Нормативные рекомендации для электроустановок до 1 кВ с заземленной нейтралью

Нормативные рекомендации по заземлению для электроустановок напряжением до 1 кВ с заземленной нейтралью (система TN)

1. Нейтраль генератора, трансформатора на стороне до 1 кВ должна быть присоединена к заземляющему устройству при помощи специального искусственного заземляющего проводника (РЕ-проводника). Сечение заземляющего проводника должно быть не менее указанного в табл. 1.

Использование нулевого рабочего проводника (N-проводника), идущего от нейтрали генератора или трансформатора на щит распределительного устройства, в качестве заземляющего проводника не допускается.
В качестве указанного заземляющего устройства рекомендуется в первую очередь использовать железобетонные фундаменты производственных зданий и сооружений в соответствии с п. 1.5.4 и 5.9.1, если при этом обеспечиваются требования электробезопасности, определяемые ГОСТ Р 50571.3 — 94 и ГОСТ Р 50571.10 — 96. В этом случае нейтраль трансформатора следует заземлять путем присоединения к металлической или железобетонной колонне здания или сооружения.
При отсутствии возможности использовать железобетонные фундаменты производственных зданий и сооружений должно быть сооружено искусственное заземляющее устройство в непосредственной близости от генератора или трансформатора. В отдельных случаях, например, для внутрицеховых подстанций, допускается сооружать заземляющее устройство около стены здания.

1. Все доступные, прикосновению открытые проводящие части электроустановок должны быть присоединены к заземленной нейтральной точке источника питания посредством защитных проводников. Если нейтральной точки нет или она недоступна, должен быть заземлен фазный проводник. Запрещается использовать фазный проводник в качестве PEN-проводника.
1. Если существуют другие точки связи с землей, рекомендуется защитные проводники также присоединять к этим точкам (повторное заземление).
2. В больших зданиях, таких как высотные, повторное заземление защитных проводников практически невозможно. В этом случае аналогичную функцию выполняет система уравнивания потенциалов.
3. По той же причине рекомендуется заземление защитных проводников на вводе в здания и помещения.
2. В стационарных электроустановках функцию защитного и нулевого рабочего провода можно совместить в одном проводнике (PEN) при условии выполнения следующих требований:
3. если его сечение не менее 10 мм² по меди или 16 мм² по алюминию и рассматриваемая часть электроустановки не защищена устройствами защитного отключения, реагирующими на дифференциальные токи;
4. если, начиная с какой-либо точки установки, нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены, запрещается объединять их за этой точкой. В точке разделения необходимо предусмотреть раздельные зажимы или шины нулевого рабочего и нулевого защитного проводников. PEN-npo- водннк, совмещающий функции рабочего и защитного, должен подключаться к зажиму, предназначенному для защитного проводника.
5. Сторонние проводящие части не могут быть использованы в качестве единственного PEN-проводника.
6. В цепи PEN-проводника допускается устанавливать выключатели, которые одновременно с отключением PEN-проводника отключают все находящиеся под напряжением проводники.
7. Допускается использование PEN-проводников осветительных линий для зануления электрооборудования, питающегося по другим линиям, если все указанные линии питаются от одного трансформатора, их проводимость удовлетворяет требованиям настоящей главы и исключена возможность отсоединения PEN-проводников во время работы других линий. В таких случаях не должны применяться выключатели, отключающие PEN-npoводники вместе с фазными.

4 8.7. В местах, где неизолированные РЕ- и PEN-проводники могут образовывать электрические пары или возможно повреждение изоляции фазных проводников в результате искрения между неизолированными РЕ- или PEN-проводником и открытыми проводящими частями (ОПЧ) или сторонними проводящими частями (СПЧ), например, при прокладке проводов в трубах, коробах, лотках РЕ- и PEN-проводники должны иметь изоляцию, равноценную изоляции фазных проводников.
4.8.8. Не допускается использование PEN-проводников для питания электроприемников однофазного тока. Для питания таких электроприемников в качестве нулевого рабочего проводника (N-проводника) должен быть использован отдельный третий проводник, присоединенный к PEN-проводнику в ответвительной коробке, низковольтном комплектном устройстве.

1. В системах TN могут использоваться:
2. устройства защиты от сверхтока;
3. устройства защиты, реагирующие на дифференциальный ток.
4. В системе TN-C не должны применяться устройства защиты, реагирующие на дифференциальный ток.
5. Когда устройство защиты, реагирующее на дифференциальный ток, применяют для автоматического отключения в системе TN-C-S, PEN- проводник не должен использоваться на стороне нагрузки. Присоединение защитного проводника к PEN-проводнику должно осуществляться на стороне источника питания по отношению к устройству защиты, реагирующему на дифференциальный ток.
6. Когда устройство защиты, реагирующее на дифференциальный ток, используют для автоматического отключения цепи вне зоны действия основной системы уравнивания потенциалов, открытые проводящие части не должны быть связаны с сетью системы TN, но защитные проводники должны присоединяться к заземлителю, имеющему сопротивление, обеспечивающее срабатывание этого устройства.

Вне зоны действия основной системы уравнивания потенциалов могут использоваться другие защитные меры:

1. питание через разделяющий трансформатор;
2. применение дополнительной изоляции.
3. Характеристики устройств защиты и полное сопротивление цепи «фаза  —  нуль» (в случае, когда сопротивлением в месте замыкания можно пренебречь) должны обеспечивать при замыкании на открытые проводящие части автоматическое отключение питания в пределах нормированного времени. Это требование выполняется при соблюдении следующего условия

где Zs  —  полное сопротивление цепи «фаза  —  нуль»;-
1а  —  ток, меньший тока замыкания, вызывающий срабатывание устройства защиты за время, являющееся функцией номинального напряжения С/о, согласно табл. 1. U0  —  номинальное напряжение (действующее значение) между фазой и землей.
Таблица 1. Предельно допустимые времена отключения для системы TN

Примечание  —  Для промежуточных значений напряжения берется следующее, более высокое значение номинального напряжения по табл. 1.
Предельно допустимые времена отключения, указанные в табл. 1., обеспечивают электробезопасность цепей, питающих передвижное или переносное электрооборудование класса I посредством штепсельных розеток или без них.
4.8.14. Для распределительных цепей время отключения не должно превышать 5 с.
Время отключения, превышающее время, требуемое табл. 1., но не более 5 с, допускается для распределительной цепи, питающей стационарное электрооборудование, только при условии выполнения одного из следующих требований:
а) полное сопротивление защитного проводника между распределительным щитом и точкой присоединения защитного проводника к основной системе уравнения потенциалов не превышает

или
б) имеется уравнивающая связь распределительного щита с основной системой уравнивания потенциалов.

1. В качестве PEN-проводника между нейтралью и щитом распределительного устройства следует использовать: при выводе фаз шинами —  шину на изоляторах, при выводе фаз кабелем (проводом)  —  жилу кабеля (провода). Допускается использование в качестве PEN-проводника алюминиевой оболочки кабеля при выводе фаз кабелем с алюминиевой оболочкой и кожуха шинопровода при выводе фаз комплектным шинопроводом.

Проводимость PEN-проводника, идущего от нейтрали генератора или трансформатора, должна быть не менее 50% проводимости вывода фаз.
Изоляция PEN-проводников должна быть равноценна изоляции фаз, за исключением тех случаев, когда в качестве PEN-проводников используются алюминиевые оболочки кабелей, оболочки и опорные конструкции шинопроводов, а также открытые проводящие части (ОПЧ) и сторонние проводящие части (СПЧ).

1. Если при использовании устройств защиты от сверхтока сформулированные условия (см. табл. 1) не выполняются, должно применяться дополнительно уравнивание потенциалов. В качестве альтернативы уравниванию потенциалов для защиты может использоваться устройство защитного отключения, реагирующее на дифференциальный ток.
2. В случаях замыкания фазного проводника на землю, например в воздушных линиях электропередачи, для того, чтобы потенциал защитного проводника и связанных с ним открытых проводящих частей не превышал установленного значения 50 В, должно выполняться следующее соотношение:
   
   где Rb  — суммарное сопротивление всех заземлителей, соединенный параллельно;
   Re  —  минимальное сопротивление заземлителя сторонних проводящих частей, не присоединенных к защитному проводнику и оказавшихся в цепи замыкания фазы на землю;
   U0  —  номинальное действующее значение фазного напряжения.
   При этом сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 2,4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений PEN-проводника ВЛ до 1 кВ при количестве отходящих линий не менее двух. При этом сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора или вывода источника однофазного тока, должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока.
   При удельном сопротивлении горной породы более 100 Ом • м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01р раз, но не более чем в десять раз.
   4.8.18. На ВЛ зануление должно быть осуществлено PEN-проводником, проложенным на тех же опорах, что и фазные провода.
   На концах ВЛ (или ответвлений от них) длиной более 200 м, а также на вводах от ВЛ к электроустановкам, которые подлежат занулению, должны быть выполнены повторные заземления PEN-проводника. При этом в первую очередь  следует использовать естественный заземлитель, например, подземные части опор, а также заземляющие устройства, выполненные д;я защиты от грозовых перенапряжений.
   Повторные заземления PEN-проводника в сетях постоянного тока должны быть осуществлены при помощи отдельных искусственных заземлителей, которые не должны иметь металлических соединений с подземными трубопроводами. Заземляющие устройства на ВЛ постоянного тока, выполненные для защиты от грозовых перенапряжений (см. 2.4.26), рекомендуется использовать для повторного заземления PEN-проводника.
   Заземляющие проводники для повторных заземлений PEN-проводника должны быть выбраны из условия длительного прохождения тока не менее 25 А. По механической прочности эти проводники должны иметь размеры не менее приведенных в нормативах.
   4.8.19. Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях.
   При удельном сопротивлении-земли р более 100 Ом * м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01 р раз, но не более чем в десять раз.