Характеристики ЗУ должны отвечать требованиям обеспечения электробезопасности обслуживающего персонала и надежной работы оборудования электроустановки в нормальных и аварийных условиях в течение всего срока службы электроустановки.
Заземляющие устройства объектов электросетевого хозяйства должны обеспечивать следующие эксплуатационные функции электроустановок:
- действие релейных защит от замыкания на землю;
- действие защит от перенапряжений;
- отвод в грунт токов молнии;
- отвод рабочих токов (токов несимметрии и т.д.);
- защиту изоляции низковольтных цепей и оборудования;
- снижение электромагнитных влияний на вторичные цепи;
- защиту подземного оборудования и коммуникаций от токовых перегрузок;
- стабилизацию потенциалов относительно земли и защиту от статического электричества;
- обеспечение взрыво- и пожаробезопасности.
Заземляющее устройство электрической подстанции должны обеспечивать нормируемые параметры (табл.1) по условиям обеспечения электробезопасности и ЭМС для нормальных и наиболее опасных аварийных режимов:
- однофазное (двухфазное) короткое замыкание на землю на ПС;
- короткое замыкание на землю на линиях, отходящих от ПС;
- двойное замыкание на землю (замыкание на землю двух фаз в различных точках) в сети с изолированной нейтралью;
- стекание токов молнии и токов через ограничители перенапряжений;
- стекание токов несимметрии и токов шунтирующих реакторов.
При проверке состояния ЗУ должны быть определены параметры ЗУ, указанные в табл.1.
Таблица 1 - Нормируемые (контролируемые) параметры заземляющего устройства
Нормируемый параметр | Значение | Примечание | |
1. | Напряжение прикосновения на всей территории ПС, | Зависит от времени отключения КЗ по ГОСТ 12.1.038-82 (Приложение Ж). | |
500 В | Для времени отключения КЗ основной защитой (не более 0,1 с). | ||
на рабочих местах. | 65 В | Для времени отключения КЗ резервной защитой (более 1 с). | |
2. | Напряжение на ЗУ относительно зоны нулевого потенциала. | Не более 10 кВ | Если напряжение на ЗУ более 5 кВ, то должны быть приняты меры по защите отходящих линий связи и телемеханики, а также по защите от выноса высокого потенциала за территорию ПС по отходящим коммуникациям (трубопроводы, кабели). Напряжение выше 10 кВ допускается на заземляющих устройствах, с которых исключен вынос высокого потенциала за пределы зданий и внешних ограждений электроустановок. |
3. | Напряжение между какой-либо точкой заземления силового оборудования (при КЗ на землю) и точками ЗУ в месте расположения вторичного оборудования (РЩ, ОПУ и др.), к которому приходят контрольные кабели от силового оборудования. | Не более 2 кВ | Для устройств и вторичных кабелей, у которых испытательное напряжение изоляции ниже, (кабели приходят от оборудования на ОРУ) допустимое значение напряжения на ЗУ между оборудованием и местом установки устройств (например, РЩ) принимается равным испытательному напряжению. |
4. | Температура нагрева экранов и брони кабелей при КЗ на подстанции. | Кабели с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение до 10 кВ - 200 °С, | Зависит от сечения, времени отключения КЗ и определяется расчётом. |
5. | Импульсный потенциал на ЗУ при коммутациях силового оборудования и КЗ на землю. | Не более 10 кВ | Для цепей, заземленных на РУ, импульсный потенциал на ЗУ (с учетом коэффициента затухания) не должен превышать значения испытательного напряжения для оборудования по ГОСТ Р 51317.6.5-2006. |
6. | Температура нагрева заземляющих проводников и заземлителей при коротких замыканиях. | Не более 400 °С | Для заземляющих проводников, подсоединённых к аппаратам - не более 300 °С. |
7. | Расстояние от ЗУ молниеотводов до оборудования и кабельных трасс вторичных цепей. | Определяется расчетом. | При расчетах принимается средняя пробивная напряженность в грунте 300 кВ/м, а в воздухе - 500 кВ/м. |
8. | Сопротивление контакта между заземляющим проводником и заземляемым оборудованием. | Не более 0,05 Ом | - |
9. | Коррозионное состояние элементов заземляющего устройства. | Разрушение не более 50% сечения (при выполнении п.6 по температуре нагрева). | Выполняют проверку выборочно со вскрытием грунта. |
10. | Сопротивление заземляющего устройства | См. Приложение Ж. | Проверяют для заземляющих устройств, спроектированных по норме на сопротивление. При этом рекомендуется выполнить в полном объёме предписания настоящих МУ. Также должны выполняться требования п.1.7.55 ПУЭ. |