Правила устройства электроустановок в вопросах и ответах. Пособие для изучения и подготовки к проверке знаний
Введение
Правила устройства электроустановок (ПУЭ) – основной нормативный документ, определяющий требования к различным видам электрооборудования. Строгое выполнение требований ПУЭ обеспечивает надежность и безопасность эксплуатации электроустановок.
Требования ПУЭ обязательны для всех организаций независимо от форм собственности и организационно-правовых форм, а также для индивидуальных предпринимателей и физических лиц, занимающихся проектированием, монтажом, наладкой и эксплуатацией электроустановок.
Персонал, проводящий монтажные и наладочные работы в электроустановках, осуществляющий техническое обслуживание вновь смонтированных, реконструируемых и действующих электроустановок, а также уполномоченный для контроля (надзора) за техническим состоянием электроустановок, может быть допущен к указанным видам работ только после проверки знаний норм и правил работы в электроустановках, в том числе ПУЭ.
В течение более 50 лет ПУЭ регулярно пересматривались – в соответствии с развитием техники и технологии, повышением требований к надежности и безопасности электроустановок – и выпускались в виде последовательных новых изданий (до 6-го издания включительно).
ПУЭ 7-го издания в связи с длительным сроком переработки выпускались и вводились в действие отдельными разделами и главами – по мере завершения работ по их пересмотру, согласованию и утверждению.
В период с 1999 по 2003 г. были подготовлены новые редакции значительной части глав и разделов ПУЭ. Главы 7-го издания ПУЭ были разработаны с учетом требований государственных стандартов, строительных норм и правил, рекомендаций научно-технических советов и рабочих групп Координационного совета по пересмотру ПУЭ, согласованы в установленном порядке и представлены на утверждение.
Перечисленные ниже главы 7-го издания ПУЭ были утверждены Минэнерго (в 1999 г. – Минтопэнерго) России:
главы 6.1–6.6, 7.1, 7.2 – 06.10.1999 г.;
главы 1.1, 1.2, 1.7, 1.9, 7.5, 7.6, 7.10–08.07.2002 г.;
глава 1.8 – 09.04.2003 г.;
главы 2.4, 2.5 – 20.05.2003 г.;
главы 4.1, 4.2 – 20.06.2003 г.
С 1 июля 2003 г. в связи с принятием Федерального закона «О техническом регулировании» процесс утверждения 7-го издания ПУЭ был приостановлен.
Остались неутвержденными следующие разработанные и подготовленные к утверждению главы 7-го издания ПУЭ:
Раздел 2: главы 2.1–2.3;
Раздел 3: главы 3.1–3.7;
Раздел 5: главы 5.1–5.6.
Главы 1.3–1.6 были утверждены приказом Минэнерго России от 06.02.2004 г. № 34, но не введены в действие в связи с реорганизацией Министерства энергетики РФ.
Имеет место парадоксальная ситуация: формально в настоящее время действуют устаревшие главы 6-го издания, в то время как на практике их применять невозможно (появились новые материалы и оборудование, изменились требования к надежности и безопасности электроустановок и т. д.).
Технические регламенты, которые в соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании» должны были заменить практически все действующие нормативные документы, до сих пор не разработаны.
В настоящем пособии рассмотрены основные положения ПУЭ в виде вопросов и ответов.
Пособие предназначено для специалистов предприятий и организаций различных отраслей, форм собственности и ведомственной принадлежности, связанных с проектированием, монтажом, наладкой и эксплуатацией электроустановок.
Пособие поможет специалистам в изучении ПУЭ при приеме на работу и при подготовке к проверке знаний, а также в повседневной практической работе.
В пособие включены как действующие (утвержденные), так и разработанные (и соответствующие современным требованиям), но не введенные в действие перечисленные выше главы 7-го издания ПУЭ (материал по этим главам следует рассматривать как рекомендательный), а также отдельные главы 6-го издания, новые редакции которых не были разработаны (главы 4.3, 7.3, 7.4, 7.7).
В каждом ответе в скобках указан соответствующий пункт ПУЭ. Нумерация таблиц в пособии соответствует нумерации таблиц в главах ПУЭ.
Раздел 1. ОБЩИЕ ПРАВИЛА
Термины и определения
Продолжение табл.
Продолжение табл.
Продолжение табл.
Продолжение табл.
Продолжение табл.
Продолжение табл.
Продолжение табл.
Продолжение табл.
Продолжение табл.
Окончание табл.
Глава 1.1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
Область применения
Вопрос. На какие электроустановки распространяются ПУЭ (далее – Правила)?
Ответ. Распространяются на вновь сооружаемые и реконструируемые электроустановки постоянного и переменного тока напряжением до 750 кВ, в том числе на специальные электроустановки, рассмотренные в разделе 7 (1.1.1).
Вопрос. Для каких электроустановок рекомендуется применять требования Правил?
Ответ. Рекомендуется применять для действующих электроустановок, если это повышает надежность электроустановки или если ее модернизация направлена на обеспечение требований безопасности, которые распространяются на действующие электроустановки. По отношению к реконструируемым электроустановкам требования Правил распространяются лишь на реконструируемую часть электроустановок (1.1.1).
Общие указания по устройству электроустановок
Вопрос. Каким требованиям должны соответствовать применяемые в электроустановках электрооборудование, электротехнические изделия и материалы?
Ответ. Должны соответствовать требованиям государственных стандартов или технических условий, утвержденных в установленном порядке (1.1.19).
Вопрос. Каким показателям должны соответствовать конструкция, исполнение, способ установки, класс и характеристика изоляции применяемых машин, аппаратов, приборов и прочего электрооборудования, а также кабелей и проводов?
Ответ. Должны соответствовать параметрам сети или электроустановки, режимам работы, условиям окружающей среды и требованиям соответствующих глав ПУЭ (1.1.20).
Вопрос. Какие профилактические меры должны быть предусмотрены в электроустановках?
Ответ. Должны быть предусмотрены сбор и удаление отходов: химических веществ, масла, мусора, технических вод и т. п. В соответствии с требованиями по охране окружающей среды должна быть исключена возможность попадания указанных отходов в водоемы, систему отвода ливневых вод, овраги, а также на территории, не предназначенные для хранения таких отходов (1.1.25).
Вопрос. Какие требования предъявляют Правила по обеспечению возможности легкого распознавания частей, относящихся к отдельным элементам?
Ответ. Должна быть обеспечена простота и наглядность схем, надлежащее расположение электрооборудования, надписи, маркировка, расцветка (1.1.28).
Вопрос. Какие обозначения должны иметь проводники защитного заземления во всех электроустановках, а также нулевые защитные проводники в электроустановках напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью, в том числе шины?
Ответ. Должны иметь буквенное обозначение PE и цветовое обозначение чередующимися продольными или поперечными полосами одинаковой ширины (для шин от 15 до 100 мм) желтого и зеленого цветов (1.1.29).
Вопрос. Как обозначаются нулевые рабочие (нейтральные) проводники?
Ответ. Обозначаются буквой N и голубым цветом (1.1.29).
Вопрос. Какое обозначение должны иметь совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники?
Ответ. Должны иметь буквенное обозначение PEN и цветовое обозначение: голубой цвет по всей длине и желто-зеленые полосы на концах (1.1.29).
Вопрос. Как должны быть обозначены шины?
Ответ. Должны быть обозначены:
при переменном трехфазном токе: шины фазы А– желтым, фазы В – зеленым, фазы С – красным цветом;
при переменном однофазном токе: шина В, присоединенная к концу обмотки источника питания, – красным цветом, шина А, присоединенная к началу обмотки источника питания, – желтым цветом.
Шины однофазного тока, если они являются ответвлением от шин трехфазной системы, обозначаются как соответствующие шины трехфазного тока;
при постоянном токе: положительная шина (+) – красным цветом, отрицательная (-) – синим и нулевая рабочая М – голубым цветом.
Допускается выполнять цветовое обозначение не по всей длине шин, только цветовое или только буквенно-цифровое обозначение либо цветовое в сочетании с буквенно-цифровым в местах присоединения шин. Если неизолированные шины недоступны для осмотра в период, когда они находятся под напряжением, то допускается их не обозначать. При этом не должен снижаться уровень безопасности и наглядности при обслуживании электроустановки (1.1.30).
Вопрос. Какие условия необходимо соблюдать при расположении шин «плашмя» или «на ребро» в РУ (кроме комплектных сборных ячеек одностороннего обслуживания (КСО) и комплектных распределительных устройств (КРУ) 6-10 кВ, а также панелей 0,4–0,69 кВ заводского исполнения)?
Ответ. Необходимо соблюдать следующие условия:
В РУ напряжением 6-10 кВ при переменном трехфазном токе сборные и обходные шины, а также все виды секционных шин должны располагаться: а) при горизонтальном расположении:
одна под другой: сверху вниз А – В – С;
одна за другой, наклонно или треугольником: наиболее удаленная шина А, средняя – В, ближайшая к коридору обслуживания – С;
б) при вертикальном расположении (в одной плоскости или треугольником):
слева направо А – В – С или наиболее удаленная шина А, средняя – В, ближайшая к коридору обслуживания – С;
в) ответвления от сборных шин, если смотреть на шины из коридора обслуживания (при наличии трех коридоров – из центрального):
при горизонтальном расположении: слева направо А – В – С;
при вертикальном расположении (в одной плоскости или треугольником): сверху вниз А – В – С.
В пяти– и четырехпроводных цепях трехфазного переменного тока в электроустановках напряжением до 1 кВ расположение шин должно быть следующим:
при горизонтальном расположении:
одна над другой: сверху вниз А – В – С – N – PE (PEN);
одна за другой: наиболее удаленная шина А, затем фазы В – С – N, ближайшая к коридору обслуживания – PE (PEN);
при вертикальном расположении: слева направо А – В – С – N – PE (PEN) или наоборот удаленная шина А, затем фазы В – С – N, ближайшая к коридору обслуживания – PE (PEN);
ответвления от сборных шин, если смотреть на шины из коридора обслуживания:
при горизонтальном расположении: слева направо А – В – С – N – PE (PEN);
при вертикальном расположении: А – В – С – N – PE (PEN) сверху вниз. При постоянном токе шины должны располагаться: сборные шины при вертикальном расположении: верхняя М, средняя (-), нижняя (+);
сборные шины при горизонтальном расположении:
наиболее удаленная М, средняя (-) и ближайшая (+), если смотреть на шины из коридора обслуживания;
ответвления от сборных шин: левая шина М, средняя (-), правая (+), если смотреть на шины из коридора обслуживания.
В отдельных случаях допускаются отступления от требований, приведенных в пп. 1–3, если их выполнение связано с существенным усложнением электроустановок (например, вызывает необходимость установки специальных опор вблизи подстанции для транспозиции проводов ВЛ) или если на подстанции применяются две или более ступени трансформации (1.1.31).
Вопрос. Как разделяются электроустановки по условиям электробезопасности?
Ответ. Разделяются на электроустановки напряжением до 1 кВ и электроустановки напряжением выше 1 кВ (по действующему значению напряжения) (1.1.32).
Вопрос. Какие защитные меры предусмотрены Правилами для безопасности обслуживающего персонала и посторонних лиц?
Ответ. Предусмотрены следующие мероприятия:
соблюдение соответствующих расстояний до токоведущих частей или путем закрытия, ограждения токоведущих частей;
применение блокировки аппаратов и ограждающих устройств для предотвращения ошибочных операций и доступа к токоведущим частям;
применение предупреждающей сигнализации, надписей и плакатов;
применение устройств для снижения напряженности электрических и магнитных полей до допустимых значений;
использование средств защиты и приспособлений, в том числе для защиты от воздействия электрического и магнитного полей в электроустановках, в которых их напряженность превышает допустимые нормы (1.1.32).
Вопрос. При каких условиях в электропомещениях с установками напряжением до 1 кВ допускается применение неизолированных и изолированных токоведущих частей без защиты от прикосновения?
Ответ. Допускается, если по местным условиям такая защита не является необходимой для каких-либо иных целей (например, для защиты от механических воздействий). При этом доступные прикосновению части должны располагаться так, чтобы нормальное обслуживание не было сопряжено с опасностью прикосновения к ним (1.1.33).
Вопрос. Какие требования предъявляются Правилами к устройствам для ограждения и закрытия токоведущих частей в жилых, общественных и тому подобных помещениях?
Ответ. Они должны быть сплошными. В помещениях, доступных только для квалифицированного персонала, эти устройства могут быть сплошные, сетчатые или дырчатые. Ограждающие и закрывающие устройства должны быть выполнены так, чтобы снимать или открывать их можно было только при помощи ключей или инструментов (1.1.34).
Вопрос. Какой должна быть механическая прочность ограждающих и закрывающих устройств?
Ответ. Должны обладать требуемой (в зависимости от местных условий) механической прочностью. При напряжении выше 1 кВ толщина металлических ограждений и закрывающих устройств должна быть не менее 1 мм (1.1.35).
Вопрос. Какими дополнительными средствами защиты должны быть снабжены все электроустановки для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током, от действия электрической дуги и т. п.?
Ответ. Должны быть снабжены средствами защиты, а также средствами оказания первой помощи в соответствии с действующими правилами применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках (1.1.36).
Вопрос. Каким испытаниям должны быть подвергнуты вновь сооруженные и реконструированные электроустановки и установленное в них электрооборудование?
Ответ. Должны быть подвергнуты приемо-сдаточным испытаниям (1.1.38).
Глава 1.2. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ
Область применения
Вопрос. На какие системы электроснабжения распространяется настоящая глава Правил?
Ответ. Распространяется на все системы электроснабжения. Системы электроснабжения подземных, тяговых и других специальных установок, кроме требований настоящей главы, должны соответствовать также требованиям специальных правил (1.2.1).
Вопрос. Какие источники питания относятся к числу независимых источников питания?
Ответ. Относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:
каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания;
секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин (1.2.10).
Общие требования
Вопрос. Какую вероятность следует учитывать при выборе независимых взаимно резервирующих источников питания, являющихся объектами энергосистемы?
Ответ. Следует учитывать вероятность одновременного зависимого кратковременного снижения или полного исчезновения напряжения на время действия релейной защиты и автоматики (РЗиА) при повреждениях в электрической части энергосистемы, а также одновременного длительного исчезновения напряжения на этих источниках питания при тяжелых системных авариях (1.2.13).
Вопрос. В каких сетях должна применяться компенсация емкостного тока замыкания на землю?
Ответ. Должна применяться при значениях этого тока в нормальных режимах:
в сетях напряжением 3-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на ВЛ, и во всех сетях напряжением 35 кВ – более 10 А; в сетях, не имеющих железобетонных и металлических опор на ВЛ: более 30 А при напряжении 3–6 кВ;
более 20 А при напряжении 10 кВ; более 15 А при напряжении 15–20 кВ;
в схемах генераторного напряжения 6-20 кВ блоков генератор-трансформатор – более 5 А.
При токах замыкания на землю более 50 А рекомендуется применение не менее двух заземляющих реакторов (1.2.16).
Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения
Вопрос. На какие категории в отношении обеспечения надежности электроснабжения разделяются электроприемники?
Ответ. Разделяются на следующие три категории:
электроприемники первой категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.
Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров;
электроприемники второй категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей;
электроприемники третьей категории – все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий (1.2.18).
Вопрос. Как должны обеспечиваться электроэнергией электроприемники первой категории в нормальных режимах?
Ответ. Должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Для электроснабжения особой группы электроприемников должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания (1.2.19).
Вопрос. Что может быть использовано в качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории?
Ответ. Могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п. (1.2.19).
Вопрос. Каким образом рекомендуется осуществлять электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима?
Ответ. При наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять электроснабжение от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса (1.2.19).
Вопрос. Как должны обеспечиваться электроэнергией электроприемники второй категории в нормальных режимах?
Ответ. Должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.
Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады (1.2.20).
Вопрос. Как может выполняться электроснабжение для электроприемников третьей категории?
Ответ. Может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток (1.2.21).
Уровни и регулирование напряжения, компенсация реактивной мощности
Вопрос. Какие требования предъявляются к устройствам регулирования напряжения?
Ответ. Они должны обеспечивать поддержание напряжения на шинах напряжением 3-20 кВ электростанций и подстанций, к которым подсоединены распределительные сети, в пределах не ниже 105 % номинального в период наибольших нагрузок и не выше 100 % номинального в период наименьших нагрузок этих сетей. Отклонения от указанных уровней напряжения должны быть обоснованы (1.2.23).
Вопрос. Как производятся выбор и размещение устройств компенсации реактивной мощности в электрических сетях?
Ответ. Производятся исходя из необходимости обеспечения требуемой пропускной способности сети в нормальных и послеаварийных режимах при поддержании необходимых уровней напряжения и запасов устойчивости (1.2.24).