Maximální odpory zemnících zařízení podle předpisu o elektrických instalacích Republiky Kazachstán 2015.

) Elektrické instalace s napětím nad 1000 V a vysokými zemními proudy. Podle elektroinstalačního řádu by odpor uzemňovacího zařízení v těchto elektrických instalacích neměl překročit 0,5 Ohmu. Pouhé omezení odporu uzemňovacího zařízení však neposkytuje přijatelná dotyková a kroková napětí při zemních proudech několika kiloampérů.

Obr. 8-11. Vyrovnání potenciálů pomocí přídavných vyrovnávacích vodičů se zemnícím vodičem

Například při zkratovém proudu 6 kA bude napětí na uzemňovacím zařízení 3 kV. Proto se kromě omezení odporu uzemňovacího zařízení zavádějí také následující opatření:
1) rychlé vypnutí v případě zemního zkratu;
2) vyrovnání potenciálů v rámci území, kde se nachází elektrická instalace, a na jejích hranicích.
Pro vyrovnání potenciálů na území elektrické instalace by měla být v hloubce 0,5-0,8 m položena síť vyrovnávacích vodičů (obr. 8-11). Podélné vodiče se pokládají rovnoběžně s osami zařízení ve vzdálenosti 0,8 – 1 m od základů nebo paty zařízení a jsou navzájem propojeny po celé ploše příčnými vodiči s krokem nejvýše 6 m. Pro zlepšení vyrovnání na hranici obvodu se vnější vodiče sítě, ze kterých dochází k většímu toku proudu do země, pokládají do hloubky asi 1 m.
Vyrovnání potenciálů musí být provedeno také na vjezdech a výjezdech do oblasti elektrické instalace položením dvou dalších pásů s postupným prohlubováním; ve vzdálenosti 1 a 2 m od zemnicí elektrody v hloubce 1 a 1,5 m.
Při umístění elektrické instalace na dostatečné ploše musí být vzdálenost od hranic zemnicí elektrody k plotu elektrické instalace alespoň 3 m a plot v tomto případě není uzemněn. V místech často navštěvovaných personálem a v místech vchodů a východů je vhodné uspořádat cesty pokryté asfaltem nebo štěrkem, které mají nízkou vodivost.
Aby se zabránilo přenosu potenciálu mimo území elektrické instalace s vysokým zemním proudem, je zakázáno napájet přijímače umístěné mimo území elektrické instalace z transformátorů s uzemněným nulovým vodičem o napětí 380/220 nebo 220/127 V umístěných v území elektrické instalace. V případě potřeby jsou takové přijímače napájeny z transformátorů s izolovaným nulovým vodičem.
Aby se zabránilo přenosu potenciálu, kolejnice vstupující do oblasti elektrické instalace nejsou připojeny k uzemňovacímu obvodu elektrické instalace a kolejnice jsou při výstupu z elektrické instalace uzemněny v několika bodech. Vzhledem k tomu, že kolejnice mají nulový potenciál, musí být vyloučena možnost, že by osoba byla vystavena značnému krokovému napětí v elektrické instalaci, když se jedna noha dotkne země a druhá kolejnice. Tato možnost je vyloučena, pokud je železniční lože vyplněno hrubou drcenou štěrkou, oblázky a skořápkovými kameny, které mají nízkou vodivost.
Pokud se zemnicí vodič nenachází uvnitř oploceného prostoru, lze jej prodloužit za elektrické instalace s povinným vyrovnáním potenciálů na hranici obvodu postupným prohlubováním vnějších vodičů mřížky. V tomto případě musí být kovové části plotu a výztuž sloupků železobetonového plotu připojeny k zemnicímu vodiči.
Pokud se v blízkosti průmyslových dílen nacházejí elektrické instalace s vysokým zemním proudem, je nutné přijmout následující opatření:
1) všechny sousední budovy musí být zahrnuty do obecného uzemňovacího obvodu;
2) musí být přijata opatření k vyrovnání potenciálů v rámci dílen;
3) kolem budov ve vzdálenosti 1 m od stěn v hloubce 1 m musí být uvnitř budovy položen vodič připojený k uzemňovacím vodičům a u vjezdů a příjezdových cest k budovám musí být provedeno vyrovnání potenciálů pokládáním dalších pásů s postupným prohlubováním;
4) kolem budov by měly být instalovány asfaltové slepé plochy o šířce 1–1,5 m.
Protože zkratové proudy do země v uvažovaných instalacích mají velké hodnoty, musí být zajištěn tepelný odpor uzemňovacích vodičů. Průřezy uzemňovacích vodičů musí být voleny tak, aby při průtoku vypočítaných proudů jednofázových zkratů do země jejich teplota v době před spuštěním hlavní ochrany nepřekročila přípustnou hodnotu (400 °C). V souladu s tím se minimální průřezy vodičů pro přípustné ohřev jednofázovým zkratovým proudem do země určují podle vzorce:
(8-11)

kde I Зм — ustálený zkratový proud, A; t p — zkrácená doba průchodu proudu do země, s; с — konstantní: pro ocel 74, pro silné měděné vodiče 195, pro kabely s napětím do 10 kV s měděnými jádry 182, pro holé hliníkové vodiče a kabely s hliníkovými jádry s napětím do 10 kV 112.
Za zjištěný zkratový proud se ve výpočtech považuje nejvyšší proud procházející vodičem během zkratu na daném zařízení nebo během jednofázových zkratů k zemi mimo něj, pro případný provozovaný síťový obvod, s přihlédnutím k rozložení zkratového proudu k zemi mezi uzemněnými nulovými vodiči sítě.
b) Elektrické instalace s napětím nad 1000 V s nízkými zemními proudy. V souladu s požadavky elektroinstalačního řádu musí v elektrických instalacích bez kompenzace kapacitních proudů odpor uzemňovacího zařízení, když jím protéká vypočítaný proud v kteroukoli roční dobu, splňovat podmínku Ohm
(8-12)

kde I výpočet — vypočítaný proud uzemňovacím zařízením, A; U výpočet — vypočítané napětí na uzemňovacím zařízení vzhledem k zemi, V.
Návrhový proud je plný zemní proud s plně propojenými přípojkami elektricky připojené sítě.
Odhadovaný zemní proud lze zjistit z výrazu A

kde U — napětí mezifázové sítě, kV; l do l v — celková délka elektricky propojených kabelů a nadzemních vedení, km.
Pokud se uzemňovací zařízení používá pouze pro elektrické instalace s napětím nad 1000 V, I výpočet se bere jako rovný 250 V; pokud se uzemňovací zařízení současně používá pro elektrické instalace s napětím do 1000 V, I vypočteno = 125 V.
Odpor uzemňovacího zařízení pro sítě s napětím nad 1000 V s nízkými zemními proudy by neměl být větší než 10 Ohmů.
V sítích s kapacitní kompenzací proudu se odpor zemnícího zařízení vypočítá pomocí vzorce (8-12). V tomto případě je třeba jako vypočítaný proud vzít následující:
1) pro uzemňovací zařízení, ke kterým jsou připojena kompenzační zařízení, proud rovný 125 % jmenovitého proudu těchto zařízení;
2) u uzemňovacích zařízení, ke kterým nejsou připojena kompenzační zařízení, největší zbytkový zemní proud, který může v síti vzniknout při odpojení nejvýkonnějšího z kompenzačních zařízení, nejméně však 30 A.
Pro usnadnění instalace uzemnění umožňuje elektroinstalační řád výpočet uzemňovacích zařízení ve všech elektrických instalacích s nízkými zemními proudy pomocí vzorce (8-12), přičemž jako vypočítaný proud se bere vypínací proud reléové ochrany nebo tavný proud pojistek, pokud tato ochrana zajišťuje odpojení zemních poruch. V tomto případě nesmí být nejmenší zemní proud za provozních podmínek menší než jedenapůlnásobek vypínacího proudu reléové ochrany nebo trojnásobek jmenovitého proudu pojistek.

c) Elektrické instalace s napětím do 1000 V s pevným uzemněním nulového vodiče. Podle elektroinstalačního řádu nesmí být odpor uzemňovacího zařízení v instalacích s napětím do 1000 V s pevným uzemněním nulového vodiče větší než 4 Ohmy. Výjimkou jsou elektrické instalace, u kterých celkový výkon instalovaných generátorů a transformátorů nepřesahuje 100 kVA. V těchto případech mohou mít uzemňovací zařízení odpor nejvýše 10 Ohmů.
Části elektrických instalací podléhajících uzemnění musí mít spolehlivé kovové spojení s nulovým vodičem zdroje energie, provedené pomocí zemnicích vodičů nebo nulového vodiče. V případě nadzemního vedení se kovové spojení s nulovým vodičem zdroje energie provádí pomocí speciálního nulového vodiče uloženého na podpěrách stejným způsobem jako fázové vodiče. V tomto případě musí být opakovaná uzemnění nulového vodiče uspořádána každých 250 m, stejně jako na koncích vedení a větví delších než 200 m. Odpor uzemňovacích zařízení každého z opakovaných uzemnění nesmí překročit 10 ohmů. V sítích s celkovou kapacitou napájecích generátorů a transformátorů 100 kVA nebo méně, u kterých je povolen odpor hlavního uzemňovacího zařízení 10 ohmů, nesmí odpor uzemňovacích zařízení každého z opakovaných uzemnění překročit 30 ohmů, pokud jsou alespoň tři.
Aby bylo zajištěno automatické odpojení úseku s jednofázovým zkratem, musí být uzemňovací vodiče zvoleny tak, aby při zkratu na pouzdře nebo na neutrálním vodiči došlo ke zkratovému proudu, který přesahuje:
1) 3násobek jmenovitého proudu pojistkové vložky nejbližší pojistky;
2) 3násobek jmenovitého proudu zpožděného uvolnění jističe, který má inverzní proudovou charakteristiku.
Při ochraně sítí jističi, které mají pouze elektromagnetickou spoušť, musí být uzemňovací vodiče zvoleny tak, aby ve fázově-nulové smyčce byl zajištěn zkratový proud rovný proudu nastavení elektromagnetické spouště vynásobenému koeficientem zohledňujícím rozptyl a bezpečnostním faktorem rovným 1,1. Pokud nejsou k dispozici tovární údaje o rozptylu, měl by se násobek zkratového proudu vzhledem k proudu nastavení elektromagnetické spouště brát jako: pro jističe se jmenovitým proudem do 100 A 1,4; pro ostatní jističe 1,25.
Celková vodivost uzemňovacích vodičů musí být ve všech případech alespoň 50 % vodivosti fázového vodiče.
Podmínky týkající se zemního proudu musí být ověřeny zkouškami nebo měřeními před uvedením elektrické instalace do provozu a pravidelně během jejího provozu. Aby byly splněny stanovené požadavky týkající se zemního proudu, doporučuje se, aby zemnící vodiče byly uloženy společně s fázovými vodiči nebo v jejich těsné blízkosti.
Použití olověných kabelových plášťů jako uzemňovacích vodičů není povoleno.
V konstrukčních podmínkách se pro kontrolu zajištění odpojení zkratů mezi fázovým a neutrálním vodičem určuje jednofázový zkratový proud podle přibližného vzorce:
(8-13)

kde Uf — fázové napětí sítě; Zt.o — celkový odpor nulové sekvence transformátoru; Z — celkový odpor fázově-nulového okruhu.
Pokud jsou nulové a fázové vodiče vedení zavěšeny společně, měrná reaktance smyčkových vodičů z neželezných kovů se uvažuje jako 0,6 Ohm/km; při použití ocelových vodičů se vnější měrná reaktance smyčkových vodičů rovněž uvažuje jako 0,6 Ohm/km a vnitřní reaktance a aktivní odpor se určují pro proud skutečně protékající vodiči za podmínek jednofázového zkratu. V první aproximaci je lze určit pro zkratový proud, který několikrát překračuje proud ochrany.
Uvedená aproximace vzorce (8-13) spočívá v nahrazení geometrického součtu celkových odporů transformátoru a fázově-nulového obvodu aritmetickým, protože vektory těchto odporů jsou téměř rovnoběžné a chyba z takové náhrady nepřesahuje 5% ve směru zvýšení vypočítaného odporu.
V instalacích stejnosměrného proudu se uzemnění provádí stejným způsobem jako v instalacích střídavého proudu.
Zvláštností průchodu stejnosměrného proudu v zemi je elektrolytická koroze podzemních konstrukcí (vodovodní a jiná potrubí, kabelové pláště, stavební konstrukce).
Nebezpečí koroze existuje v instalacích s dlouhodobým průtokem pracovního proudu uzemňovacím vodičem (pracovní uzemnění jednoho pólu) nebo za přítomnosti svodových proudů (elektrolýzní instalace, kolejová elektrická doprava). Proto by se při instalaci uzemnění v instalacích stejnosměrného proudu neměly jako uzemňovací zařízení používat podzemní konstrukce, protože jejich koroze vede k velkým ztrátám. Uzemňovací vodiče instalací stejnosměrného proudu by se neměly kombinovat se uzemňovacími vodiči jiných systémů. Prvky uzemňovacích vodičů musí být dostatečně silné, aby se zabránilo jejich rychlému zničení. Pokud jsou instalace stejnosměrného proudu připojeny k instalacím střídavého proudu (měniče), lze použít běžná uzemňovací zařízení.
V stejnosměrných sítích musí být opakované uzemnění nulového vodiče provedeno pomocí samostatných umělých uzemňovacích vodičů, které nesmí mít kovové spoje s podzemním potrubím, plášti kabelů atd.

d) Elektrické instalace s napětím do 1000 V s izolovaným nulovým vodičem. Podle elektroinstalačního řádu by odpor uzemňovacího zařízení neměl překročit 4 ohmy a v elektrických instalacích s celkovým výkonem paralelně pracujících generátorů a transformátorů 100 kVA a méně by neměl být vyšší než 10 ohmů.
V místě instalace transformátorů při použití uzemňovacího zařízení pro sítě s napětím do 1000 V a vyšším musí odpor uzemňovacího zařízení splňovat vzorec
(8-12) při vypočítaném napětí na uzemňovacím zařízení Uvýpočet — 125 V. Tento požadavek zajišťuje snížení nebezpečných následků v případě poškození transformátoru zkratem mezi vinutím vysokého a nízkého napětí. V tomto případě, pokud v případě poškození nedojde k odpojení od ochrany na straně vysokého napětí, bude zkratový proud do země sítě vysokého napětí protékat přes průraznou pojistku a uzemňovací zařízení.
U jednofázových zkratů v sítích do 1000 V protéká v místě zkratu proud, způsobený vodivostmi (aktivní a kapacitní) fází vůči zemi.
Napětí na zemní elektrodě vzhledem k bodu nulového potenciálu se rovná:

kde kde I Зм — zkratový proud, A; R zm — odpor uzemňovacího zařízení, nepřesahující 4 Ohm (nebo 10).
Nejvyšší hodnota dotykového napětí je v tomto případě několik desítek voltů. Proto jsou v krátkých sítích s nízkou vodivostí vůči zemi výhody sítí s izolovaným nulovým vodičem z hlediska elektrické bezpečnosti nepopiratelné.

Maximální odolnost uzemňovacích zařízení

Článek aktualizován 23.02.2024. XNUMX. XNUMX

1. V elektrických instalacích nad 1000V

1.1 Uzemňovací zařízení pro elektrické instalace s napětím nad 1 kV v sítích s účinně uzemněným neutrálem. Uzemňovací zařízení, které je provedeno v souladu s požadavky na jeho odolnost, musí mít v každém ročním období odpor nejvýše 0.5 Ohm, včetně odporu přírodních a umělých zemnících vodičů. (PUE RK 2015, kapitola 7, odstavec 5, 193.).

Poznámky (PUE RK 2015, kapitola 14, odstavec 8, 794., 795.):

Odpor uzemňovacích zařízení podpěr s kabelem na ochranu před bleskem nebo jinými zařízeními na ochranu před bleskem nesmí být větší než odpor uvedený v tabulce 191, Příloha 1 PUE RK 2015.

Odolnost uzemňovacích zařízení ze železobetonu a kovových podpěr nadzemních vedení 3-35 kV musí být:

– pro nadzemní vedení 3-20 kV v obydlených oblastech, jakož i pro všechna nadzemní vedení 35 kV – ne více než ty, které jsou uvedeny v tabulce 191, dodatek 1 PUE Republiky Kazachstán 2015;

– pro venkovní vedení 3-20 kV v neobydlené oblasti v půdách s měrným odporem do 100 Ohm m – ne více než 30 Ohm a v půdách s měrným odporem nad 100 Ohm m – ne více než 0,3 r Ohm.

Odpor zemnících zařízení podpěr, na kterých jsou instalovány výkonové nebo přístrojové transformátory, odpojovače, pojistky nebo jiná zařízení, pro venkovní vedení 110 kV a vyšší by neměl být větší než odpor uvedený v tabulce 191. Příloha 1 PUE RK 2015 a pro venkovní vedení by 3-35 kV nemělo překročit 30 Ohm.

Odolnost uzemňovacích zařízení kovových a železobetonových podpěr nadzemních vedení 110-500 kV bez kabelů a jiných zařízení na ochranu před bleskem, pokud je to nutné k zajištění spolehlivého provozu reléové ochrany a automatizace, se určuje při návrhu nadzemních vedení.

U venkovních vedení chráněných kabely musí být zajištěna odolnost zemnících zařízení prováděných podle podmínek ochrany před bleskem při odpojení kabelu a za jiných podmínek – když kabel není odpojen.

Pro podpěry s výškou větší než 40 m v úsecích nadzemních vedení chráněných kabely by měl být odpor zemnících zařízení 2krát menší, než je uvedeno v tabulce 191. Příloha 1 PUE RK 2015.

2. V elektrických instalacích do 1000V

2.1 V sítích s pevně uzemněným neutrálem odpor uzemňovacího zařízení, ke kterému jsou připojeny neutrály generátoru nebo transformátoru nebo svorky zdroje jednofázového proudu, by neměl být v žádném ročním období větší než 2, 4 a 8 ohmů na vedení napětí 660, 380 a 220V zdroje třífázového proudu nebo 380, 220 a 127V zdrojového jednofázového proudu. Tato odolnost musí být zajištěna s ohledem na použití přirozených zemnících vodičů, jakož i zemnících vodičů pro opakované uzemnění nulového vodiče venkovního vedení s počtem odchozích vedení alespoň dvě. V tomto případě by odpor zemnícího vodiče umístěného v těsné blízkosti neutrálu generátoru nebo transformátoru nebo výstupu zdroje jednofázového proudu neměl být větší než 15, 30 a 60 ohmů při síťovém napětí 660, 380 a 220V zdroje třífázového proudu nebo 380, 220 a 127V zdroje třífázového proudu jednofázový proud.

Pokud je odpor země r>100 Ohm, je povoleno zvýšit výše uvedené normy 0.01 r krát, ale ne více než desetkrát (PUE RK 2015, kapitola 7, odstavec 7, 205.).

Celkový odpor zemnících vodičů (včetně přirozených) všech opakovaných uzemnění nulového pracovního vodiče každého venkovního vedení v kteroukoli roční dobu by neměl být větší než 5, 10 a 20 ohmů, v tomto pořadí, při síťovém napětí 660 , 380 a 220V zdroje třífázového proudu nebo 380, 220 a 127V zdroje jednofázového proudu. V tomto případě by zemnící odpor každého z opakovaných uzemnění neměl být větší než 15, 30 a 60 ohmů při stejných napětích. Pokud je měrný odpor země r>100 Ohm m, je povoleno zvýšit stanovené normy 0.01 r krát, ale ne více než desetkrát (PUE RK 2015, kapitola 7, odstavec 7, 207.).

Háky, čepy a armatury podpěr venkovního vedení s napětím do 1 kV, omezující rozpětí křižovatky, a také podpěry, na kterých se provádí zavěšení kloubů, musí být uzemněny. Odpor uzemňovacího zařízení nesmí být větší než 30 Ohmů (PUE RK 2015, kapitola 13, odstavec 7, 651.).

V obydlených oblastech s jednopatrovými a dvoupatrovými budovami, nadzemními vedeními nestíněnými průmyslovými komíny a jinými potrubími, vysokými stromy a budovami musí mít uzemňovací zařízení určená k ochraně před atmosférickými přepětími. Odpor těchto uzemňovacích zařízení by neměl být větší než 30 ohmů a vzdálenost mezi nimi by neměla být větší než 200 m pro oblasti s počtem hodin bouřky za rok do 40 a 100 m pro oblasti s počtem hodin bouřky ročně více než 40 dle Přílohy 3 PUE RK 2015.
Kromě toho musí být vyrobena uzemňovací zařízení:
1) na podpěrách s odbočkami ke vchodům do prostor, kde je soustředěno velké množství lidí (například školy, školky, nemocnice) nebo které mají velkou ekonomickou hodnotu (budovy pro hospodářská zvířata, sklady, dílny);
2) na koncových podpěrách vedení, která mají odbočky na vstupy, přičemž největší vzdálenost od sousedního ochranného uzemnění stejných vedení by neměla být větší než 100 m – pro oblasti s počtem bouřkových hodin za rok do 40 a 50 m – pro oblasti s počtem bouřkových hodin za rok v roce více než 40 podle přílohy 3 PUE Republiky Kazachstán 2015. (PUE RK 2015, kapitola 13, odstavec 7, 653.).

V elektrických instalacích, kde jsou ochranné vodiče připojeny na pevně uzemněný neutrál, jsou tyto vodiče znovu uzemněny na vstupu do objektu, ale i na jiných přístupných místech.
Pro opětovné uzemnění se primárně používají přirozené zemnící elektrody. Odpor uzemnění zemnící elektrody není normalizován (PUE RK 2015, kapitola 7, odstavec 2, 163.).

2.2 V sítích do 1 kV s izolovaným neutrálem odpor uzemňovacího zařízení použitého k ochrannému uzemnění exponovaných vodivých částí musí splňovat podmínku: R © 2010—2025 kuzovlevs