Справочные материалы для проектирования и монтажа сетей заземления систем автоматизации




Yüklə 0.65 Mb.
səhifə1/4
tarix10.04.2016
ölçüsü0.65 Mb.
  1   2   3   4
Системы автоматизации технологических процессов
УСТРОЙСТВО СЕТЕЙ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
Пособие к ВСН 205-84
PM4-249-91
Дата введения 01.06.91.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
Разработан ГПКИ "Проектмонтажавтоматика"
Исполнители: Чудинов М.А., Гуров А.Н., Манин В.С.
Взамен ВСН 296-72

Настоящий материал является пособием по устройству сетей заземления систем автоматизации технологических процессов, проектно-сметная документация которых выполняется в объеме требований РТМ 36.22.7-89 "Системы автоматизации технологических процессов. Основные требования к рабочей документации".

Пособие разработано в развитие ВСН 205-84/ММСС СССР "Инструкция по проектированию электроустановок систем автоматизации технологических процессов" В него включены указания по выбору заземляющих проводников, их сечений, методов соединений их с оборудованием и между собой.

В одном материале сосредоточены действующие требования и справочные материалы для проектирования и монтажа сетей заземления систем автоматизации.

Нормативная часть базируется на требованиях главы 1.7. Правил устройства электроустановок (ПУЭ) и раздела 5 ВСН 205-84/ММСС СССР.

Справочная часть базируется на информации, действующей на 1.01.91 г. по инструментам, материалам и оборудованию необходимых для монтажа зануления (защитного заземления). При использовании этих данных следует учитывать возможные изменения, вносимые заводами-изготовителями в номенклатуры выпускаемой продукции.

Замечания и предложения по материалу просьба направлять по адресу: 123308, г. Москва, ГПКИ "Проектмонтажавтоматика"
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Пособие предназначено для использования при проектировании и монтаже зануления систем автоматизации технологических процессов.

Термины и определения, применяемые в данном РМ, а также рабочей документации, технологических записках, проектах производства работ (ППР) в части зануления (заземления) должны отвечать терминам, принятые ПУЭ и СНиП 3.05.06-85. Приложение 1.

1.2. В пособии рассмотрены электроустановки систем автоматизации напряжением до 380 В переменного и 440 В постоянного тока в соответствии с областью распространения СНиП 3.05.07-85.

Требования и рекомендации, приведенные в пособии, не распространяются на электроустановки систем автоматизации предприятий и производств, в отношении которых действуют специальные требования.

1.3. Для зануления и защитного заземления электроустановок систем автоматизации долина использоваться заземляющая сеть (заземляющее устройство) системы электроснабжения и силового оборудования автоматизируемого объекта.

Исключение составляют системы автоматического контроля на базе управляющих вычислительных комплексов (УВК).

1.4. По требованию заводов-изготовителей УВК не допускается объединять зануление (заземление) этих комплексов с общей системой зануления объекта.

В этих случаях в непосредственной близости от здания аппаратного (машинного) зала комплекса необходимо смонтировать отдельное заземляющее устройство.

1.5. Зануление (заземление) электроустановок систем автоматизации в пожароопасных зонах должно выполняться с учетом требований РМ4-224-89, а во взрывоопасных зонах с учетом требований РМ4-223-89.

1.6. Рабочая документация по устройству сетей зануления (заземления) должна соответствовать требованиям PM4-6-81 ч. III "Системы автоматизации технологических процессов. Проектирование электрических и трубных проводок. Указания по выполнению документации".


2. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО УСТРОЙСТВУ СЕТЕЙ ЗАЗЕМЛЕНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ
2.1. Зануление (защитное заземление) следует выполнять:

при напряжениях переменного тока 380 В и выше и постоянного тока 440 В и выше - во всех электроустановках, при номинальных напряжениях переменного тока выше 42 В и постоянного тока выше 110 В - только в электроустановках, размещенных в помещениях с повышенной опасностью и в особо опасных, а также в наружных установках;

во взрывоопасных установках - при любом напряжении переменного и постоянного тока.

2.2. Зануление (защитное заземление) рекомендуется выполнять по схемам, приведенным в ВСН 205-84 раздел 5 пункт 5.3 с учетом существующей заземляющей сети системы энергоснабжения и силового оборудования автоматизируемого объекта.

2.3. В электроустановках систем автоматизации с питанием от сети с глухо заземленной нейтралью или глухо заземленным выводом источника однофазного тока, а также с глухозаземленной средней точкой постоянного тока должно быть выполнено зануление. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления запрещается.

2.4. В электроустановках систем автоматизации с питанием от сети с изолированной нейтралью должно быть выполнено защитное заземление и предусмотрена возможность выявления и быстрого нахождения замыкания на землю.

2.5. При проектировании и монтаже заявления (заземления) электроустановок систем автоматизации должно быть выполнено основное требование надежной работы системы зануления - сопротивление цепи фаза-нуль должно обеспечить требуемую кратность тока короткого замыкания (см. п. 2.8) у наиболее удаленного электроприемника.

2.6. В рабочей документации автоматизации необходимо осуществить выбор уставок аппаратов защиты, сечений .жил проводов и кабелей, сечений нулевых защитных проводников согласно требований РМ4-4-85 "Системы автоматизации технологических процессов. Проектирование систем электропитания" разделы 4 и 5, произвести проверку условий срабатывания автоматических выключателей и предохранителей.

2.7. Зануление должно быть выполнено так, чтобы ток короткого замыкания в аварийном участке имел величину, достаточную для расплавления плавкой вставки ближайшего предохранителя или отключения ближайшего автомата. Для этого сопротивление цепи короткого замыкания должно быть достаточно малым. Сопротивление цепи замыкания в сети с занулением электроустановок называют "Сопротивление фаза-нуль".

Если сопротивление цепи велико, отключение произойдет с большой выдержкой времени или вовсе не произойдет, ток замыкания длительное время будет проходить по цепи замыкания и напряжение (а оно может быть опасным) будет сохраняться на поврежденном корпусе и других элементах электроустановки, электрически связанных с сетью зануления.

2.8. Для обеспечения надежного отключения аппаратов защиты в электрических сетях, где выполнено зануление, должно соблюдаться следующее требование:

ток замыкания Jз должен быть JзКJн,

где Jн - номинальный ток плавкой вставки или ток уставки расцепителя автомата;

К - коэффициент кратности тока замыкания по отношению к току плавкой вставки (предохранителя) ток уставки расцепителя и должен быть:

не менее 3-х при защите плавкими вставками и автоматами, имеющими разделители с обратнозависимой от тока характеристикой;

не менее 1,4 при защите автоматами, имеющими только электромагнитный расцепитель с номинальным током до 100 А;

во взрывоопасных установках - не менее 4-х при защите предохранителями и не менее 6 при защите автоматами с обратнозависимой от тока характеристикой.

При проектировании системы зануления объекта необходимо выполнять следующую зависимость:

большой ток замыкания - наименьшие токи плавких вставок и токи срабатывания автоматов.

2.9. Проводимость нулевого защитного проводника должна составлять не менее 50% проводимости фазного проводника с тем, чтобы сопротивление защитного проводника не превышало более чем в два раза сопротивления фазного проводника.

2.10. В системах электропитания с изолированной нейтралью сечение заземляющих проводников должно быть не менее 1/3 сечения фазных, и проводимость проводников из различных материалов - не менее 1/3 сечения фазных.

2.11. По условию механической прочности и стойкости к коррозии нулевые защитные (заземляющие) проводники должны иметь размеры не менее указанных в табл. 1.7.1 ПУЭ (Приложение 2).

2.12. В электроустановках систем автоматизации к частям, подлежащим занулению (заземлению) относятся:

металлические корпуса контрольно-измерительных приборов, регулирующих устройств, аппаратов управления, защиты, сигнализации, освещения, корпуса электродвигателей исполнительных механизмов, электроклапанов, задвижек и т.п.;

металлические щиты и пульты всех назначений съемные или открывающиеся части щитов и пультов, если на них установлена электроаппаратура напряжением 42 В и выше переменного или 110 В и выше постоянного тока;

металлические оболочки, броня и муфты контрольных и силовых кабелей, металлорукава, стальные трубы электропроводок, металлические соединительные и проходные коробки, короба, лотки, кабельные конструкции и другие металлические элементы крепления электропроводок, включая тросы и полосы, на которых укреплены кабели и провода;

металлические оболочки и броня контрольных кабелей и проводов с цепями напряжением до 42 В переменного и 110 В постоянного тока, проложенные на общих металлических конструкциях с кабелями и проводами, оболочки и броня которых подлежит занулению (заземлению);

металлические корпуса переносных и передвижных электроприемников;

электрифицированный инструмент;

металлические корпуса (а в необходимых случаях и обмотки, см. пп. 2.13, 2.17) стационарных и переносных трансформаторов и выпрямительных устройств;

2.13. Не требуется преднамеренно занулять (заземлять) отдельными проводниками приборы, аппараты и средства автоматизации, устанавливаемые на зануленных (заземленных) щитах и пультах или иных металлоконструкциях, если обеспечивается надежный металлический и электрический контакт между корпусами и металлоконструкцией (отсутствие краски, лака, окислов, наличие царапающих гаек и других средств, обеспечивавших защиту соединения от окисления и коррозии); открывающиеся и съемные части зануленных (заземленных) металлических щитов, пультов, ограждений и т.п., если на этих открывающихся и съемных частях установлена электроаппаратура напряжением, не превышающим 42 В переменного или 110 В постоянного тока);

корпуса электроприемников с двойной изоляцией и корпусов электроприемников, подключаемых к сети через разделительные трансформаторы. Соединение с системой зануления таких токоприемников не допускается.

2.14. В цепи зануляющих и заземляющих проводников, в том числе и в цепи нулевых рабочих проводников, не должны устанавливаться рубильники, пакетные выключатели или предохранители.

2.15. Зануление отдельно стоящих однофазных электроприемников должно осуществляться третьим проводом, проложенным от щита контроля и управления, к которым подключен данный электроприемник.

2.16. Зануление (заземление) вторичной обмотки разделяющих трансформаторов запрещается. Корпус трансформатора в зависимости от режима нейтрали сети, питающей первичную обмотку, должен быть занулен или заземлен.

2.17. Понижающие трансформаторы в зависимости от режима нейтрали сети (глухозаземленная или изолированная), питающей первичную обмотку следует занулять (заземлять) корпус трансформатора, а такие один из выводов (одну из фаз) или нейтраль (среднюю точку) вторичной обмотки.

Указанные требования не распространяются на трансформаторы, устанавливаемые по указаниям заводов-изготовителей для питания отдельных типов приборов и средств автоматизации с целью повышения их помехозащищенности и для гальванического разделения цепей питания приборов с внешней электрической сетью.

2.19. Каждая часть электроприемника, подлежащего занулению (заземлению) должна быть присоединена к сети зануления (заземления) отдельным проводником (ответвлением от магистрали).

Последовательное включение в зануляющий (заземляющий) проводник зануляемых частей оборудования запрещается.

2.20. Нулевые защитные (заземляющие) проводники должны образовывать непрерывную электрическую цепь по всей их длине.

2.21. В качестве нулевых защитных (заземляющих) проводников в электроустановках систем автоматизации следует, как правило, использовать:

нулевые рабочие проводники в электроустановках с глухозаземленной нейтралью;

специально предусмотренные для этой цели проводники (жилы кабелей, провода, специальные полосы и т.п.);

стальные трубы электропроводки;

алюминиевые оболочки кабелей;

металлические короба и лотки.

2.22. Допускается в качестве нулевых защитных заземляющих проводников в системах автоматизации использовать:

металлические конструкции производственного назначения (каркасы распределительных устройств, обрамление каналов шахты лифтов, подкрановые пути и т.п.);

металлические стационарно проложенные трубопроводы всех назначений, кроме трубопроводов, горючих и взрывоопасных веществ и смесей, систем канализации и центрального отопления;

металлические конструкции зданий.

2.23. Использование металлических оболочек проводов, несущих тросов, металлорукавов, брони и свинцовых оболочек кабелей в качестве нулевых защитных (заземляющих) проводников запрещается во всех случаях.

2.24. Если в качестве нулевых защитных проводников используются не медные и алюминиевые проводники, а стальные полосы, круглая сталь (проволока) или стальные защитные трубы, то при выборе их сечения необходимо учитывать, что сопротивление стальных проводников очень велико, а также зависит от профиля проводника, так как в стальном проводнике переменный ток распределяется неравномерно и в основном протекает по его поверхности. Поэтому, например, круглая сталь как проводник тлеет более выгодный профиль, чем полосовая. Одновременно надо учитывать и значительное расстояние, на котором они проложены от фазных, из-за чего увеличивается сопротивление цепи (индуктивное сопротивление в цепи фаза-нуль).

В целях уменьшения индуктивного сопротивления цепи фаза-нуль нулевые защитные проводники следует размещать совместно или в непосредственной близости с разными. Приложение 3.

2.25. Зануление (заземление) металлических щитов, пультов и стативов должно выполняться с учетом требований PM3-82-90 "Щиты и пульты систем автоматизации технологических процессов. Конструкция. Особенности применения".

2.26. Электроприемники, подверженные вибрации зануляют (заземляют) гибкими медными перемычками.

2.27. Узлы зануления (заземления) должны иметь опознавательные знаки, надписи или символы.

Размеры и цвет опознавательных знаков, надписей и символов должны обеспечивать возможность чтения маркировки без увеличительных приборов при нормальной освещенности.

2.28. Заземляющие устройства управляющих вычислительных комплексов (УВК) должны состоять из:

внешнего контура - заземлитель;

внутреннего контура - магистраль с ответвлениями.

Заземлитель выполняется в виде стержней или плит, закопанных в землю (см. п. 3.19). Сопротивление заземлителя растеканию тока должно быть не более 1 Ом.

2.29. Заземлители должны быть связаны с магистралями заземлений не менее чем двумя проводниками, присоединенными к заземлителю в разных местах.

Заземлители не должны иметь окраски и наименьшие размеры должны быть:

диаметр круглых (прутковых):

неоцинкованные - 10 мм;

оцинкованные - 8 мм.

Угловая сталь сечением 50505 мм.

Полосовая сталь 404 мм.

Сечение прямоугольных стержней 48 мм2.

2.30. Внутренний контур заземления УВК выполняют из проводника (полосовая сталь), проложенного по стене кабельного канала или под фальшполом и охватывающего все стойки комплекса в замкнутую цепь.

2.31. Запрещается подключать к контуру заземления комплекса любое электрооборудование, не входящее в состав УВК.

2.32. Система заземления (внутренний + внешний контур) УВК должна иметь сопротивление не более 4 Ом по постоянному току и в диапазоне частот до 10 МГц не превышать 10 Ом.

Допускается присоединение УВК к заземляющему устройству здания, если оно имеет сопротивление растеканию тока не более 3 Ом.


3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МОНТАЖУ ЗАНУЛЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ
3.1. Монтаж зануления, защитного заземления должен выполняться одновременно со всеми монтажными работами, начиная с установки закладных элементов и несущих металлоконструкций под средства автоматизации, а также совместно с прокладкой электропроводок и установкой приборов и средств автоматизации.

3.2. Монтаж зануления (защитного заземления) должен выполняться строго в соответствии с рабочей документацией системы автоматизации с учетом требований ПУЭ, ПТЭ и ТБ, ССБТ.

3.3. Отступления от рабочих чертежей при производстве работ по занулению (защитному заземлению) должны быть согласованы заказчиком с проектной организацией.

3.4. Соединения и ответвления стальных нулевых защитных (заземляющих) проводников между собой должны быть выполнены сваркой или болтовым соединением.

Ответвления нулевых защитных (заземляющих) проводников должны быть видимыми, а места соединения проводников с узлами зануления (заземления) оборудования должны быть доступны для осмотра.

Требования о видимости и доступности осмотра не распространяются на нулевые защитные (зануляющие) жилы кабелей и нулевые защитные (заземляющие) проводники, проложенные в трубах, коробах и пучках проводов на лотках.

3.5. Присоединение стальных нулевых защитных (заземляющих) проводников к оборудованию выполняют сваркой или болтовым соединением. Соединение стальных проводников при устройстве заземлителей выполняются только сваркой.

Сварные соединения должны отвечать требованиям технологической инструкции ТИ4.25290.11101 "Сварка конструкций из углеродистой стали" и ОCT4.Г0.005.007 "Соединения сварные. Общие технические условия".

Болтовые соединения должны отвечать требованиям ГОСТ 10434-82 "Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования", относящиеся ко 2-му классу соединений. При этом должны быть предусмотрены меры против ослабления (установка пружинных шайб, контргаек и т.п.) и коррозии (покрытие лаком, техническим вазелином и т.п.) контактного соединения.

Болтовое соединение предпочтительно применять в производственных помещениях и наружных установках без агрессивных сред.

3.6. Сварка остальных нулевых защитных (заземлявших) проводников выполняется внахлестку.

Длина нахлестки должна быть равной двойной ширине проводника при прямоугольном сечении и шести диаметрам при круглом (см. рис. 1).

При Т-образном соединении остальных проводников длина нахлестки определяется шириной стальной полосы.

3.7. Подключаемые стальные нулевые защитные (заземляющие) проводники из плоской стали в местах подключения к узлам заземления должны иметь (см. рис. 2а):

ширину стальной полосы не менее 2,4d винта (болта) узла заземления;

отверстие под винт (болт) на 1 мм больше диаметра винта (болта) узла заземления;

длину участка подключения (контактный участок) не менее 20 мм.
Соединение стальных нулевых защитных проводников


Продольное

Под углом





Рис. 1
При подключении нулевых защитных (заземлявших) проводников из круглой стали (катанки, проволоки) к узлам заземления необходимо:

к концу проводника из круглой стали приварить отрезок стальной полосы с указанными выше размерами, причем длина сварного шва должна быть не менее 6d проводника из круглой стали (см. рис. 2б.)


Подготовка стальных нулевых защитных проводников к подключению

а - проводник прямоугольного сечения; б - проводник круглая сталь
Рис. 2
3.8. В сухих помещениях плоские стальные нулевые защитные (заземляющие) проводники прокладываются горизонтально и вертикально непосредственно по стенам зданий и сооружений. Приложение 4.

Крепление проводников к стенам (бетонным и кирпичным) осуществляют пристрелкой.

3.9. Круглые стальные нулевые защитные (заземляющие) проводники прокладывают на опорах, изготовляемых в МЗМ или на месте монтажа, из полосовой стали размером 203 мм. Шаг опор обычно составляет не менее 1 м. Приложение 5.

Крепление проводников к опорам осуществляют сваркой.

3.10. Для крепления нулевых защитных проводников из стальной полосы пристрелкой применяют дюбель-гвозди диаметром 4,5 мм длиной 30-40 мм для работ по бетону и длиной 60-80 мм для работ по кирпичу.

Пристрелку производят строительно-монтажным пистолетом типа Пц-84 или оправкой пороховой ручной ОДП-6М.

Выбор дюбелей и патронов производится в соответствии с РТM36.6-87 "Инструмент пороховой. Типы, технические данные, область применения".

3.11. В сырых и особо сырых помещениях, в помещениях с агрессивными средами прокладку стальных нулевых защитных (заземляющих) проводников ведут на опорах, аналогичных опорам в п. 3.10 или прокладках из полосовой стали так, чтобы расстояние между зануляющим (заземляющим) проводником и поверхностью основания было не менее 10 мм. См. Приложение 5.

3.12. Стальные нулевые защитные проводники, а также их опоры перед установкой и прокладкой должны быть очищены от ржавчины и покрашены, исключая места соединений и присоединений.

3.13. Окраску стальных проводников, а также опор для их крепления в сырых помещениях, помещениях с агрессивной средой и наружных установках производят красками и эмалями, стойкими в отношении химических и атмосферных воздействий.

3.14. Подключаемые нулевые защитные (заземляющие) проводники из цветных металлов (жилы кабелей и проводов) к узлам заземления приборов, щитов и др. оборудования должны быть оконцованы наконечниками. Приложение 6.

Допускается заделывать концы проводников кольцом, при этом многопроволочные медные жилы должны быть облужены.

Оконцевание нулевых защитных проводников производят в соответствии с типовым технологическим процессом на оконцевание и подключение кабелей и проводов ТТП4.01200.27000.

3.15. При вводе в щит нулевой защитный проводник (нулевая жила кабеля) должен быть присоединен непосредственно к узлу заземления щита минуя сборку зажимов и вводную коммутационную аппаратуру.

Стальные нулевые защитные (заземляющие) проводники, подводимые к щиту, пульту и т.п., должны подключаться внутри опорной рамы к узлу заземления.

3.16. В щитовых помещениях (операторские, аппаратные залы и т.п.) при компановке центрального щита опорные рамы одно и многосекционных щитов должны быть соединены между собой путем установки перемычек из полосовой стали между узлами заземления каждой рамы.

Соединение щитов, пультов и стативов выполняют согласно требований ТТП3-01-83 "Монтаж щитов, пультов, стативов. Технические требования".

3.17. Подключение гибких, медных перемычек к электроприемникам, подверженным вибрации, осуществляется при помощи болтового соединения, подключая перемычки к узлу заземления токоприемника и зануленной металлоконструкции.

Перемычки должны быть оконцованы наконечниками с обеих сторон, а болтовое соединение должно иметь стопорные или пружинные шайбы.

3.18. Маркировочные знаки должны быть четкими, хорошо видимыми и соответствовать рабочим чертежам.

Маркировку выполняют масляными красками или нитроэмалями, стойкими к истиранию и замасливанию.

3.19. Для устройства (монтажа) заземлителей применяют стальные стержни (электроды), вдавливаемые или забиваемые вертикально в подготовленную траншею. Приложение 7.

Длина вертикальных заземлителей обычно принимается равной: вдавливаемых - 3-4,5 м; забиваемых - 2,5-3 м.

3.20. Сечение, длина и план расположения вертикальных заземлителей определяется рабочей документацией.

Не допускается уменьшение расчетного расстояния между заземлителями, т.к. уменьшение расстояния между ними приводит к увеличению суммарного сопротивления растеканию тока из-за явления экранирования.

3.21. Глубина заложения верха вертикальных заземлителей должна быть равна 0,6-0,7 м от уровня планировочной отметки земли и выступать от дна траншеи на 0,1-0,2 м для удобства приварки к ним горизонтальных соединительных полос или круглых стержней.

3.22. Металлические оболочки проводов и кабелей, брони кабелей, металлические оплетки проводов, а также металлические экраны кабелей должны быть занулены (заземлены) (рис. 3) с двух сторон путем присоединения к ним гибких нулевых защитных (заземляющих) проводников из цветного металла пайкой и подключения их к узлам заземления щитов питания и оборудования. Приложение 8.

Присоединение гибкого нулевого защитного (заземляющего) проводника к броне должно производиться:

при ленточной броне - к обеим бронелентам (см. рис. 3);

при проволочной броне - ко всем проволокам по окружности наружной поверхности.

Пайку гибких проводников производят в соответствии с требованиями технологической инструкции ТИЗ.25280.12000 "Пайка монтажных соединений проводов и кабелей".

  1   2   3   4


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azrefs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə