РM4-249-91 Системы автоматизации технологических процессов. Устройство сетей заземления (пособие к ВСН 205-84) (взамен ВСН 296-72)

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 Jз КJн,
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,
...