники другими способами, обеспечивающими требования ГОСТ 10434 «Соединения контактные электрические. Общие технические требования» ко 2-му классу соединений. Присоединения заземляющих проводников к заземли-телю и заземляющим конструкциям должно быть выполнено сваркой, а к главному заземляющему зажиму, открытым проводящим частям электроустановок и опорам ВЛ — болтовым соединением (для обеспечения возможнос-ти выполнения измерений). Присоединения оборудования, подвергающегося частому демонтажу или установленного на движущихся частях или частях, подверженных сотрясению или вибрации, должны быть выполнены при помощи гибких проводников. Соединения защитных проводников электропроводок и ВЛ следует выполнять теми же методами, что и соединения фазных проводников. Соединения должны быть защищены от коррозии и механических повреждений, для болтовых соединений должны быть предусмотрены меры против ослабления контакта. Соединения должны быть доступны для осмотра и выполнения измерений за исключением соединений, заполненных компаундом или герметизированных, а также сварных, паяных и отпрессованных присоединений к нагревательным элементам в системах обогрева, находящихся в полах, стенах, перекрытиях и в земле. Магистрали заземления и зануления, а также ответвления от них в закрытых помещениях и наружных установках должны быть доступны для осмотра, требование о доступности для осмотра не распространяются на нулевые жилы и оболочки кабелей, на арматуру железобетонных конструкций, на защитные проводники, проложенные в трубах и коробах, а также непосредственно в теле строительных конструкций. Присоединение каждой открытой проводящей части электроустановки к нулевому защитному или защитному заземляющему проводнику должно быть выполнено при помощи отдельного проводника. Последовательное соединение заземляющими и защитными проводниками откры-тых проводящих частей не допускается. В местах, где возможно повреждение изоляции фазных проводников в результате искрения между неизолированным нулевым защитным проводником и металлической оболочкой или конструкцией (например, при прокладке проводов в трубах, коробах, лотках), нулевые защитные проводники должны иметь изоляцию, равноценную изоляции фазных проводников. Неизолированные нулевые защитные проводники должны быть защищены от коррозии. Открыто проложенные защитные заземляющие проводники должны быть защищены от коррозии, химических воздействий и окрашены в черный цвет. Наименьшие сечения защитных заземляющих и нулевых защитных проводников в электроустановках до 1000В указаны в таблице 1. Площади сечений приведены для случая, когда защитные проводники изготовлены из того же материала, что и фазные проводники. Сечения защитных проводников из других материалов должны быть эквивалентны по проводимости приведенным.
Сечение защитных проводников, не входящих в состав кабеля или проложенных не в общей оболочке (трубе, коробе, на одном лотке), во всех случаях должно быть не менее: 2,5 мм2 медных — при наличии механической защиты; 4 мм2 медных — при отсутствии механической защиты; 16 мм2 алюминиевых. В электроустановках напряжением выше 1000 В сечение заземляющих проводников должны быть выбраны такими, чтобы при протекании по ним наибольшего тока однофазного КЗ — в электроустановках с эффективно заземленной нейтралью или тока двухфазного КЗ — в электроустановках с изолированной нейтралью температура заземляющих проводников не превысила 400 °С. В электроустановках напряжением выше 1кВ с изолированной нейтралью проводимость заземляющих проводников сечением до 25 мм2 по меди или равноценное ему из других материалов должна составлять не менее 1/3 проводимости фазных проводников. Как правило, не требуется применение заземляющих медных проводников сечением более: 25 мм2 медных; 35 мм2 алюминиевых; 120 мм2 стальных. Заземляющий проводник, присоединяющий заземли-тель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей шине в электроустановках напряжением до 1 кВ, должен иметь сечение не менее: 10 мм2 медный; 16 мм2 алюминиевый; 75 мм2 стальной. Сечения защитных проводников основной системы уравнивания потенциалов должны быть не менее половины наибольшего сечения защитного проводника электроустановки, если оно при этом не превышает 25 мм2 по меди или равноценное ему из других материалов. Применение проводников большего сечения, как правило, не требуется. Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов должно быть не менее: 6 мм2 медных; 16 мм2 алюминиевых; 50 мм2 стальных. Сечение проводников дополнительной системы уравнивания потенциалов должно быть не менее:
при соединении двух открытых проводящих частей -сечения меньшего из защитного проводника, подключенного к открытой проводящей части; при соединении открытой проводящей части и сторонней проводящей части — половины сечения защитного проводника, подключенного к открытой проводящей части; не входящих в состав кабеля: не менее 2,5 мм2 по меди — при наличии механической защиты; не менее 4 мм2 по меди — при отсутствии механической защиты; не менее 16 мм2 алюминиевых. При визуальном осмотре следует проверить сечения, целостность и прочность защитных проводников и контактных соединений. Не должно быть обрывов и види- мых дефектов. Контактные соединения проверяются осмотром и простукиванием, а разъемные контактные соединения, так же измерением переходных сопротивлений между заземлителями и заземляемыми элементами и заземленной установкой и элементами заземленной установки (в системе ТЫ производится на установках, срабатывание защиты которых проверено). Для проверки наличия цепи между заземлителем и заземляемыми элементами и заземленной установкой и элементами заземленной установки существует ряд приборов, различающихся областью применения, диапазонами измеряемых значений, схемами, помехоустойчевостью, частотой измерительного тока и др. Измерения производятся приборами: Ф4104-М1; Р.ЗЗЗ; Ф4103-М1; МКИ-100; М1Ш-101; МКР-200; М2Р-300идр.
Проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами и заземленной установкой и элементами заземленной установки должна проводиться после монтажа, реконструкции и ремонтов, а также:
— опор воздушных линий электропередачи не реже 1 раза в 6 лет для ВЛ напряжением до 1000В и 1 раза в 12 лет для ВЛ напряжением выше 1000В на опорах с разрядниками и другим электооборудованием и выборочно у 2 % металлических и железобетонных опор на участках в населенной местности. Измерения производятся также при обнаружении разрушения или следов перекрытия изоляторов электрической дугой;
— электроустановок, кроме воздушных линий электропередачи — в сроки, устанавливаемые системой ПИР;
— у кранов не реже 1 раза в год. Не должно быть обрывов и неудовлетворительных контактов. Переходное сопротивление должно быть не выше 0,05 Ом.
Измерения сопротивления заземляющих устройств Для защиты людей и животных от поражения электрическим током при прикосновении к открытым проводящим частям, оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции, должны быть применены меры защиты. Одной из таких мер защиты является защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством, выполненное в целях электробезопасности. Основными параметрами, характеризующими состояние заземляющих устройств, являются: сопротивление заземляющего устройства - отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю; напряжение прикосновения—для электроустановок напряжением выше 1000В в сетях с эффективно заземленной нейтралью; соответствие их конструктивного выполнения требованиям государственных стандартов, ПУЭ, СНиП и других нормативных документов. Для определения технического состояния заземляющего устройства должны производиться: измерение сопротивление заземляющего устройства; измерение напряжения прикосновения (в электроустановках, заземляющее устройство которых выполнено по нормам на напряжение прикосновения); проверка наличия цепи между заземляющим устройством и заземляемыми элементами, а также соединений с естественными заземлителями; измерение токов короткого замыкания электроустановки, проверка состояния пробивных предохранителей — в сети до 1000 В с изолированной нейтралью; измерение удельного сопротивления грунта. Сопротивлением заземляющего устройства называется отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю. Сопротивление заземляющего устройства зависит от удельного сопротивления грунта, типа, размеров и расположения элементов, из которых выполнен заземлитель. В различные периоды года вследствие изменения влажности и температуры грунта сопротивление заземляющего устройства может изменяться. Наибольшее сопротивление заземляющие устройства имеют зимой при промерзании грунта и в засушливое время года при его высыхании. При определении сопротивления заземляющего устройства следует использовать поправочный коэффициент.
Указания и обозначения:
К1 — применяется, когда измерение производится при влажном грунте или к моменту измерения предшествовало выпадение большого количества осадков;
К2 — когда измерение производится при грунте средней влажности или к моменту измерения предшествовало небольшое количество осадков;
КЗ — когда измерения производятся при сухом грунте или к моменту измерения предшествовало выпадение незначительного количества осадков;
I — глубина заложения в землю горизонтальной части заземлителя или верхней части вертикальных заземлителей;
1 — длина горизонтальной полосы или вертикального заземлителя;
3 — площадь заземляющей сетки или контура;
п — количество вертикальных электродов. Искусственные заземлители могут быть из черной, оцинкованной стали или медными. Искусственные заземлители не должны иметь окраски. Сечения горизонтальных заземлителей для электроустановок выше 1 кВ выбираются по условию термической стойкости при допусти-мой температуре нагрева 400 °С. Не допускается использовать в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей, трубопроводы канализации, центрального отопления, а также алюминиевые оболочки кабельных линий. Свинцовые оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух.
Измерения должны выполняться в период наибольшего высыхания грунта (для районов вечной мерзлоты - в период наибольшего промерзания грунта). Результаты измерений оформляются протоколами. На каждое заземляющее устройство, находящееся в эксплуатации, должен быть паспорт, содержащий: исполнительную схему заземляющего устройства с привязками к капитальным сооружениям; указана связь с надземными и подземными коммуникациями и с другими заземляющими устройствами; дату ввода в эксплуатацию; основные параметры заземлителеи (материал, профиль, линейные размеры); величина сопротивления растеканию тока заземляющего устройства; удельное сопротивление грунта; данные по напряжению прикосновения (при необходимости); данные по степени коррозии искусственных заземлителеи; данные по сопротивлению металлосвязи оборудования с заземляющим устройством; ведомость осмотров и выявленных дефектов; информация по устранению замечаний и дефектов. К паспорту должны быть приложены результаты визуальных осмотров, осмотров со вскрытием грунта, протоколы измерения параметров заземляющего устройства, данные о характере ремонтов и изменениях, внесенных в конструкцию устройства. Для измерения сопротивления заземляющих устройств и определения напряжения прикосновения существует ряд приборов, различающихся областью применения, диапазонами измеряемых значений, схемами, помехоустойчивостью, частотой измерительного тока и др. Измерения производятся приборами: М-416; Ф4103-М1; МС-08; МБШ-100; МБШ-101; МКР-200. Измерение сопротивления заземляющих устройств должно производиться после монтажа, реконструкции и ремонтов, а также:
— заземляющие устройства опор воздушных линий электропередачи не реже 1 раза в 6 лет для ВЛ напряжением до 1000 В и 1 раза в 12 лет для ВЛ напряжением выше 1000 В на опорах с разрядниками и другим электрооборудованием и выборочно у 2 % металлических и железобе-тонных опор на участках в населенной местности. Измерения производятся также при обнаружении разрушения или следов перекрытия изоляторов электрической дугой;