Содержание
Кому разрешается устанавливать заземление (3.5.7., 3.5.8.) в рп и на вл (3.6.10., 3.6.11.)
(3.5.7.) В электроустановках
напряжением до 1000 В операции по установке
и снятию заземлений разрешается выполнять
одному работнику, имеющему группу
III, из числа оперативного персонала.
(3.5.8.) В электроустановках
напряжением выше 1000 В устанавливать
переносные заземления должны два
работника:
один – имеющий
группу IV
(из числа оперативного персонала), другой
– имеющий группу III; работник, имеющий
группу III, может быть из числа ремонтного
персонала, а при заземлении присоединений
потребителей — из персонала потребителей.
На удаленных подстанциях по разрешению
административно-технического или
оперативного персонала при установке
заземлений в основной схеме разрешается
работа второго работника, имеющего
группу III, из числа персонала потребителей;
включать заземляющие ножи может один
работник, имеющий группу IV, из числа
оперативного персонала.
Отключать заземляющие
ножи и снимать переносные заземления
единолично может работник из числа
оперативного персонала, имеющий группу
III.
(3.6.10.) На ВЛ,
отключенных для ремонта, устанавливать,
а затем снимать переносные заземления
и включать имеющиеся на опорах заземляющие
ножи должны работники из числа оперативного
персонала: один, имеющий группу IV (на
ВЛ напряжением выше 1000 В) или группу III
(на ВЛ напряжением до 1000 В), второй —
имеющий группу Ш. Допускается использование
второго работника, имеющего группу III,
из числа ремонтного персонала, а на
ВЛ, питающих потребителя, — из числа
персонала потребителя.
Отключать заземляющие
ножи разрешается одному работнику,
имеющему группу III, из числа оперативного
персонала.
На рабочих местах
на ВЛ устанавливать переносные заземления
может производитель работ с членом
бригады, имеющим группу III. Снимать эти
переносные заземления могут по указанию
производителя работ два члена бригады,
имеющие группу III.
(3.6.11.) На ВЛ при
проверке отсутствия напряжения, установке
и снятии заземлений один из двух
работников должен находиться на земле
и вести наблюдение за другим.
Ограждение рабочего места и перечень применяемых плакатов при подготовке рабочего места. (3.7.4., 3.7.6., 3.7.7.)
(3.7.4.) На ограждениях
камер, шкафах и панелях, граничащих с
рабочим местом, должны быть вывешены
плакаты «Стой! Напряжение».
(3.7.6.) В ОРУ на
участках конструкций, по которым можно
пройти от рабочего места к граничащим
с ним участкам, находящимся под
напряжением, должны быть установлены
хорошо видимые плакаты «Стой! Напряжение».
Эти плакаты может устанавливать работник,
имеющий группу III, из числа ремонтного
персонала под руководством допускающего.
На конструкциях,
граничащих с той, по которой разрешается
подниматься, внизу должен быть вывешен
плакат «Не влезай! Убьет».
На стационарных
лестницах и конструкциях, по которым
для проведения работ разрешено
подниматься, должен быть вывешен плакат
«Влезать здесь!».
(3.7.8.) На подготовленных
рабочих местах в электроустановках
должен быть вывешен плакат «Работать
здесь».
Нормы комплектования
электроустановок защитными средствами.Периодичность
испытания и величина испытательного
напряжения для основных и дополнительных
изолирующих средств защиты?
Вопросы по
терминам и определениям
Какие работы
относятся к «верхолазным»?
Верхолазные работы
— Работы, выполняемые на высоте более 5
м от поверхности земли, перекрытия или
рабочего настила, над которым производятся
работы непосредственно с конструкциями
или оборудованием при их монтаже или
ремонте, при этом основным средством,
предохраняющим работающих от падения,
является предохранительный пояс
Какие работы
относятся к работам, выполняемым на
высоте?
Какие ВЛ относятся
к ВЛ под наведенным напряжением ?
Воздушная линия
под наведённым напряжением — ВЛ и ВЛС,
которые проходят по всей длине или на
отдельных участках вблизи действующих
ВЛ или вблизи контактной сети
электрифицированной железной дороги
переменного тока и на отключенных
проводах которых при различных схемах
их заземления (а также при отсутствии
заземлений) и при наибольшем рабочем
токе действующих ВЛ (контактной сети)
наводится напряжение более 25 В
Зона влияния
электрического поля. Допустимая
продолжительность при напряженности
более 5 кв/м.
Зона влияния
электрического поля — Пространство, в
котором напряженность электрического
поля превышает 5 кВ/м
Что определяет
наряд-допуск?
Наряд – допуск —
Задание на производство работы,
оформленное на специальном бланке
установленной формы и определяющее
содержание, место работы, время ее начала
и окончания, условия безопасного
проведения, состав бригады и лиц,
ответственных за безопасное выполнение
работы.
Кто относится
к электротехническому персоналу?
Относятся ли
электротехнические цепи разного
напряжения одного силового трехмоточного
трансформатора к одному присоединению?
Определение
«Работы со снятием напряжения».
Определение
«Работы без снятия напряжения на
токоведущих или вблизи них».
Какие средства
защиты относятся к электрозащитным?
Электрозащитное
средство – Средство, предназначенное
для обеспечения электробезопасности.
Работа в электроустановках напряжением выше 1000 В? — Мегаобучалка
· Разрешается ли включать в бригаду работников с группой II для работы в электроустановках напряжением выше 1000 В? (5.15)
В состав бригады на каждого работника, имеющего группу III, допускается включать одного работника,
имеющего группу II, но общее число членов бригады, имеющих группу II, не должно превышать трех.
· По каким документам должны выполняться работы на токоведущих частях без снятия напряжения в электроустановках напряжением выше 1000 В? (4.4)
выполняются по ППР на выполняемую работу по наряду-допуску.
· Кому разрешено включать заземляющие ножи в электроустановках выше 1000 В? (21.8)
21.8. В электроустановках напряжением выше 1000 В устанавливать переносные заземления должны
два работника: один — имеющий группу IV (из числа оперативного персонала), другой — имеющий группу III;
работник, имеющий группу III, имеет право быть из числа ремонтного персонала, а при выполнении работ по заземлению присоединений потребителей — из персонала потребителей
Отключать заземляющие ножи и снимать переносные заземления единолично имеет право работник
из числа оперативного персонала, имеющий группу III.
· В каком случае могут проводиться неотложные работы по распоряжению в электроустановках напряжением выше 1000 В? (7.6)
7.6. По распоряжению оперативным и оперативно-ремонтным персоналом или под его надзором
наблюдением, работниками, выполняющими техническое обслуживание и ремонт, монтаж, наладку и
испытание электрооборудования (далее — ремонтный персонал), в электроустановках напряжением
выше 1000 В разрешается могут проводить работы, выполняемые безотлагательно для
предотвращения воздействия на человека опасного производственного фактора, который приведет
к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья, а также работы по устранению
неисправностей и повреждений, угрожающих нарушением нормальной работы оборудования,
сооружений, устройств ТАИ, СДТУ, электро- и теплоснабжения потребителей (далее — неотложные
работы) продолжительностью не более 1 часа без учета времени на подготовку рабочего места.
Неотложные работы, для выполнения которых требуется более 1 часа или участие более трех
работников, включая работника из оперативного и оперативно-ремонтного персонала,
осуществляющего надзор в случае выполнения этих работ ремонтным персоналом, должны проводиться по наряду в соответствии с требованиями Правил.
· Кому разрешено проверять отсутствие напряжения в РУ выше 1000 В при выполнении работ со снятием напряжения? (19.2)
19.2. В РУ проверять отсутствие напряжения разрешается одному работнику из числа оперативного
персонала, имеющему группу IV в электроустановках напряжением выше 1000 В, и имеющему группу III в
электроустановках напряжением до 1000 В.
На ВЛ проверку отсутствия напряжения должны выполнять два работника: на ВЛ напряжением выше
1000 В — работники, имеющие группы IV и III, на ВЛ напряжением до 1000 В — работники, имеющие группу III.
· Кому разрешено устанавливать переносные заземления в электроустановках напряжением выше 1000 В? (21.8)
21.8. В электроустановках напряжением выше 1000 В устанавливать переносные заземления должны
два работника: один — имеющий группу IV (из числа оперативного персонала), другой — имеющий группу III;
работник, имеющий группу III, имеет право быть из числа ремонтного персонала, а при выполнении работ по заземлению присоединений потребителей — из персонала потребителей
· Кто имеет право выполнять уборку коридоров ЗРУ и электропомещений с электрооборудованием напряжением выше 1000 В единолично? (7. 13)
7.13. По распоряжению единолично уборку коридоров ЗРУ и электропомещений с
электрооборудованием напряжением до и выше 1000 В, где токоведущие части ограждены, имеет право
выполнять работник, имеющий группу II. Уборку в ОРУ имеет право выполнять один работник, имеющий
группу III.
· Кто может быть назначен ответственным руководителем работ в электроустановках напряжением выше 1000 В? (5.7)
Ответственными руководителями работ в электроустановках напряжением выше 1000 В назначаются
работники из числа административно-технического персонала, имеющие группу V и группу IV — в электроустановках напряжением до 1000 В.
· Какие работы в электроустановках напряжением выше 1000 В допускается выполнять по распоряжению? (7.8)
7.8. В электроустановках напряжением выше 1000 В, допускается выполнять по распоряжению
работы на электродвигателе, от которого кабель отсоединен и концы его замкнуты накоротко и заземлены;
на генераторе, от выводов которого отсоединены шины и кабели; в РУ на выкаченных тележках КРУ, у которых шторки отсеков заперты на замок, а также работы на нетоковедущих частях, не требующие снятия
напряжения и установки временных ограждений.
· Кому предоставлено право выдачи нарядов для проведения работ в электроустановках напряжением выше 1000 В? (5.4)
5.4. Право выдачи нарядов и распоряжений предоставляется работникам из числа административно-
технического персонала организации, имеющим группу V — в электроустановках напряжением выше 1000 В
и группу IV — в электроустановках напряжением до 1000 В.
В случае отсутствия работников, имеющих право выдачи нарядов и распоряжений, при работах по
предотвращению аварий или ликвидации их последствий допускается выдача нарядов и распоряжений
работниками из числа оперативного персонала, имеющими группу IV. Предоставление оперативному
персоналу права выдачи нарядов и распоряжений должно быть оформлено письменным указанием
руководителя организации.
· Какие документы определяют объем и последовательность работ на токоведущих частях без снятия напряжения в электроустановках напряжением выше 1000 В? (4.4)
MSHA — Руководство по политике программы
Руководство по политике программы
ТОМ V — УГОЛЬНЫЕ ШАХТЫ
75. 511 Распределительные цепи низкого, среднего или высокого напряжения
и оборудование; Ремонт
В целях настоящего раздела электромонтажные работы считаются
работа, необходимая для установки или обслуживания электрооборудования или
проводники. Ниже приведены примеры необходимых работ
должно выполняться квалифицированным лицом или лицом, обученным
выполнять электромонтажные работы и обслуживать электрооборудование под
непосредственный контроль квалифицированного лица.
- Поиск повреждений в кабелях
- Замена перегоревших предохранителей, за исключением перегоревших предохранителей на опорах тележки, может быть заменена майнерами, не имеющими квалификации для выполнения электромонтажных работ, когда:
- нет необходимости снимать крышку или панель для получить доступ к предохранителю;
- имеется соответствующий сменный предохранитель;
- держатель предохранителя, силовые проводники и контроллер мотора не повреждены;
- предупреждающие знаки размещаются на оборудовании для предупреждения горняков об опасности замены перегоревшего предохранителя опоры тележки без снятия опоры тележки;
- информационные таблички размещаются на оборудовании для информирования майнеров о правильном предохранителе для оборудования; и
- горняки, устанавливающие предохранители, прошли обучение опасностям контактных проводов под напряжением, номиналам напряжения и тока предохранителей, а также безопасным методам установки предохранителей. Все горняки, которые выполняют задачи, связанные с оборудованием, использующим троллейные предохранители (например, машинисты, бригадиры снабжения), должны пройти это обучение в рамках обучения, которое они проходят в соответствии с применимыми положениями Части 48.
- Сращивание, соединение и заделка электрических проводов и кабелей
- Установка муфт на концах кабелей
- Ремонт электрических компонентов переносного, мобильного или стационарного электрооборудования
- Монтаж электропроводки
- Электрическое обслуживание разрешенного оборудования
- Любой вид работ, выполняемых внутри помещений, хранилищ, подстанций и других подобных ограждений, при которых части или проводники, находящиеся под напряжением, подвергаются воздействию
- Любые работы, выполняемые внутри трансформаторов, силовых центров, выпрямителей, распределительных коробок, распределительных щитов, панелей и других корпусов электрооборудования или проводников
- Устранение неполадок и испытание электрических систем
- Обращение с высоковольтными силовыми кабелями под напряжением (см. Раздел 75.812)
Ниже перечислены примеры работ, которые не требуется выполнять квалифицированным лицом или лицом, обученным выполнять электромонтажные работы и обслуживание электрооборудования под непосредственным руководством квалифицированного лица:
- эксплуатация электрооборудования;
- нормальная работа переключателей управления, распределительных коробок или автоматических выключателей при условии, что части или проводники, находящиеся под напряжением, не подвергаются воздействию;
- срабатывание рубильников в троллейных цепях;
- подвешивание или снятие зажимов для плавких предохранителей на контактных проводах или с них;
- изменение битов;
- смазка;
- обращение с тянущимися кабелями под напряжением;
- вставка кабельных соединителей низкого и среднего напряжения в розетки или извлечение кабельных соединителей низкого и среднего напряжения из розеток;
- транспортировка электрического оборудования и кабелей;
- механический ремонт электрооборудования при условии, что части или проводники, находящиеся под напряжением, не открыты;
- установка и ремонт оборудования и цепей, в которых не существует опасности поражения электрическим током (имеющих номинальное напряжение 40 вольт или менее), при условии, что такое оборудование не должно быть разрешено; и
- установка, ремонт и ограждение контактных проводов и контактных фидерных проводов.
В разделе 75.510 указано, что контактные провода под напряжением могут ремонтироваться только лицом, обученным выполнению электромонтажных работ и обслуживанию электрооборудования. Ремонтные работы не должны выполняться квалифицированным лицом, но должны выполняться лицом, обученным ремонту и обслуживанию контактных проводов под напряжением. Тем не менее, электрические работы, такие как подключение питающего провода внутри закрытого корпуса выпрямителя, должны выполняться квалифицированным лицом или лицом, обученным выполнять электрические работы и обслуживать электрическое оборудование под непосредственным наблюдением квалифицированного лица. .
Фраза «под непосредственным руководством квалифицированного лица» должна, как минимум, включать следующее:
- Квалифицированный специалист должен осмотреть и/или испытать электрическую цепь или машину и определить необходимость ремонта или технического обслуживания;
- Квалифицированное лицо должно дать конкретные инструкции работнику, назначенному для выполнения этой работы, в отношении характера и объема ремонтных работ, которые должны быть выполнены, и, при необходимости, предписать способ выполнения работы;
- Квалифицированное лицо постоянно обязано инструктировать, давать советы или консультироваться с работником в случае, если порученная им работа не может быть выполнена работником в установленном порядке; и
- Квалифицированный специалист должен проверить и, при необходимости, проверить выполненную работу, прежде чем цепь будет под напряжением или машина будет возвращена в эксплуатацию.
Если сращивание кабеля выполняется лицом, не являющимся квалифицированным лицом, сращивание должно быть проверено квалифицированным лицом до повторной изоляции силовых проводников, а также до и после нанесения окончательной внешней оболочки.
Проверка и устранение неисправностей оборудования, находящегося под напряжением, должны выполняться только квалифицированным персоналом, за исключением того, что лицо, обученное выполнять электромонтажные работы и обслуживать электрическое оборудование под непосредственным наблюдением квалифицированного лица, может проводить испытания и устранение неисправностей в цепях под напряжением как часть его или ее программу обучения, если квалифицированное лицо постоянно присутствует, чтобы наблюдать, инструктировать и помогать стажеру во время такого тестирования и устранения неполадок.
Представители сервисной службы производителей горнодобывающего оборудования не обязаны быть квалифицированными лицами, но считаются лицами, «обученными выполнять электромонтажные работы и обслуживать электрооборудование под непосредственным руководством квалифицированного лица». Когда работа выполняется представителями службы изготовителя, не являющимися квалифицированными лицами, завершенная работа должна быть осмотрена и протестирована, при необходимости, квалифицированным лицом до того, как машина или оборудование будут введены в эксплуатацию.
Восстановление электрооборудования изготовителями оригинального оборудования или ремонтными мастерскими может выполняться лицами, не имеющими соответствующей квалификации; тем не менее, руководство шахты несет постоянную ответственность за проверку такого оборудования квалифицированным специалистом для обеспечения безопасного рабочего состояния до того, как оборудование будет введено в эксплуатацию.
Раздел 75.512 требует, чтобы осмотры и тесты проводились только квалифицированным лицом. Сам характер необходимых осмотров и испытаний исключает выполнение работ лицом, обученным выполнять электромонтажные работы и обслуживать электрооборудование под непосредственным наблюдением квалифицированного лица.
Разъединяющее устройство предназначено для обеспечения рабочих видимыми средствами быстрого определения того, что оборудование или цепь обесточены. Рабочий должен иметь возможность легко видеть ножи или контакты отключения питания, чтобы без сомнений определить, что цепь обесточена.
Разъединительные устройства должны быть заблокированы, где это возможно, и снабжены соответствующими бирками лицами, выполняющими работу. Блокировка «возможна» почти во всех случаях и может быть осуществлена на практике. Однополюсные ножевые разъединители и разъединители с плавкими предохранителями в высоковольтных цепях являются примерами случаев, когда блокировка практически невозможна. Во всех случаях висячие кабели, оснащенные кабельными муфтами или плавкими зажимами, должны быть открыты, помечены и заблокированы. Вот некоторые методы, с помощью которых можно осуществить блокировку:
- Просверливание небольшого отверстия в оболочке кабельной муфты для установки висячего замка;
- Присоединение кабельного соединителя к центру питания с помощью короткого кабеля и навесного замка; и
- Размещение кабельных соединителей или зажимов для плавких предохранителей внутри коробки, оснащенной навесным замком.
Лицо, выполняющее работу, должно иметь при себе ключ от висячего замка, чтобы гарантировать, что цепь или кабель не будут случайно находиться под напряжением, пока он или она находится в контакте с проводниками.
В любом случае висячий замок должен быть удален лицом, которое его установило, если это лицо присутствует в шахте. Если лицо, установившее замок, отсутствует, оператор или агент оператора (ответственное должностное лицо) должен назначить человека для снятия замка.
«Подходящая маркировка» означает, что на блокируемом разъединительном устройстве должна быть прикреплена табличка с такой формулировкой, как «Опасность, Выполняется ремонт».
Разъединительные устройства, установленные на бортовом шахтном оборудовании Когда устройства отключения установлены на борту шахтного оборудования, они могут использоваться для удовлетворения требований 30 CFR 75.509, 75.511 и 75.1725(c) при условии, что устройства отключения безопасны, спроектированы и установлены на оборудовании в соответствии с требованиями 30 CFR 75. 520.
В соответствии с требованиями 30 CFR 75.509, 75.511 и 75.1725(c) отключающие устройства должны работать так, чтобы обеспечить четкое визуальное подтверждение того, что оборудование или цепь обесточены. Рабочий должен иметь возможность легко видеть ножи или контакты отключения питания, чтобы без сомнений определить, что оборудование или цепь обесточены.
Чтобы соответствовать требованиям 30 CFR 75.520, корпуса разъединяющих устройств должны быть взрывозащищенными и устанавливаться в месте на машине, которое не будет представлять опасности для оператора машины или ухудшать видимость. Кроме того, кожух, в котором находится разъединяющее устройство, должен быть первым кожухом на машине, в который входит висячий кабель. Крышки корпусов разъединителей должны быть снабжены блокировочными выключателями, чтобы при снятии этих крышек горняки не могли контактировать с частями, находящимися под напряжением.
Эти крышки также должны быть снабжены предупредительными табличками, предупреждающими горняков о том, что они не должны проникать в эти ограждения, прежде чем обесточить тянущиеся к оборудованию кабели. Отключающее устройство должно выдерживать ток полной нагрузки машины и прерывать ток полной нагрузки машины, если только устройство не заблокировано для отключения нагрузки перед размыканием. Кроме того, если устройство предназначено для прерывания тока короткого замыкания, оно должно иметь ток отключения больше, чем доступный ток короткого замыкания в машине.
Использование отключающего устройства, установленного на борту машины, в качестве визуального отключения оборудования приводит к изменению установленных процедур электромонтажных работ. В результате все майнеры, выполняющие техническое обслуживание этого оборудования, должны пройти обучение выполнению задач в соответствии с требованиями 30 CFR 48.7(a)(3). Это обучение должно включать четкие инструкции о том, что отключающее устройство только обесточит машину, а висячий кабель останется под напряжением.
75.512 Электрооборудование; Осмотр, тестирование и техническое обслуживание
Этот раздел требует, чтобы каждая отдельная часть электрического оборудования, включая локомотивы, пассажирские вагоны, электрические стрелочные переводы и сходы с рельсов, компрессоры, автомобильные тягачи, конвейерные установки, насосы, каменно-пылевые машины, оборудование с батарейным питанием и разрешенное оборудование, подвергалась проверке. и протестировано. Требуемые осмотры и тесты должны быть достаточно тщательными, чтобы гарантировать, что электрическое оборудование не ухудшилось из-за небрежного обращения, неправильного использования или нормального использования до небезопасного состояния, которое может привести к поражению электрическим током, пожару или другой опасности для шахтеров.
В протоколе осмотра электрооборудования, требуемом настоящим Разделом, должен быть указан отдельно каждый отдельный элемент электрооборудования в шахте.
Если квалифицированный специалист, проводящий необходимые осмотры и испытания, обнаружит какое-либо потенциально опасное состояние, это лицо должно немедленно вывести дефектное оборудование из эксплуатации до тех пор, пока такое состояние не будет устранено.
Если каждая отдельная единица электрооборудования не указана отдельно и не обозначена серийным или фирменным номером и местоположением каждой единицы, а также если не зарегистрированы все опасные состояния и корректирующие действия, записи о еженедельных проверках электрооборудования являются неполными и считается нарушением настоящего раздела.
Квалифицированное лицо, проводящее экзамен, не обязано подписывать книгу; тем не менее, имя квалифицированного лица, проводившего требуемый осмотр и тест, должно быть указано в разделе «Экзаменатор» в книге формы 6-1492 (еженедельный отчет). Результаты осмотров, требуемых настоящим Разделом, могут быть внесены или зарегистрированы квалифицированным лицом, проводившим осмотр, или ответственным должностным лицом шахты (начальником, горным мастером, мастером-электриком или мастером по ремонту) или могут передавать информацию из контрольного листа, заполненного экзаменатор, к требуемой книге. Если экзаменатор не может быть легко идентифицирован по записям еженедельных проверок электрооборудования, записи являются неполными и нарушают настоящий раздел.
75.512-2 Периодичность проверок
Проверка электрооборудования может производиться в любое время в течение каждой календарной недели, даже если между проверками проходит более 7 дней.
75. 513-1 Электропроводники; Размер
Если силовые кабели изготовлены в соответствии со стандартами Ассоциации инженеров по изолированным кабелям (ICEA), для определения соответствия требованиям настоящего Раздела должны использоваться таблицы допустимой нагрузки ICEA.
75.514 Электрические соединения или соединения; Пригодность
В этом разделе требуется, чтобы проводники соединялись вместе с помощью зажимов, соединителей, контактных зажимов или других подходящих соединителей для обеспечения хороших электрических соединений. Соединения, выполненные путем скручивания проводников вместе или путем связывания проводов узлами, соединения с оголенными или открытыми проводниками, а также соединения, которые нагреваются или образуют дугу под нагрузкой, считаются несоответствием.
При сращивании изолированных проводников проводники должны быть повторно изолированы изоляционными материалами, аналогичными исходным. Вместо негорючей изоляции следует использовать огнестойкий изоляционный материал. Вместо высокотемпературной изоляции следует использовать стекло, асбест или другой термостойкий материал.
Питающие провода должны быть соединены между собой надлежащими сращиваниями питающих проводов. Зажимы для проволочных канатов допустимы для сращивания фидерной проволоки; однако при выполнении каждого соединения следует использовать как минимум два хомута соответствующего размера. Зажимы троса следует периодически проверять на предмет затяжки.
Там, где рельсы используются в качестве силовых проводов, для эффективных соединений требуется следующее:
- Оба рельса магистральных путей должны быть сварены или склеены в каждом стыке, а поперечные связи должны быть установлены с интервалом не более 200 футов. Если рельсы соединены параллельно с фидерной цепью такой же полярности, такой параллельный фидер должен быть соединен с рельсами пути с интервалом не более 1000 футов.
- По крайней мере, один рельс на рельсах второстепенной тяги должен быть приварен или склеен в каждом стыке, а поперечные связи должны быть установлены с интервалом не более 200 футов.
- Стрелочные переводы на вводах должны быть хорошо заклеены.
- В помещениях, где электрооборудование зависит от направляющих рельсов помещения в качестве силового проводника, стыки рельсов должны быть закреплены с помощью накладок, уголков или их эквивалентов, и по крайней мере один рельс должен быть приклеен к каждому стыку.
Видимое искрение или нагрев в стыках рельсов указывает на плохое соединение или плохое сцепление.
Магистральный путь интерпретируется как путь, используемый для транспортировки угля от места соединения двух или более угледобывающих участков. Все остальные пути считаются второстепенными и включают пути, которые используются для перевозки шахтеров и материалов или угля с одного участка добычи угля. Оба рельса второстепенного пути, возможно, потребуется склеить или сварить в каждом стыке, если для соблюдения Раздела 75.1001 требуется дополнительная допустимая нагрузка по току.
Склеивание, используемое здесь, означает соединение, используемое для обеспечения требуемой электропроводности между рельсами. Соединение может быть выполнено механическим способом, например, с помощью клина или путем сварки стыков на рельсах.
75.515 Кабельная арматура; Пригодность
В этом разделе требуются фитинги такой конструкции, чтобы предотвратить истирание изоляции кабелей или проводов, что может привести к обнажению или случайному заземлению проводников в точках, где они входят в стенки отсеков распределительных коробок, стартеров, двигателей, кабельных муфт и т. д. Изолированные провода проходящие через стены металлических ограждений, должны быть защищены от повреждения изоляции изолированными втулками или подходящим изоляционным материалом, например огнеупорным рукавом, используемым в сочетании с подходящим фитингом или хомутом, предотвращающим перемещение проводника в отверстии. Фитинги для кабелей не должны быть изолированы. Когда изолированные провода проходят через отверстия в металлических перегородках внутри того же корпуса, для прохода отверстий должны использоваться изолирующие втулки или другой подходящий изоляционный материал. Для целей настоящего раздела под «кабелем» понимаются две или более изолированные жилы, покрытые дополнительным износостойким покрытием.
75.516 Провода питания; Опора
«Силовой провод» означает токонесущий проводник, который может быть неизолированным, изолированным или являться частью кабельной сборки.
Экранированные кабели, отвечающие всем требованиям раздела 75.804, не требуется прокладывать на изоляторах, даже если они используются для питания оборудования низкого, среднего или высокого напряжения. Все остальные силовые провода и кабели, питающие ленточный конвейер приводы, насосы, воздушные компрессоры и другие узлы переносного или стационарного оборудования (кроме распределительных коробок, переносных насосов, зарядных устройств и посыпных машин, применяемых на угледобывающих участках и требующих частого перемещения) должны устанавливаться на изоляторах. и не должны соприкасаться с горючими материалами, крышей или ребрами.
Приемлемые изоляторы изготовлены из негорючего, непоглощающего изоляционного материала, соответствующего используемому напряжению. Кроме того, изоляторы должны иметь достаточную механическую прочность и должны быть установлены таким образом, чтобы обеспечить достаточную опору для проложенных на них силовых проводов или кабелей. шиферная крыша, бетонные или металлические опоры крыши или каменные стены с помощью отрезков огнеупорного кабеля или конвейерной ленты.
Контактные провода и провода контактных фидеров должны крепиться только на изолированных подвесах типа раструба и зажима или других опорах, специально предназначенных для этой цели.
Все провода и кабели, которые должны быть закреплены на изоляторах, должны быть закреплены таким образом, чтобы они не соприкасались с горючими материалами, крышей или ребрами.
75.516-1 Установленные изоляторы
J-образные крюки допускаются в качестве изоляторов для постоянной установки изолированных кабелей, если изготовитель удостоверяет диэлектрическую прочность и прочность на растяжение J-образного крюка и если, по мнению уполномоченного представителя Секретарь, J-крючок адекватен возложенной на него обязанности. В качестве критериев приемлемости J-образных крюков в качестве изоляторов следует использовать следующие руководящие принципы:
- Диэлектрическая прочность J-крюка должна быть не менее чем в восемь раз выше напряжения цепи.
- Прочность на растяжение должна быть не менее чем в три раза больше веса, который должен выдерживать J-образный крюк.
Изолированные J-образные крюки, отвечающие вышеуказанным требованиям, допускаются в качестве изоляторов для стационарной прокладки изолированных контрольных кабелей и изолированных контрольных проводов (как одножильных, так и витых пар) или для временной прокладки (не более 6 месяцев) изолированные силовые кабели.
Настоящий раздел не запрещает установку одножильных кабелей, используемых в трехфазных низковольтных цепях с резистивным заземлением, на соответствующих подвесах и с опорой на заземленный несущий провод или изолированные провода в заземленном металлическом кабелепроводе.
75.517 Силовые провода и кабели; Изоляция и защита
Любой незаземленный силовой провод, отходящий от ввода рельса для любых целей, должен быть изолирован. Кроме того, силовые провода и кабели должны быть проложены под хорошо поддерживаемой крышей и достаточно далеко от движущегося оборудования, чтобы предотвратить их повреждение; однако в некоторых местах для дополнительной защиты от повреждений может потребоваться металлический или неметаллический кабелепровод. Примеры таких мест включают: где силовые провода или кабели, кроме проводов троллейного питания, пересекают троллейный провод; где силовые провода или кабели проходят через двери или ограничители; где силовые провода или кабели проложены вдоль складских помещений снабжения; где силовые провода или кабели проложены в узких углах с недостаточным зазором; или других местах, где силовые провода или кабели не могут быть изолированы в достаточной степени для обеспечения защиты.
Этот Раздел также требует ремонта поврежденной изоляции на изолированных силовых проводах и кабелях (включая тянущиеся кабели) и поврежденных оболочек силовых кабелей (включая тянущиеся кабели).
Внешняя оболочка кабеля предназначена для защиты внутренних проводников от порезов, истирания, влаги и т. д. и должна быть неповрежденной, чтобы кабель был полностью защищен в соответствии с требованиями настоящего Раздела.
Ленты или другие материалы, которые используются для формирования внешней оболочки утвержденных неразъемных соединений, могут использоваться для замены поврежденных участков внешней оболочки тянущегося кабеля. Внешние оболочки должны быть заменены таким образом, чтобы предотвратить попадание влаги в кабель.
Пропитанная дегтем фрикционная лента не подходит для изоляции или защиты во влажных и мокрых зонах подземных угольных шахт. Такая лента будет поглощать шахтную воду, которая обладает высокой проводимостью, создавая серьезную опасность поражения электрическим током для шахтеров.
75.518-1 Электрооборудование и цепи; Защита от перегрузки и короткого замыкания; Минимальные требования
В системах постоянного тока, которые либо незаземлены, либо имеют нейтральную точку заземления, защитные элементы должны быть предусмотрены как для положительных, так и для отрицательных линий. Это требует использования либо двухполюсного автоматического выключателя, либо предохранителя для каждой полярности. Предохранители соответствующего типа и мощности допустимы в качестве защиты от перегрузки только для постоянного тока. или однофазные цепи переменного тока и двигатели. Правильный выбор зависит от размера провода, конструкции двигателя, мощности и способа запуска. Если вычисленное значение отличается от стандартного размера, приемлемым является следующий общий предохранитель или тепловой элемент большего размера.
Установка устройств защиты от перегрузки на локомотивах, работающих на уклонах более 5 процентов, может создать опасную ситуацию из-за снижения тормозной мощности, если устройства защиты от перегрузки по току сработают. Несоответствие требованиям настоящего Раздела не может быть заявлено для локомотивов, работающих на уклонах более 5 процентов, до тех пор, пока на таких локомотивах и тяговых вагонах не будут спроектированы и установлены соответствующие автоматические тормоза.
75.518-2 Лампы накаливания, защита от перегрузки и короткого замыкания
Расстояние не более 8 футов означает не более 8 футов незаземленного проводника.
75.519-1 Силовые цепи; Выключатели-разъединители; расположение
Этот раздел применяется к силовым цепям низкого и среднего напряжения, входящим в шахту, а также к силовым цепям низкого, среднего и высокого напряжения на дне шахт и скважин. Требования к разъединителям высоковольтных силовых цепей, входящих в шахту, содержатся в Разделе 75.802(c).
Высоковольтная кабельная муфта, переключатель или другое устройство, не предназначенное для отключения нагрузки, расположенное на дне шахты или скважины, может использоваться вместе с высоковольтным автоматическим выключателем, расположенным на поверхности, при условии:
- Выключатель дистанционного управления, который при срабатывании размыкает автоматический выключатель, находится на дне шахты или скважины; и
- На дне шахты или скважины предусмотрены визуальные или звуковые средства индикации того, что автоматический выключатель размыкается при активации переключателя дистанционного управления. Сигнальные огни допустимы, если на них подается питание через вспомогательные контакты выключателя.
Если выключатели с плавкими предохранителями и ножевые выключатели не предназначены для отключения нагрузки в высоковольтных цепях, такие выключатели должны использоваться в качестве разъединяющих средств только тогда, когда сначала используются какие-либо другие средства для обесточивания цепи.
Проектирование электрических систем среднего напряжения | Консультации
Цели обучения
- Проанализировать, как и почему определенная система среднего напряжения (СН) выбрана для данной конструкции.
- Оцените применимые нормы и стандарты и то, как они влияют на проектирование электрических систем.
- Вспомните, что следует учитывать при проектировании систем распределения электроэнергии среднего напряжения.
Мы привыкли рассматривать электроэнергию так же, как и любые другие коммунальные услуги, поставляемые в наш дом или на работу. И это правильный взгляд на это. Так же, как вода и природный газ, электроэнергия передается и распределяется для общего пользования. Точно так же, как давление (или разница давлений между двумя точками) приводит в движение воду и газ, напряжение «движет» электрический ток. Чтобы электроэнергия была доставлена конечным пользователям, она должна пройти несколько итераций.
Источники, распределение электроэнергии
Электроэнергия производится с использованием магнитной и кинетической энергии. Когда магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами, прерывается движущейся катушкой, в этой катушке индуцируется электрический ток. Именно с помощью этого процесса сегодня производится большая часть электроэнергии. Например, атомная электростанция использует ядерную энергию для производства пара высокого давления, который приводит в движение лопасти турбины. Затем это движение передается на ротор турбины. Магнитное поле генератора, соединенного с валом турбины, используется движущимся ротором для создания электрического тока в обмотке якоря. Угольные электростанции также используют тепло горящего угля для создания пара и производства энергии через паровую турбину, но с гораздо меньшей эффективностью, чем атомные электростанции. Гидроэлектростанция использует потенциальную энергию падающей воды для приведения в движение лопастей турбины. Точно так же ветряная турбина использует кинетическую энергию ветра для вращения лопастей. В солнечных батареях не используется турбина, но они используют энергию солнца для стимуляции электронов специально изготовленных фотоэлектрических модулей, тем самым создавая постоянный ток (постоянный ток). Затем этот постоянный ток преобразуется в переменный ток (переменный ток) с помощью инверторов.
Несмотря на то, что существует так много источников энергии, которые можно преобразовать в электроэнергию, строить электростанции везде, где требуется электроэнергия, нецелесообразно и зачастую невыполнимо. Чтобы решить эту проблему, электроэнергия передается от источника туда, где она необходима. Для перехода от коммунальных линий электропередачи к конечному потребителю коммунальные предприятия используют электрические подстанции. Эти подстанции снижают напряжение на уровне передачи до напряжения на уровне распределения. С этих подстанций, называемых коммунальными, электроэнергия подается (распределяется) жилым, коммерческим и промышленным потребителям.
Виды тока
Электроэнергия может передаваться через постоянный или переменный ток. Первой электростанцией была станция Перл-Стрит (построенная компанией Edison Illuminating Co., которую возглавлял Томас Эдисон) в Нью-Йорке. Эта станция поставляла электроэнергию постоянного тока потребителям в непосредственной близости от станции. Однако проблема с постоянным током заключается в том, что его нельзя транспортировать на большие расстояния, потому что его нельзя преобразовать в более высокое напряжение. Никола Тесла был убежден, что путь преодоления барьера расстояния состоит в том, чтобы чередовать, а затем передавать мощность при более высоких напряжениях с помощью трансформаторов. Вестингауз запатентовал идею Теслы и построил первую линию электропередачи переменного тока в штате Нью-Йорк, передающую энергию от Ниагарского водопада в Буффало. Сегодняшние технологические достижения позволяют экономично передавать постоянный ток высокого напряжения, и это вполне может стать способом будущего.
Первая линия электропередач переменного тока была построена в 1886 году в Черки, Италия, по которой на 17 миль передавалось напряжение 2000 В. Чтобы избежать высокой стоимости проводников, необходимых для передачи больших токов, и потерь, связанных с протеканием больших токов, необходимо были развиты линии электропередач. В 1936 году в США была проложена линия электропередачи напряжением 287 кВ: линия от плотины Гувера до Лос-Анджелеса. В настоящее время в Соединенных Штатах для передачи энергии обычно используются напряжения до 345 кВ. Использование более высокого напряжения возможно, но проводится тщательный экономический анализ, поскольку цена оборудования существенно возрастает при переходе на более высокий уровень напряжения.
Уровни напряжения
Существует несколько причин для выбора одного уровня напряжения над другим для передачи электроэнергии. Основной причиной является стоимость. При более высоком напряжении требуется меньше меди для проводки, но больше денег на электрооборудование — это баланс. Другая причина — длина линий. Для более длинных линий электропередач имеет смысл использовать более высокое напряжение, но это связано с увеличением расстояния между проводами. Часто на решение влияют существующие линии электропередач в конкретном районе. Использование одной и той же системы напряжения упрощает соединение различных линий в сеть, и это может сделать определенный уровень напряжения очень привлекательным, даже если непосредственные затраты выше.
Уровни напряжения были стандартизированы, чтобы производители могли сосредоточиться на разработке определенных типов оборудования. Стандарт ANSI C84.1 определяет среднее напряжение (MV) как «класс номинального напряжения системы выше 1000 В и ниже 100 кВ». IEEE 141 (Красная книга) ссылается на ANSI C84.1 при распознавании тех же уровней напряжения, которые связаны с диапазоном среднего напряжения. Из всех возможных уровней напряжения от 1 кВ до 100 кВ в США чаще всего используются стандартные напряжения 4160 В, 12 470 В, 13 200 В, 13 800 В, 24,940 В и 34 500 В для четырехпроводных систем и 69 000 В для трехпроводных систем. Также используются другие системы напряжения, такие как 2 400 В, 4 800 В, 6 900 В, 8 320 В, 12 000 В, 20 780 В, 22 860 В, 23 000 В и 46 000 В. Определенные напряжения, такие как 4,1 кВ, 6,9 кВ и 13,8 кВ. кВ, совпадают со стандартными напряжениями двигателя, поэтому им отдается предпочтение.
В зависимости от размера кампуса конечный пользователь должен будет выбрать, какой уровень напряжения распределять по сети. При выборе уровня напряжения необходимо принять несколько решений. Помимо стоимости проекта, одним из важнейших аспектов является безопасность. Несколько лет назад электрики обычно работали с оборудованием под напряжением, причем не только с низковольтным (НН; 1000 В и менее), но и с оборудованием СН. Эта практика была очень ограничена, потому что она очень опасна. Там, где работы по техническому обслуживанию по-прежнему выполняются на редукторе, находящемся под напряжением, первоочередной задачей является безопасность. В целях обеспечения безопасности NFPA: Национальный электротехнический кодекс (NEC), статья 110: Требования к электрическим установкам, требует определенных зазоров в рабочем пространстве вокруг электрического оборудования — чем выше номинальное напряжение, тем больше требуемый зазор. Техническое обслуживание оборудования является еще одним фактором при определении уровня напряжения в электрической системе. Если ремонтная бригада уже обучена работе с определенным оборудованием, работающим под напряжением, имеет смысл продолжать использовать тот же уровень напряжения. В противном случае потребуется дополнительное обучение.
Использование распределительной системы среднего напряжения имеет несколько преимуществ по сравнению с распределительной системой низкого напряжения. Напряжение и ток имеют обратную зависимость. При определенной потребности в мощности, чем выше напряжение, тем ниже ток, исходя из уравнения:
P = V x I
Где P = мощность, V = напряжение и I = ток.
Иногда проблема не в расстоянии, а в количестве распределяемой мощности. Жилые дома не имеют большой потребности в электроэнергии, поэтому использование НН их вполне устраивает. Но коммерческие клиенты обычно просят большое количество энергии. Предположим, что некоему клиенту требуется мощность 10 МВт (или 12 МВА). При распределении этой мощности по НН (например, 480 В) объект должен был бы вместить почти 14 450 ампер. Это огромное количество тока, которое требует огромного количества проводки. Для сравнения, те же 12 МВА будут производить только около 500 ампер при 13,8 кВ. Это маломощное решение дает владельцу гибкость в подаче электроэнергии через здание как можно ближе к нагрузке, а затем понижает мощность до уровня низкого напряжения для потребления. Выбор распределения электроэнергии через СН также помогает свести к минимуму потери мощности, что увеличивает экономию при эксплуатации. Верно и обратное: чем ниже напряжение, тем выше ток. Система среднего напряжения обеспечивает то же количество энергии за счет меньшего тока по сравнению с системой низкого напряжения. Меньшее количество тока позволяет использовать проводники меньшего размера и/или меньше наборов проводников для распределения мощности, что приводит к значительной экономии. Более низкие уровни тока также приводят к меньшим потерям мощности и, как следствие, к меньшему падению напряжения. Меньшее падение напряжения делает возможным распределение мощности на большие расстояния. Очень часто в кампусе используется распределительная система 13,8 кВ с понижением напряжения до 480 В в здании и 4160 В и 480 В в здании центрального хозяйства. Если расстояния от главной коммунальной подстанции кампуса до отдельных зданий велики, можно использовать более высокие напряжения, но очень распространена распределительная система 13,8 кВ. Другие распространенные напряжения: 12,47 кВ, 24 кВ и 24,9 кВ.кВ (номинально 25 кВ).
Проектирование системы распределения
При проектировании системы распределения среднего напряжения особое внимание следует уделить размерам оборудования, номинальным значениям и зазорам между ними. Габариты оборудования для систем среднего напряжения больше, чем для систем низкого напряжения. Поэтому пространство, предназначенное для оборудования, становится очень важным и должно быть выделено на ранней стадии процесса проектирования. В таблице 1 показано сравнение электрооборудования для двух очень распространенных систем напряжения, 480 В и 13,8 кВ, с использованием оборудования одного и того же производителя.
Рабочие зазоры вокруг оборудования СН также больше, чем зазоры оборудования НН. Статья 110 NEC описывает минимальные рабочие расстояния вокруг электрооборудования. В таблице 2 сравниваются рабочие зазоры для тех же двух распределительных систем, что и в таблице 1.
Условие 1 выполняется, когда на одной стороне рабочего пространства имеется открытая часть под напряжением, но нет частей под напряжением или заземления на противоположной стороне рабочего пространства. Если с обеих сторон имеются токоведущие части, условие 1 выполняется только в том случае, если части защищены изоляционными материалами. Условие 2 применяется, когда на одной стороне рабочего пространства имеются открытые токоведущие части, а на другой — заземленные, при этом бетон, кирпич и плитка считаются заземленными. Состояние 3 — наихудший сценарий с открытыми токоведущими частями по обеим сторонам рабочего пространства.
Если оборудование среднего напряжения находится на открытом воздухе, оно должно быть ограничено, по крайней мере, забором, который, в зависимости от уровня напряжения, должен находиться на расстоянии не менее 10 футов от токоведущих частей или корпуса. Для системы с номинальным напряжением 13,8 кВ зазор должен составлять 15 футов. Дополнительные сведения см. в статье 110.31 NEC.
Оборудование среднего напряжения не обладает такой гибкостью, как оборудование низкого напряжения. Для систем низкого напряжения имеются автоматические выключатели всех типоразмеров, а более крупные выключатели оснащены легко регулируемыми расцепителями. В простых системах среднего напряжения для защиты можно использовать выключатели с предохранителями, и эти предохранители также бывают разных размеров. Однако в сложных распределительных системах среднего напряжения, таких как критически важные объекты, использование выключателей среднего напряжения становится необходимостью. Самый маленький автоматический выключатель для системы с номинальным напряжением 13,8 кВ (распределительное устройство 15 кВ) рассчитан на 1200 ампер. Следующий размер — 2000 ампер, затем 3000 ампер. Как упоминалось ранее, большое преимущество систем среднего напряжения заключается в том, что сила тока мала, но в настоящее время для этих систем нет выключателя достаточно малых размеров. Однако для систем Международной электротехнической комиссии (МЭК) доступны выключатели на 630 ампер. Этот автоматический выключатель мы называем «глухим». Его называют немым, потому что он не наделен никаким разумом и не знает, когда нужно устранить ошибку. По этой причине используются реле. Реле предлагают отличные возможности защиты и схемы, но это не отменяет того факта, что самый маленький автоматический выключатель среднего напряжения на 1200 ампер очень часто слишком велик для величины проходящего через него тока. Это отсутствие гибкости имеет финансовые последствия, которые необходимо учитывать.
Защита от сбоев для систем среднего напряжения становится важной из-за последствий сбоя защиты. Автоматический выключатель на 1200 ампер, рассчитанный на 480 В, может выдерживать мощность, близкую к 1 МВА (при номинале 100 и нагрузке). Для сравнения, автоматический выключатель на 1200 ампер на 13,8 кВ может выдерживать более 28 МВА. Как мы видим, выключатель среднего напряжения обеспечивает гораздо большую нагрузку, поэтому крайне важно, чтобы была обеспечена защита. Из-за такого сильного воздействия на систему распределения единичного сбоя надежность системы становится важной частью усилий по проектированию. IEEE 493-2007: Industrial Power Systems Design («Золотая книга») — хороший ресурс для анализа надежности. На основе этих анализов и потребностей владельца в систему может быть встроено резервирование. Избыточность может быть N + x (где x может быть 1, 2 или любое число) или 2N. Для системы 2N требуется два источника питания для каждой единицы оборудования, причем каждый источник полностью способен нести всю нагрузку (см. рис. 1). В случае неисправности на стороне «А» питание по-прежнему доступно на стороне «В». Когда сторона А недоступна, система не является 2N до тех пор, пока сторона А не будет снова введена в эксплуатацию. Резервирование важно учитывать при любом уровне напряжения, но оно становится особенно важным в системах среднего напряжения, поскольку обеспечивается большое количество мощности, которая может быть потеряна. Используя тот же пример, выключатель на 1200 ампер при 480 В может обеспечить мощность около 1 МВА, а при 13,8 кВ — более 28 МВА. Потеря 28 МВА может иметь гораздо больший эффект, чем потеря 1 МВА мощности.
Для больших и сложных электрических систем защиту системы среднего напряжения можно легко спроектировать с помощью реле, но это может быть сложно и должно быть тщательно продумано. Существует много видов схем защиты, и обычно в надежной системе задействовано множество различных типов реле и функций. Каждому типу реле присвоен номер, как и каждому защитному устройству, описанному в стандарте ANSI/IEEE C37.2, что упрощает проектирование и понимание разработок других людей. Реле дифференциальной защиты (87) суммирует входящие токи и сравнивает их с суммой выходящих токов. Этот вид защиты является одним из самых распространенных, поскольку действует быстро. Дифференциальная защита применяется к главной шине оборудования и зоне, охватывающей все выключатели. Дифференциальная защита также может быть предусмотрена для трансформаторов и фидеров среднего напряжения, имеющих значительную длину. Другими распространенными типами защиты являются максимальная токовая (51), мгновенная (50), защита от перенапряжения (59).), пониженное напряжение (27), обратная мощность (32) и многое другое. Отличным источником по защите электрических систем является IEEE 242-2001: Защита и координация промышленных и коммерческих энергетических систем.
В последнее десятилетие предпринимались попытки централизовать защиту оборудования среднего напряжения. Отдельные реле посылают сигналы центральному устройству, которое затем обрабатывает информацию и решает, какие действия следует предпринять, чтобы избежать ложных срабатываний. Сигнал может передаваться туда и обратно по оптоволокну или по беспроводной связи. Эта технология была впервые разработана в Европе, и стандартом для нее является IEC 61850: Power Utility Automation. Эта технология перспективна, но пока не получила широкого применения.
Распределительные трансформаторы среднего напряжения также имеют тенденцию быть больше и дороже, чем трансформаторы низкого напряжения. Из-за воздействия неисправности трансформатора на всю систему больше внимания уделяется защите трансформаторов среднего напряжения. В дополнение к обычной защите от перегрузки по току, которую могут получить трансформаторы низкого напряжения, трансформаторы среднего напряжения получают тепловое реле (49) для контроля температуры масла, реле давления (63) для контроля давления в масляном баке и реле уровня жидкости (71). следить за уровнем масла (см. рис. 2). Все эти реле будут отключать выключатель при заданном значении соответствующих параметров, выходящих за допустимые пределы. Чтобы уточнить, некоторые трансформаторы низкого напряжения могут иметь все эти уровни защиты, но в трансформаторах среднего напряжения такая защита является обычной.
Резервное питание
Распределительные системы среднего напряжения обладают теми же преимуществами, что и вспомогательное оборудование, на стороне резервного (или резервного) питания. Например, система на 13,8 кВ может поддерживаться генераторами на 13,8 кВ. Резервная мощность, вырабатываемая генераторами, может быть так же легко распределена как можно ближе к нагрузке, как и на стороне коммунальных служб. В зависимости от типа конструкции распределительной системы часто возникает необходимость параллельного подключения этих генераторов среднего напряжения для резервирования всей системы.
При параллельном подключении генераторов среднего напряжения необходимо учитывать несколько моментов. Один из них — надежность. Например, если для поддержки энергосистемы в случае полного отказа электросети необходимо четыре генератора, следующим решением является масштаб резервирования. Если требуется N + 1, нам нужно будет использовать пять генераторов, причем четыре из пяти необходимы в любой момент времени. Надежность (готовность) такой системы составляет 0,999. Если приемлема меньшая надежность, можно использовать только четыре генератора для коэффициента готовности 0,9.6. Подробную информацию о том, как рассчитать надежность энергосистем, см. в Золотой книге IEEE.
Другое решение заключается в том, как система резервного копирования взаимодействует с утилитой. Во многих случаях достаточно открытого перехода, когда резервная система отключается от нагрузки до того, как к ней будет снова подключено питание от сети. Открытые переходы легче и проще реализовать. В некоторых случаях требуется закрытый переход, когда система резервного питания и система энергоснабжения работают параллельно в течение очень короткого периода времени, обычно нескольких циклов.
Примеры систем с закрытым переходом можно найти в больницах и центрах обработки данных. Закрытый переход усложняет систему распределения, поскольку элементы управления и ретрансляции должны включать больше зон управления.
Кроме того, из-за параллелизма между сетью и резервным питанием доступность тока короткого замыкания увеличивает наихудший сценарий возникновения неисправности во время замкнутого перехода. Это увеличение отказоустойчивости может привести к следующему более высокому стандартному рейтингу распределительного устройства, что может значительно повлиять на затраты (см. рис. 3).
Система среднего напряжения с резервными генераторами также требует пристального внимания к заземлению и защите от замыканий на землю. Заземление электрических систем — это широкая тема, и здесь мы ее рассматривать не будем, за исключением того, что читатель может обратиться к двум хорошим источникам: IEEE 142-1991: Заземление промышленных и коммерческих энергосистем и IEEE C37. 101: Руководство по защите заземления генераторов.
Плюсы и минусы среднего напряжения
Распределительные системы среднего напряжения имеют много преимуществ перед распределительными сетями низкого напряжения, но они также имеют некоторые недостатки. Выбор должен быть результатом тщательного анализа, где преобладающими факторами являются стоимость и безопасность. Преимущества систем среднего напряжения включают использование значительно меньшего количества меди в виде меньших проводников и меньшего количества наборов проводников, меньшие потери мощности, меньшее падение напряжения и, как следствие, распределение гораздо большей мощности на нагрузку. Недостатки систем среднего напряжения включают в себя большие размеры оборудования, большие рабочие зазоры, необходимые вокруг электрического оборудования, большие инвестиции в обучение и более длительные периоды обслуживания для ремонта оборудования.
Несмотря на эти преимущества и недостатки, иногда распределение на низком уровне невозможно, и в этом случае используется распределение среднего напряжения (см.