Заземление на однолинейной схеме


назначение, виды, принципы проектирования, требования к оформлению

Ссылка на статью успешно отправлена!

Отправим материал вам на e-mail

В соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей», однолинейная схема электроснабжения − это один из видов исполнительной документации, которая должна быть в наличии у организации и частного лица, эксплуатирующих электросети и оборудование в обязательном порядке. В этой статье редакции HomeMyHome.ru подробно расскажем о том, что представляет собой такая схема, что она должна включать в себя, а также правила её оформления согласно всем нормативным документам.

Однолинейная схема электроснабжения загородного дома

Содержание статьи

Что такое однолинейная схема электроснабжения и зачем нужна

Однолинейная схема электроснабжения является техническим документом, на котором отображаются все элементы электрической сети объекта с указанием их характеристик и параметров, а также установленная и расчётная мощности объекта в целом. Термин «однолинейная» означает, что все электрические соединения, существующие на объекте, вне зависимости от их фазности, на схеме отображаются одной линией. Правила оформления однолинейных схем регламентированы ГОСТ 2.702-2011 «Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Правила выполнения электрических схем». Основное предназначение подобной исполнительной документации – информативность и предоставление визуального восприятия о конфигурации электрической сети объекта, необходимого для принятия решений при эксплуатации энергетического хозяйства.

Пример оформления однолинейной схемы электроснабжения промышленного предприятия

Виды однолинейных электрических схем

В зависимости от того, на каком этапе выполнения работ по созданию электрической сети объекта составляется однолинейная схема, зависит её вид и прямое предназначение. На этапе разработки проектной документации составляется расчётная однолинейная схема, служащая основным документом для расчёта параметров системы электроснабжения. Именно этот документ необходим для последующих согласований с органами, выдающими технические условия для подключения объекта строительства к действующим электрическим сетям, каковыми являются электросетевые организации в месте размещения объекта-потребителя электрической энергии.

К сведению! Порядок получения технических условий на подключение к электрическим сетям регламентирован рядом документов. Среди них: Постановление Правительства РФ № 861 от 27.12.2004 «Об утверждении Правил недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг», «Правила недискриминационного доступа к услугам по оперативно-диспетчерскому управлению в электроэнергетике и оказания этих услуг», «Правил недискриминационного доступа к услугам администратора торговой системы оптового рынка и оказания этих услуг», а также и «Правила технологического присоединения энергопринимающих устройств потребителей электрической энергии, объектов по производству электрической энергии, а также объектов электросетевого хозяйства, принадлежащих сетевым организациям и иным лицам, к электрическим сетям». Все нормативные документы должны быть учтены при разработке документации обязательно.

Расчётная схема квартирного щита загородного дома

На этапе эксплуатации объекта составляются однолинейные исполнительные схемы, на которых отображаются все изменения, вносимые в конфигурацию электрической сети в процессе её использования. Это может быть связано с модернизацией используемого оборудования или его заменой, добавлением новых мощностей или изменением конфигурации магистральных и групповых линий. На крупных объектах, где система электроснабжения подразделяется на несколько уровней, однолинейные схемы составляются по каждой группе потребителей: «объект в целом – цех – участок» и т.д. Изначально делается рисунок, отображающий подстанции (ТП) и конфигурацию сетей их объединяющих, затем схема ТП или ГРЩ (главный распределительный щит) и затем − каждого силового или осветительного щитка, имеющегося на объекте.

К сведению! На объектах различной формы собственности за ведение технической документации и её соответствие предъявляемым требованиям отвечает лицо, ответственное за энергохозяйство (ПТЭЭП гл.1.2 «Обязанности, ответственность потребителей за выполнение правил»).

Исполнительная схема 2-трансформаторной подстанции

На основе однолинейных разрабатываются прочие электрические схемы системы электроснабжения: структурные и функциональные, принципиальные и монтажные.

Принципы проектирования однолинейной схемы электроснабжения

При разработке и оформлении исполнительной документации необходимо выполнять требования к подобным документам, отражённым в нормативной литературе, а также ПТЭЭП и ПУЭ («Правила устройства электроустановок»).

Что должна включать однолинейная схема электроснабжения

На однолинейных схемах электроснабжения должна быть отражена следующая информация, а именно:

  • граница зоны ответственности организации, поставляющей электрическую энергию, и её потребителя;
К сведению! Граница зоны ответственности отображается в Договоре на электроснабжение конкретного объекта.

Отображение зоны балансовой принадлежности на схеме электроснабжения объекта

  • вводно-распределительные устройства (ВРУ) или ГРЩ, а также трансформаторные подстанции, стоящие на балансе потребителя с отображением устройств АВР (автоматическое включение резерва), если таковые имеются;
Важно! При наличии в системе электроснабжения автономного источника питания он должен быть отражён на однолинейной схеме в обязательном порядке.
  • приборы учёта электрической энергии с указанием коэффициента трансформации трансформаторов тока при использовании счётчиков, работающих на вторичном токе в 5 Ампер;
  • информация обо всех имеющихся на объекте распределительных шкафах как силового оборудования, так и системы освещения;
  • длины магистральных электрических линий с указанием марки кабелей, проводов и способов их прокладки;
  • технические параметры и состояние в рабочем положении всех устройств автоматического отключения, к которым относятся автоматические выключатели, УЗО и предохранители;
  • данные обо всех электрических нагрузках, подключаемых к отображаемому на схеме оборудованию, с указанием их мощности, тока и cos ϕ.

Вариант выполнения расчётной однолинейной схемы электроснабжения административного здания

Этапы проектирования

Наличие однолинейной схемы электроснабжения является обязательным условием для получения разрешения на подключение объекта строительства к сетям электроснабжающей организации, поэтому прежде, чем приступать к её разработке, необходимо запросить технические условия.

В связи с этим все работы по проектированию схемы электроснабжения можно разбить на несколько этапов:

  1. Запрос и получение технических условий;
  2. Разработка однолинейной схемы электроснабжения на основании полученных документов;
  3. Согласование разработанной документации в организации, выдавшей технические условия.

Вариант оформления технических условий на электроснабжение

Правила оформления, требования ГОСТов

При оформлении однолинейной схемы электроснабжения необходимо соблюдать требования ГОСТов, регламентирующих этот процесс, а именно:

  • ГОСТ 2.709-89 «Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Обозначения условные проводов и контактных соединений электрических элементов, оборудования и участков цепей в электрических схемах»;
  • ГОСТ 2.755-87 «Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения»;
  • ГОСТ 2.721-74 «Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения (с Изменениями №№ 1, 2, 3, 4)»;
  • ГОСТ 2.710-81 «Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах (с Изменением № 1)».

Вариант оформления однолинейной схемы электроснабжения в соответствии с данными ГОСТами приведён наследующем рисунке.

Расчётная однолинейная схема электроснабжения жилого дома

Условные обозначения, используемые при составлении однолинейных схем

Все элементы системы электроснабжения отображаются на схеме в виде графических изображений, которые регламентированы нормативной литературой, указанной в предыдущем разделе статьи. Электрические коробки и шкафы различного назначения изображаются следующим образом.

Электроустановочные изделия (розетки и выключатели), в зависимости от конструкции и типа исполнения, отображаются вот так

Приборы электрического освещения изображаются следующим образом

Силовые трансформаторы и трансформаторы тока изображаются так

Электроизмерительные приборы имеют следующий вид на схемах электроснабжения, в соответствии с ГОСТ

Пересечение электрических линий и места соединения электропроводки, а также заземление выглядят следующим образом

Коммутационные устройства (автоматические выключатели и пускатели, короткозамыкатели и отделители, а также прочие аппараты) изображаются так

Для того чтобы узнать, как правильно оформить исполнительную документацию, необходимо изучить все требования ГОСТов или воспользоваться специальной компьютерной программой, которая учтёт все эти требования в автоматическом режиме при её использовании

Программы для оформления исполнительной документации

В настоящее время чтобы оформить разработанную однолинейную схему в соответствии с требованиями ГОСТ, достаточно просто только наличия персонального компьютера и специального программного обеспечения, позволяющего выполнить эту работу. Существует несколько видов компьютерных программ, предназначенных для этих целей:

  1. «Компас-Электрик» – бесплатная программа, достаточно проста в использовании, пользуется популярностью среди инженерно-технических работников, трудящихся в службах главного энергетика предприятий различного профиля.

    Составление электрической схемы с использованием «Компас-Электрик»

  2. «Microsoft Visio» – бесплатная программа, которой, как правило, пользуются люди при составлении схемы электроснабжения частного дома или квартиры в разовом случае.
  3. «1-2-3 схема» − бесплатная программа, популярная среди студентов и начинающих специалистов в этой области техники.
  4. «Eagle» − программа реализуется в бесплатном и платном пакетах, различающихся по своим техническим возможностям.
  5. «DipTrace» − программа используется для составления электрических схем и рисования печатных плат, используемых при изготовлении электронных устройств.
  6. «AutoCAD Electrician» − одна из наиболее известных и распространённых программ, используемых как профессиональными проектировщиками, так и простыми пользователями, имеющими достаточный опыт работы на компьютерной технике.

Работа по составлению однолинейной схемы распределительного щита в программе «AutoCAD Electrician»

Видео: cоветы опытного электрика

В настоящем видеосюжете мы расскажем, как сделать однолинейную схему электроснабжения дома на основе трёхфазного распределительного щита.

А если у вас есть вопросы к автору статьи, не стесняйтесь оставлять их ниже в комментариях.

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Что такое короткое замыкание на землю?

Обычно одиночное замыкание линии на землю в линии передачи происходит, когда один проводник падает на землю или входит в контакт с нейтральным проводом. Подобные отказы могут возникнуть в энергосистеме по многим причинам, например, сильному ветру, падению с дерева, молнии и т. Д.

Принципиальная схема одиночного замыкания на землю

Предположим, что фаза и подключена к земле в точке повреждения F, как показано на рисунке ниже.I a , I b и I c - это ток, а V a , V b и V c - напряжение на трехфазной линии a, b и c соответственно. Полное сопротивление короткого замыкания линии составляет Z f .

Поскольку только фаза a подключена к земле в месте повреждения, фазы b и c разомкнуты и не пропускают ток; то есть ток повреждения равен I a и I b = 0, I c = 0. Напряжение в точке повреждения F равно V a = Z f I a .

Симметричная составляющая тока короткого замыкания в фазе «а» в точке замыкания может быть записана как

Это соотношение также можно найти матричным методом следующим образом: -

В случае одиночного замыкания на землю токи последовательности равны. Напряжение последовательности в точке повреждения определяется уравнениями: -

Где E a0 , E a1 и E a2 - напряжения последовательности фазы a, а Z a0 , Z a1 и Z a2 - импедансы последовательности для потока токов. I a0 , I a1 и I a2 соответственно.Для сбалансированной системы

Мы знаем, что

При замене I a0 = I a1 = I a2 = I a в приведенном выше уравнении мы получаем

Ток последовательности определяется уравнением

.

Что такое система твердого заземления?

Энергосистема считается эффективно заземленной или прочно заземленной, если нейтраль генератора, силового трансформатора или заземляющего трансформатора напрямую соединена с землей через проводник с незначительным сопротивлением и реактивным сопротивлением. Часть системы или системы называется прочно заземленной, если полное сопротивление прямой последовательности системы больше или равно сопротивлению нулевой последовательности, а реактивное сопротивление прямой последовательности в три раза больше или равно реактивному сопротивлению нулевой последовательности.

Рассмотрим систему с тремя фазами a, b и c, показанными на рисунке выше. Если одиночное замыкание на землю происходит в фазе a , напряжение фазы становится нулевым. Однако оставшиеся две фазы b и c по-прежнему будут иметь такое же напряжение, как и ранее, показанное на рисунке ниже. Когда в системе возникает неисправность, в дополнение к зарядному току источник питания также подает ток повреждения.

Для системы с глухозаземленной нейтралью необходимо, чтобы ток замыкания на землю не превышал 80% от трехфазного замыкания.Обычно он используется для поддержания тока короткого замыкания в безопасных пределах.

.

Что такое заземление нейтрали? Определение и типы заземления нейтрали

В системе заземления нейтрали нейтраль системы, вращающейся системы или трансформатора соединена с землей. Заземление нейтрали является важным аспектом проектирования энергосистемы, поскольку на характеристики системы в отношении короткого замыкания, стабильности, защиты и т. Д. В значительной степени влияет состояние нейтрали. Трехфазная система может работать двумя способами

  1. С незаземленной нейтралью
  2. С заземленной нейтралью

Незаземленная нейтраль

В системе с незаземленной нейтралью нейтраль не соединена с заземленной.Другими словами, нейтраль изолирована от земли. Следовательно, эта система также известна как система с изолированной нейтралью или система со свободной нейтралью, показанная на рисунке ниже.

Заземленная система

В системе заземления нейтрали нейтраль системы соединена с землей. Из-за проблем, связанных с незаземленной нейтралью, нейтрали в большинстве высоковольтных систем заземлены.

Ниже перечислены некоторые преимущества заземления нейтрали.

  1. Напряжения фаз ограничены напряжениями между фазой и землей.
  2. Исключены скачки напряжения из-за дуги заземления.
  3. Перенапряжения из-за разряда молнии на землю.
  4. Обеспечивает большую безопасность персонала и оборудования.
  5. Обеспечивает повышенную надежность обслуживания.

Метод заземления нейтрали

Методы, обычно используемые для заземления нейтрали системы:

  1. Жесткое заземление (или эффективное заземление)
  2. Заземление сопротивления
  3. Реактивное заземление
  4. Заземление катушки Петерсона (или резонансное заземление)

Выбор типа заземления зависит от размера устройства, напряжения системы и используемой схемы защиты.

.

Что такое заземляющий трансформатор? Определение и типы заземляющих трансформаторов

Заземляющий трансформатор используется для обеспечения пути к незаземленной системе или когда нейтраль системы недоступна по какой-либо причине, например, когда система соединена треугольником. Он обеспечивает путь к нейтрали с низким импедансом, а также ограничивает переходные перенапряжения при замыканиях на землю в системе. Заземление системы может быть выполнено следующим образом

Трансформатор заземления Delta-Star

В случае трансформатора заземления по схеме треугольник-звезда, сторона треугольника замкнута, чтобы обеспечить путь для тока нулевой последовательности.Обмотка звездой должна иметь то же номинальное напряжение, что и цепь, которая должна быть заземлена, тогда как номинальное напряжение треугольника может быть любым стандартным уровнем напряжения.

Выбор типа заземления зависит от типа системы и уровней ее напряжения. При выборе заземления

необходимо учитывать следующие факторы.
  • Возникло переходное перенапряжение.
  • Величина тока замыкания на землю в процентах от тока трехфазного замыкания.
  • Падение напряжения в сети из-за неисправности.

Обычно твердое заземление используется для низковольтных систем напряжением до 600 В. Для напряжений до 11кВ используется резистивное заземление.

.

Смотрите также