ЦЭ-191

ИНСТРУКЦИЯ
по заземлению устройств энергоснабжения
на электрифицированных железных дорогах     

УТВЕРЖДЕНА заместителем министра путей сообщения РФ А.Н.Кондратенко 10 июня 1993 г.

Настоящая Инструкция содержит общие требования к выполнению заземлений на электрифицированных железных дорогах и конкретные технические решения по заземлению устройств тягового и нетягового электроснабжения и связанных с ними сооружений и конструкций.

В основу Инструкции положены ГОСТ 12.1.030-81 "Электробезопасность. Защитное заземление, зануление". Правила устройств электроустановок (ПУЭ-87, раздел I глава 1-7), Правила эксплуатации электроустановок потребителей* (ПЭ), утвержденные Госэнергонадзором 31.03.92 г., Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей** (ПТБ), утвержденные Главгосэнергонадзором 21.12.84 г., а также инструктивные и нормативные материалы МПС, обобщение результатов научных исследований и эксплуатационного опыта, накопленного на сети дорог.

________________

* На территории Российской Федерации действуют "Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей".

** На территории Российской Федерации действуют "Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок" (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00). Здесь и далее. - Примечание изготовителя базы данных.

Инструкция предназначена для работников, связанных с проектированием, строительством и техническим обслуживанием устройств электроснабжения, связи, СЦБ, пути, искусственных сооружений и конструкций на электрифицированных железных дорогах.

Инструкция подготовлена Всероссийским научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ) при участии Московского института инженеров железнодорожного транспорта (МИИТ), Трансэлектропроекта и согласована с отделом охраны труда и окружающей среды ЦК Независимого профсоюза железнодорожников и транспортных строителей России, управлениями сигнализации, связи и вычислительной техники, электрификации и электроснабжения, Главным управлением пути МПС, отделом охраны труда и техники безопасности Управления социального развития.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Инструкция распространяется на заземление:

1.1.1. Конструкций и устройств тягового электроснабжения (стационарных и передвижных тяговых подстанций), постов секционирования (ПС), пунктов параллельного соединения контактной сети (ППС), пунктов группировки переключателя контактной сети станций стыкования (ПГП), опор контактной сети, опор питающих и отсасывающих линий, отсасывающих трансформаторов, автотрансформаторных пунктов, установок компенсации реактивной мощности, разъединителей, разрядников.

1.1.2. Трансформаторных подстанций нетяговых потребителей, питаемых от линий ДПР и воздушных линий электропередачи (ВЛ) 6 (10) кВ, проложенных по опорам контактной сети и находящихся в зоне, в которой должны заземляться все металлические элементы конструкций.

1.1.3. Искусственных сооружений, на которых установлены опоры или находятся узлы крепления проводов контактной сети, питающих или отсасывающих линий тягового электроснабжения, а также линий ДПР и ВЛ 6 (10) кВ, проложенных по опорам контактной сети.

1.1.4. Конструкций и устройств нетягового электроснабжения, на которых может оказаться напряжение при падении на них проводов, тросов или других деталей контактной сети при их повреждении (напольные устройства СЦБ, мосты и путепроводы, прожекторные мачты, отдельно стоящие опоры освещения, ВЛ и т.п.).

1.1.5. Линий связи, волноводов, ВЛ напряжением ниже 1000 В, прокладываемых по опорам контактной сети.

1.1.6. Пунктов подготовки пассажирских поездов с электрическим отоплением.

1.2. Инструкция устанавливает порядок выполнения и технического обслуживания заземлений, конструкций и устройств, упомянутых в п.1.1. Инструкции* на электрифицированных участках постоянного и переменного тока, исходя из требований обеспечения

________________

* В дальнейшем везде при ссылках на пункты (пп.) и приложения подразумевается настоящая Инструкция.

1.2.1. Надежной работы защиты от токов короткого замыкания (к.з.) в устройствах электроснабжения и в системах электроснабжения нетяговых потребителей.

1.2.2. Электробезопасности обслуживающего персонала.

1.2.3. Нормального функционирования рельсовых цепей автоблокировки и электрической централизации.

1.2.4. Ограничения утечки тягового тока и защиты от электрокоррозии.

1.3. Инструкция не распространяется

1.3.1. На временные заземления устройств тягового и нетягового электроснабжения, путевого инструмента и других устройств, устанавливаемых на период производства ремонтных работ по соответствующим правилам техники безопасности.

1.3.2. На заземление трансформаторных подстанций, распределительных устройств, воздушных и кабельных линий железнодорожных нетяговых потребителей на электрифицированных ж.д., кроме перечисленных в п.1.1. Инструкции; их заземление выполняется по требованиям ГОСТ 12.1.030-81, "Правил эксплуатации (ПЭ) электроустановок потребителей" и "Правил техники безопасности (ПТБ) при эксплуатации электроустановок потребителей", утвержденных Главгосэнергонадзором 21.12.84 г., "Электротехнические устройства СНиП 3.05.06-85" в части раздела "Заземляющие устройства".

1.3.3. На заземления конструкций, устройств и коммуникаций, осуществляемые по условиям защиты их от электромагнитного влияния электротяги.

1.3.4. На заземления молниеотводов защиты сооружений к оборудованию тяговых подстанций от прямых ударов молнии, выполняемые в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и Руководящими указаниями по расчету зон защиты стержневых и тросовых молниеотводов.

1.4. Для электрифицируемых участков железных дорог заземление конструкций и установку защитных устройств предусматривают в проектах электрификации и осуществляют до пуска участка в эксплуатацию. Принимать в эксплуатацию электрифицированные участки до осуществления всех мер, предусмотренных проектом, запрещается.

1.5. Пояснение терминов и основных понятий, применяемых в Инструкции, приведено в Приложении 1.

1.6. Инструкция составлена так, что требования некоторых пунктов Инструкции, не содержащие указаний на род тока электрифицированных железных дорог (постоянный или переменный), распространяются на устройства независимо от рода тока.

2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЗАЗЕМЛЕНИЮ КОНСТРУКЦИЙ
И УСТРОЙСТВ НА ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ

2.1. Требования по обеспечению надежной работы защиты от токов короткого замыкания
в системе тягового электроснабжения

2.1.1. Контур цепи короткого замыкания должен иметь электрическое сопротивление, обеспечивающее отключение участка контактной сети с нарушенной изоляцией соответствующими фидерными выключателями тяговой подстанции, ПС, ППС.

2.1.2. Конструкции или устройства, на которые возможно попадание напряжения контактной сети вследствие нарушения изоляции или соприкосновения с проводами, должны иметь электрическое соединение с тяговой рельсовой сетью (заземление на тяговую рельсовую сеть).

2.1.3. Заземлению на тяговую рельсовую сеть подлежат все конструкции, на которых крепятся провода контактной сети или провода воздушных линий электропередачи, проложенных по опорам контактной сети, независимо от расстояния до проводов и элементов, находящихся под напряжением, а также все другие металлические сооружения, конструкции и устройства, расположенные в опасной зоне, определяемой по рис.2.1* (зона А). Для тоннелей зоны заземления конструкций определяются проектом.

_________________

* Здесь и далее, в оригинале рисунки не приводятся. - Примечание изготовителя базы данных.

2.1.4. При применении группового заземления сопротивление его троса не должно снижать ток к.з. (для наиболее удаленной от места присоединения к рельсам точки группового заземления) ниже значений, обеспечивающих надежную работу защиты от токов к.з.

2.1.5. В системе тягового электроснабжения допускается по разрешению Управления электрификации и электроснабжения (ЦЭ МПС) применение защит от токов к.з., не требующих заземления опор контактной сети и других конструкций на рельсы; при этом требования к надежности и быстродействию защиты сохраняются теми же, что и для максимальной токовой защиты.

2.1.6. Тяговая рельсовая сеть должна быть электрически непрерывной от любого участка пути до пунктов присоединения отсасывающих линий тяговых подстанций; отсасывающие линии тяговых подстанций подключают к главным путям рельсовой сети с соблюдением установленных требований по обеспечению нормальной работы рельсовых цепей.

2.1.7. От каждого участка тяговой рельсовой сети должен быть обеспечен двусторонний отвод токов путем соединения его со смежными участками пути, с рельсами параллельных путей через междупутные электрические соединители (перемычки) и т.п. Преимущественным является использование обеих рельсовых ниток пути для пропуска тяговых токов и токов к.з.

В случае невозможности обеспечения второго выхода току на смежные и параллельные пути на данном участке пути должны использоваться для пропуска тока обе рельсовые нити.

2.1.8. Запрещается включение в тяговую рельсовую сеть и в отсасывающие линии тяговых подстанций электрических аппаратов и устройств, одним из рабочих состояний которых может быть электрический разрыв цепи (разъединители, выключатели); исключение составляют случаи, когда обеспечивается несколько цепей отвода токов от участка пути или полностью исключается возможность разрыва цепи во включаемом устройстве (например, применение силовых полупроводниковых устройств с достаточной степенью дублирования).

При сближении или пересечении электрифицированных направлений, электроснабжение которых в нормальном режиме осуществляется раздельно, но предусмотрено взаимное резервирование питания, допускается в отсасывающую перемычку, объединяющую тяговые рельсовые сети обоих направлений, включать нормально разомкнутый разъединитель. Разъединитель механически или электрически блокируется с разъединителем резервного питания так, чтобы замыкание или размыкание последнего происходило при включенном положении разъединителя рельсовой сети.

Таким же способом в соответствии с Указаниями по проектированию защиты от искрообразования на сооружениях с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями при электрификации железных дорог выполняют секционирование рельсовой сети на электрифицированных путях и тупиках, с которых осуществляется слив или налив таких жидкостей.

2.1.9. Сборные неизолированные стыки тяговых рельсовых нитей оборудуют гибкими приварными медными соединителями сечением не менее 70 мм на участках постоянного тока и не менее 50 мм на участках переменного тока с поверхностью контакта в месте приварки каждого не менее 250 мм. На боковых путях станций (кроме путей со сквозным пропуском поездов), подъездных путях, малодеятельных ответвлениях участков переменного тока разрешается применять двойные приварные соединители из стального троса диаметром 6 мм каждый.

Допускаются и другие разрешенные МПС способы, обеспечивающие электрическое сопротивление рельсового стыка на участках постоянного тока не более сопротивления 3 м целого рельса при их длине 12,5 и 6 м - при большей длине и на уравнительных рельсах бесстыкового пути.

2.1.10. Двух- и многопутные электрифицированные участки оборудуют таким наибольшим количеством междупутных электрических соединителей, которое допустимо по условиям нормального функционирования рельсовых цепей автоблокировки или электрической централизации.

Для участков постоянного и переменного тока - в соответствии с п.6.3. Инструкции по защите железнодорожных подземных сооружений от коррозии блуждающими токами, утвержденной 04.07.87 г. ЦЭ-3551 (в дальнейшем именуемой Инструкцией). Во всех случаях длина обходных шунтирующих цепей по смежным и параллельным путям и перемычкам (длина I, рис.2.2, г) независимо от длины рассматриваемой рельсовой цепи должна быть не менее 10 км. При тональных рельсовых цепях длина обходных шунтирующих цепей должна быть не менее 2 км.

На электрифицированных путях, не оборудованных рельсовыми цепями автоблокировки или электрической централизацией, устанавливают междурельсовые соединители через каждые 300 м, междупутные соединители - через каждые 600 м. Эти соединители могут быть изготовлены из стального провода диаметром не менее 12 мм (постоянный ток) и не менее 10 мм (переменный ток) или из стальной полосы 40x5 мм и прокладываться изолированно от земляного полотна и балласта.

2.1.11. Электрические тяговые соединители - междупутные, междроссельные, дроссельные, междроссельные в однониточных рельсовых цепях, стрелочные (рис.2.2) - должны быть медными и не менее чем двухпроводными, с площадью сечения каждого провода не менее 70 мм (постоянный ток) и 50 мм (переменный ток). Длина междупутной перемычки не должна быть более 100 м.

2.1.12. При использовании тяговой рельсовой сети электрифицированных путей в качестве фазы для электроснабжения нетяговых потребителей и в качестве естественного заземлителя для заземления устройств грозозащиты и защиты от электромагнитных влияний должны соблюдаться требования пп.2.1.7, 2.1.9.

2.1.13. Допускается использовать рельсовые нити неэлектрифицированных путей для заземления сооружений и конструкций, если они оборудованы стыковыми соединителями (п.2.1.9) и имеют электрическое соединение с рельсами электрифицированных путей в соответствии с п.2.1.7 Инструкции. Изоляция этих рельсовых нитей от земли на участках постоянного тока должна соответствовать требованиям Инструкции ЦЭ-3551.

2.1.14. При тональных рельсовых цепях для выравнивания потенциала рельсов и снижения влияния асимметрии тягового тока на рельсовые цепи должны устанавливаться выравнивающие (симметрирующие) дроссель-трансформаторы (дроссели): на участках постоянного тока на расстоянии не более 2 км друг от друга, как правило, 1 дроссель на блок-участок; на участках переменного тока - на расстоянии не более 3 км друг от друга.

2.2. Требования по обеспечению электробезопасности

2.2.1. Для обеспечения электробезопасности обслуживающего персонала и других лиц на электрифицированных дорогах конструкции и устройства, перечисленные в п.1.1, должны быть заземлены способом, обеспечивающим отключение режима к.з. При этом напряжение на заземляемых конструкциях и устройствах не должно превышать нормируемых значений, принятых действующими нормативными документами для соответствующей продолжительности срабатывания защиты.

2.2.2. Защитному заземлению подлежат все металлические части конструкций и устройств, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты, обеспечивающих электробезопасность.

2.2.3. Сопротивление защитного заземления не должно превышать значений, нормируемых для данного типа электроустановок.

Если на заземленных конструкциях и устройствах с помощью выравнивающих сеток и контуров обеспечиваются допустимые напряжения прикосновения, то собственное сопротивление заземляющего устройства по условиям электробезопасности не нормируется.

2.2.4. Допускается в цепь заземления включать защитные устройства, создающие разрыв цепи заземления в нормальном режиме, но обеспечивающие его замыкание при возникновении опасных напряжений на защищаемых конструкциях или устройствах, а также выполнение требований п.2.1.1. Напряжение срабатывания защитного устройства не должно превышать 1200 В.

Сооружения и конструкции на участках переменного тока, расположенные в общедоступных местах (посадочные платформы, места посадки и высадки пассажиров, не имеющих посадочных платформ, оборудованные переезды и переходы на уровне железнодорожных путей, места систематической погрузки и выгрузки, пешеходные и сигнальные мостики), заземляют только наглухо двумя проводниками. На участках постоянного тока в цепь заземления включают диодные заземлители, заземление через которые в проводящем направлении эквивалентно глухому заземлению.

2.2.5. Узлы крепления устройств контактной сети на железобетонных конструкциях (опорах, мостах), если они расположены выше 2,5 м от уровня земли или посадочной платформы, заземляют как и в необщедоступных местах (т.е. с включением при необходимости в цепь заземления защитных устройств).

2.2.6. Заземление устройств, на которых обслуживающим персоналом периодически производятся технологические операции (включение, отключение и т.п.), должно быть глухим и выполнено двумя заземляющими проводниками, видимыми на всей их длине.

2.3. Требования по обеспечению нормального функционирования рельсовых цепей автоблокировки
 и электрической централизацию (СЦБ)

2.3.1. Подключение конструкций и устройств к рельсовым цепям СЦБ не должно нарушать нормального функционирования рельсовых цепей во всех режимах работы: нормальном, шунтовом, контрольном, а также в режиме автоматической локомотивной сигнализации (АЛСН).

2.3.2. При однониточных рельсовых цепях заземления конструкций и устройств подключают только к тяговым нитям этих цепей, при двухниточных рельсовых цепях - к средним выводам путевых (дополнительных) дроссель-трансформаторов или ближнему рельсу.

При тональных рельсовых цепях заземления, кроме того, подключают к выравнивающим дроссель-трансформаторам, специально устанавливаемым для канализации тягового тока по рельсам. Во всех случаях сопротивление сигнальному току утечки в землю через все присоединенные к дроссель-трансформатору (дроссель) или рельсу конструкции не должно быть ниже значений, приведенных в табл.2.1.

Таблица 2.1