Заземляющие устройства в районах с большим удельным сопротивлением земли

1.7.105. Заземляющие устройства электроустановок напряжением выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью в районах с большим удельным сопротивлением земли, в том числе в районах многолетней мерзлоты, рекомендуется выполнять с соблюдением требований, предъявляемых к напряжению прикосновения (1.7.91).
В скальных структурах допускается прокладывать горизонтальные заземлители на меньшей глубине, чем этого требуют 1.7.91-1.7.93, но не менее чем 0,15 м. Кроме того, допускается не выполнять требуемые 1.7.90 вертикальные заземлители у входов и у въездов.
1.7.106. При сооружении искусственных заземлителей в районах с большим удельным сопротивлением земли рекомендуются следующие мероприятия:
1) устройство вертикальных заземлителей увеличенной длины, если с глубиной удельное сопротивление земли снижается, а естественные углубленные заземлители (например, скважины с металлическими обсадными трубами) отсутствуют;
2) устройство выносных заземлителей, если вблизи (до 2 км) от электроустановки есть места с меньшим удельным сопротивлением земли;
3) укладка в траншеи вокруг горизонтальных заземлителей в скальных структурах влажного глинистого грунта с последующей трамбовкой и засыпкой щебнем до верха траншеи;
4) применение искусственной обработки грунта с целью снижения его удельного сопротивления, если другие способы не могут быть применены или не дают необходимого эффекта.
1.7.107. В районах многолетней мерзлоты, кроме рекомендаций, приведенных в 1.7.106, следует:
1) помещать заземлители в непромерзающие водоемы и талые зоны;
2) использовать обсадные трубы скважин;
3) в дополнение к углубленным заземлителям применять протяженные заземлители на глубине около 0,5 м, предназначенные для работы в летнее время при оттаивании поверхностного слоя земли;
4) создавать искусственные талые зоны.
1.7.108. В электроустановках напряжением выше 1 кВ, а также до 1 кВ с изолированной нейтралью для земли с удельным сопротивлением более 500 Ом?м, если мероприятия, предусмотренные 1.7.105-1.7.107, не позволяют получить приемлемые по экономическим соображениям заземлители, допускается повысить требуемые настоящей главой значения сопротивлений заземляющих устройств в 0,002r раз, где r - эквивалентное удельное сопротивление земли, Ом?м. При этом увеличение требуемых настоящей главой сопротивлений заземляющих устройств должно быть не более десятикратного.

Заземлители

1.7.109. В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:
1) металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах;
2) металлические трубы водопровода, проложенные в земле;
3) обсадные трубы буровых скважин;
4) металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, закладные части затворов и т. п.;
5) рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами;
6) другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения;
7) металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле. Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух. Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается.
1.7.110. Не допускается использовать в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей и трубопроводов канализации и центрального отопления. Указанные ограничения не исключают необходимости присоединения таких трубопроводов к заземляющему устройству с целью уравнивания потенциалов в соответствии с 1.7.82.
Не следует использовать в качестве заземлителей железобетонные конструкции зданий и сооружений с предварительно напряженной арматурой, однако это ограничение не распространяется на опоры ВЛ и опорные конструкции ОРУ.
Возможность использования естественных заземлителей по условию плотности протекающих по ним токов, необходимость сварки арматурных стержней железобетонных фундаментов и конструкций, приварки анкерных болтов стальных колонн к арматурным стержням железобетонных фундаментов, а также возможность использования фундаментов в сильноагрессивных средах должны быть определены расчетом.
1.7.111. Искусственные заземлители могут быть из черной или оцинкованной стали или медными.
Искусственные заземлители не должны иметь окраски.
Материал и наименьшие размеры заземлителей должны соответствовать приведенным в табл. 1.7.4.
1.7.112. Сечение горизонтальных заземлителей для электроустановок напряжением выше 1 кВ следует выбирать по условию термической стойкости при допустимой температуре нагрева 400 °С (кратковременный нагрев, соответствующий времени действия защиты и отключения выключателя).
В случае опасности коррозии заземляющих устройств следует выполнить одно из следующих мероприятий:
увеличить сечения заземлителей и заземляющих проводников с учетом расчетного срока их службы;
применить заземлители и заземляющие проводники с гальваническим покрытием или медные.
При этом следует учитывать возможное увеличение сопротивления заземляющих устройств, обусловленное коррозией.
Траншеи для горизонтальных заземлителей должны заполняться однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора.
Не следует располагать (использовать) заземлители в местах, где земля подсушивается под действием тепла трубопроводов и т.п.

Заземляющие проводники

1.7.113. Сечения заземляющих проводников в электроустановках напряжением до 1 кВ должны соответствовать требованиям 1.7.126 к защитным проводникам.
Наименьшие сечения заземляющих проводников, проложенных в земле, должны соответствовать приведенным в табл. 1.7.4.
Прокладка в земле алюминиевых неизолированных проводников не допускается.
1.7.114. В электроустановках напряжением выше 1 кВ сечения 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 (кратковременный нагрев, соответствующий полному времени действия защиты и отключения выключателя).
1.7.115. В электроустановках напряжением выше 1 кВ 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 медных проводников сечением более 25 мм2, алюминиевых - 35 мм2, стальных - 120 мм2.
1.7.116. Для выполнения измерений сопротивления заземляющего устройства в удобном месте должна быть предусмотрена возможность отсоединения заземляющего проводника. В электроустановках напряжением до 1 кВ таким местом, как правило, является главная заземляющая шина. Отсоединение заземляющего проводника должно быть возможно только при помощи инструмента.
1.7.117. Заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей шине в электроустановках напряжением до 1 кВ, должен иметь сечение не менее: медный - 10 мм2, алюминиевый - 16 мм2, стальной - 75 мм2.
1.7.118. У мест ввода заземляющих проводников в здания должен быть предусмотрен опознавательный знак .

Главная заземляющая шина

1.7.119. Главная заземляющая шина может быть выполнена внутри вводного устройства электроустановки напряжением до 1 кВ или отдельно от него.
Внутри вводного устройства в качестве главной заземляющей шины следует использовать шину РЕ.
При отдельной установке главная заземляющая шина должна быть расположена в доступном, удобном для обслуживания месте вблизи вводного устройства.
Сечение отдельно установленной главной заземляющей шины должно быть не менее сечения РЕ (pen)-проводника питающей линии.
Главная заземляющая шина должна быть, как правило, медной. Допускается применение главной заземляющей шины из стали. Применение алюминиевых шин не допускается.
В конструкции шины должна быть предусмотрена возможность индивидуального отсоединения присоединенных к ней проводников. Отсоединение должно быть возможно только с использованием инструмента.
В местах, доступных только квалифицированному персоналу (например, щитовых помещениях жилых домов), главную заземляющую шину следует устанавливать открыто. В местах, доступных посторонним лицам (например, подъездах или подвалах домов), она должна иметь защитную оболочку - шкаф или ящик с запирающейся на ключ дверцей. На дверце или на стене над шиной должен быть нанесен знак .
1.7.120. Если здание имеет несколько обособленных вводов, главная заземляющая шина должна быть выполнена для каждого вводного устройства. При наличии встроенных трансформаторных подстанций главная заземляющая шина должна устанавливаться возле каждой из них. Эти шины должны соединяться проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ (pen)-проводника той линии среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Для соединения нескольких главных заземляющих шин могут использоваться сторонние проводящие части, если они соответствуют требованиям 1.7.122 к непрерывности и проводимости электрической цепи.

Защитные проводники (pe -проводники)

1.7.121. В качестве РЕ -проводников в электроустановках напряжением до 1 кВ могут использоваться:
1) специально предусмотренные проводники:
жилы многожильных кабелей;
изолированные или неизолированные провода в общей оболочке с фазными проводами;
стационарно проложенные изолированные или неизолированные проводники;
2) открытые проводящие части электроустановок:
алюминиевые оболочки кабелей;
стальные трубы электропроводок;
металлические оболочки и опорные конструкции шинопроводов и комплектных устройств заводского изготовления.
Металлические короба и лотки электропроводок можно использовать в качестве защитных проводников при условии, что конструкцией коробов и лотков предусмотрено такое использование, о чем имеется указание в документации изготовителя, а их расположение исключает возможность механического повреждения;
3) некоторые сторонние проводящие части:
металлические строительные конструкции зданий и сооружений (фермы, колонны и т. п.);
арматура железобетонных строительных конструкций зданий при условии выполнения требований 1.7.122;
металлические конструкции производственного назначения (подкрановые рельсы, галереи, площадки, шахты лифтов, подъемников, элеваторов, обрамления каналов и т.п.).
1.7.122. Использование открытых и сторонних проводящих частей в качестве pe -проводников допускается, если они отвечают требованиям настоящей главы к проводимости и непрерывности электрической цепи.
Сторонние проводящие части могут быть использованы в качестве РЕ -проводников, если они, кроме того, одновременно отвечают следующим требованиям:
1) непрерывность электрической цепи обеспечивается либо их конструкцией, либо соответствующими соединениями, защищенными от механических, химических и других повреждений;
2) их демонтаж невозможен, если не предусмотрены меры по сохранению непрерывности цепи и ее проводимости.
1.7.123. Не допускается использовать в качестве РЕ -проводников:
металлические оболочки изоляционных трубок и трубчатых проводов, несущие тросы при тросовой электропроводке, металлорукава, а также свинцовые оболочки проводов и кабелей;
трубопроводы газоснабжения и другие трубопроводы горючих и взрывоопасных веществ и смесей, трубы канализации и центрального отопления;
водопроводные трубы при наличии в них изолирующих вставок.
1.7.124. Нулевые защитные проводники цепей не допускается использовать в качестве нулевых защитных проводников электрооборудования, питающегося по другим цепям, а также использовать открытые проводящие части электрооборудования в качестве нулевых защитных проводников для другого электрооборудования, за исключением оболочек и опорных конструкций шинопроводов и комплектных устройств заводского изготовления, обеспечивающих возможность подключения к ним защитных проводников в нужном месте.
1.7.125. Использование специально предусмотренных защитных проводников для иных целей не допускается.
1.7.126. Наименьшие площади поперечного сечения защитных проводников должны соответствовать табл. 1.7.5.
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.

Таблица 1.7.5

 

где S - площадь поперечного сечения защитного проводника, мм2;
I - ток короткого замыкания, обеспечивающий время отключения поврежденной цепи защитным аппаратом в соответствии с табл. 1.7.1 и 1.7.2 или за время не более 5 с в соответствии с 1.7.79, А;
t - время срабатывания защитного аппарата, с;
k — коэффициент, значение которого зависит от материала защитного проводника, его изоляции, начальной и конечной температур. Значение k для защитных проводников в различных условиях приведены в табл. 1.7.6-1.7.9.
Если при расчете получается сечение, отличное от приведенного в табл. 1.7.5, то следует выбирать ближайшее большее значение, а при получении нестандартного сечения - применять проводники ближайшего большего стандартного сечения.
Значения максимальной температуры при определении сечения защитного проводника не должны превышать предельно допустимых температур нагрева проводников при КЗ в соответствии с гл. 1.4, а для электроустановок во взрывоопасных зонах должны соответствовать ГОСТ 22782.0 «Электрооборудование взрывозащищенное. Общие технические требования и методы испытаний».
1.7.127. Во всех случаях сечение медных защитных проводников, не входящих в состав кабеля или проложенных не в общей оболочке (трубе, коробе, на одном лотке) с фазными проводниками, должно быть не менее:
2,5 мм2 - при наличии механической защиты;
4 мм2 - при отсутствии механической защиты.
Сечение отдельно проложенных защитных алюминиевых проводников должно быть не менее 16 мм2.
1.7.128. В системе ТN для обеспечения требований 1.7.88 нулевые защитные проводники рекомендуется прокладывать совместно или в непосредственной близости с фазными проводниками.

Таблица 1.7.6

Значение коэффициента k для изолированных защитных проводников,
не входящих в кабель, и для неизолированных проводников, касающихся оболочки
кабелей (начальная температура проводника принята равной 30 °С)

Параметр	Материал изоляции
	Поливинилхлорид (ПВХ)	Поливинилхлорид (ПВХ)	Бутиловая резина
Конечная температура, °С
k проводника:
медного
алюминиевого
стального

Таблица 1.7.7

Значение коэффициента k для защитного проводника,
входящего в многожильный кабель

Параметр	Материал изоляции
	Поливинилхлорид (ПВХ)	Сшитый полиэтилен, этиленпропиленовая резина	Бутиловая резина
Начальная температура, °С
Конечная температура, °С
k проводника:
медного
алюминиевого

 

Таблица 1.7.8

Значение коэффициента k при использовании в качестве защитного
проводника алюминиевой оболочки кабеля

Параметр	Материал изоляции
Поливинилхлорид (ПВХ)	Сшитый полиэтилен, этиленпропиленовая резина	Бутиловая резина
Начальная температура, °С
Конечная температура, °С
k

Таблица 1.7.9

Значение коэффициента k для неизолированных проводников,
когда указанные температуры не создают опасности повреждения находящихся
вблизи материалов (начальная температура проводника принята равной 30 °С)

Материал проводника	Условия	Проводники
Проложенные открыто и в специально отведенных местах	Эксплуатируемые
в нормальной среде	в пожароопасной среде
Медь	Максимальная температура, °С	500*
k
Алюминий	Максимальная температура, °С	300*
k
Сталь	Максимальная температура, °С	500*
k

_____________
* Указанные температуры допускаются, если они не ухудшают качество соединений.

1.7.129. 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.
1.7.130. Неизолированные РЕ -проводники должны быть защищены от коррозии. В местах пересечения РЕ -проводников с кабелями, трубопроводами, железнодорожными путями, в местах их ввода в здания и в других местах, где возможны механические повреждения РЕ -проводников, эти проводники должны быть защищены.
В местах пересечения температурных и осадочных швов должна быть предусмотрена компенсация длины РЕ -проводников.

Совмещенные нулевые защитные и нулевые
рабочие проводники (pen -проводники)

1.7.131. В многофазных цепях в системе TN для стационарно проложенных кабелей, жилы которых имеют площадь поперечного сечения не менее 10 мм2 по меди или 16 мм2 по алюминию, функции нулевого защитного (РЕ) и нулевого рабочего (N) проводников могут быть совмещены в одном проводнике (pen -проводник).
1.7.132. Не допускается совмещение функций нулевого защитного и нулевого рабочего проводников в цепях однофазного и постоянного тока. В качестве нулевого защитного проводника в таких цепях должен быть предусмотрен отдельный третий проводник. Это требование не распространяется на ответвления от ВЛ напряжением до 1 кВ к однофазным потребителям электроэнергии.
1.7.133. Не допускается использование сторонних проводящих частей в качестве единственного pen -проводника.
Это требование не исключает использования открытых и сторонних проводящих частей в качестве дополнительного pen -проводника при присоединении их к системе уравнивания потенциалов.
1.7.134. Специально предусмотренные pen -проводники должны соответствовать требованиям 1.7.126 к сечению защитных проводников, а также требованиям гл. 2.1 к нулевому рабочему проводнику.
Изоляция pen -проводников должна быть равноценна изоляции фазных проводников. Не требуется изолировать шину PEN сборных шин низковольтных комплектных устройств.
1.7.135. Когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены начиная с какой-либо точки электроустановки, не допускается объединять их за этой точкой по ходу распределения энергии. В месте разделения pen -проводника на нулевой защитный и нулевой рабочий проводники необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины для проводников, соединенные между собой. pen -проводник питающей линии должен быть подключен к зажиму или шине нулевого защитного РЕ -проводника.