Main Schneider Electric. Руководство по устройству электроустановок...

Schneider Electric. Руководство по устройству электроустановок. Технические решения 2009 год

0 / 0
How much do you like this book?
What’s the quality of the file?
Download the book for quality assessment
What’s the quality of the downloaded files?
2009 год, 469стр.Общие правила проектирования электроустановок
Подключение к распределительной сети высокого напряжения
Подключение к низковольтной распределительной сети
Руководство по выбору архитектуры сети высокого и низкого напряжения
Распределение в системах низкого напряжения
Защита от поражения электрическим током
Выбор сечения и защита проводников
Низковольтная распределительная аппаратура
Защита от перенапряжений в низковольтных сетях
Энергоэффективность в электрических сетях
Компенсация реактивной мощности и фильтрация гармоник
Управление гармониками
Особые источники питания и нагрузки
Коттеджи, жилые и особые помещения
Рекомендации по обеспечению электромагнитной совместимостиРуководство предназначено для специалистов, занимающихся проектированием, инсталляцией и обслуживанием электроустановок. Документ разработан в соответствии с нормами Международной электротехнической комиссии (МЭК). При разработке технических решений особое внимание уделено соблюдению требований техники безопасности.
Цель настоящего руководства заключается в детальном пошаговом разъяснении требований к конкретной электроустановке в соответствии с МЭК 60364 и другими стандартами МЭК, применимыми к описываемой ситуации. Поэтому в первой главе рассматривается используемая методология, а каждая последующая глава описывает конкретный вопрос, который должен быть детально изучен. Особое внимание уделено рекомендациям по обеспечению электромагнитной совместимости, которые основаны на большом практическом опыте решения данных проблем.
Categories:
Language:
russian
Pages:
469
File:
PDF, 9.92 MB
Download (pdf, 9.92 MB)
0 comments
 

You can write a book review and share your experiences. Other readers will always be interested in your opinion of the books you've read. Whether you've loved the book or not, if you give your honest and detailed thoughts then people will find new books that are right for them.
Баку
AZ 1008, ул. Гарабах, 22
Тел.: (99412) 496 93 39
Факс: (99412) 496 22 97

Беларусь
Минск
220006, ул. Белорусская, 15, офис 9
Тел.: (37517) 226 06 74, 227 60 34, 227 60 72

Казахстан
Алматы
050050, ул. Табачнозаводская, 20
Швейцарский центр
Тел.: (727) 244 15 05 (многоканальный)
Факс: (727) 244 15 06, 244 15 07
Астана
010000, ул. Бейбитшилик, 18
Бизнес!центр «Бейбитшилик 2002», офис 402
Тел.: (3172) 91 06 69
Факс: (3172) 91 06 70
Атырау
060002, ул. Абая, 2!А
Бизнес!центр «Сутас ! С», офис 407
Тел.: (3122) 32 31 91, 32 66 70
Факс: (3122) 32 37 54

Россия
Волгоград
400089, ул. Профсоюзная, 15, офис 12
Тел.: (8442) 93 08 41
Воронеж
394026, пр!т Труда, 65, офис 267
Тел.: (4732) 39 06 00
Тел./факс: (4732) 39 06 01
Екатеринбург
620219, ул. Первомайская, 104, офисы 311, 313
Тел.: (343) 217 63 37
Факс: (343) 217 63 38
Иркутск
664047, ул. 1!я Советская, 3 Б, офис 312
Тел./факс: (3952) 29 00 07, 29 20 43
Казань
420107, ул. Спартаковская, 6, этаж 7
Тел./факс: (843) 526 55 84 / 85 / 86 / 87 / 88
Калининград
236040, Гвардейский пр., 15
Тел.: (4012) 53 59 53
Факс: (4012) 57 60 79
Краснодар
350020, ул. Коммунаров, 268 В, офисы 316, 314
Тел.: (861) 210 06 38, 210 14 45
Факс: (861) 210 06 02
Красноярск
660021, ул. Горького, 3 А, офис 302
Тел.: (3912) 56 80 95
Факс: (3912) 56 80 96
Москва
129281, ул. Енисейская, 37
Тел.: (495) 797 40 00
Факс: (495) 797 40 02
Мурманск
183038, ул. Воровского, д. 5/23
Конгресс!отель «Меридиан», офис 739
Тел.: (8152) 28 86 90
Факс: (8152) 28 87 30

Центр поддержки клиентов

Нижний Новгород
603000, пер. Холодный, 10 А, этаж 8
Тел./факс: (831) 278 97 25, 278 97 26

Тел.: 8 (800) 200 64 46 (многоканальный)
Тел.: (495) 797 32 32, факс: (495) 797 40 04
ru.csc@ru.schneider-electric.com
www.schneider-electric.ru

Новосибирск
630005, Красный пр!т, 86, офис 501
Тел.: (383) 358 54 21
Тел./факс: (383) 227 62 53

Пермь
614010, Комсомольский пр!т, 98, офис 11
Тел./факс: (342) 290 26 11 / 13 / 15
Ростов#на#Дону
344002, ул. Социалистическая, 74, литера А
Тел.: (863) 200 17 22, 200 17 23
Факс: (863) 200 17 ; 24
Самара
443096, ул. Коммунистическая, 27
Тел./факс: (846) 266 41 41, 266 41 11
Санкт#Петербург
198103, ул. Циолковского, 9, корпус 2 А
Тел.: (812) 320 64 64
Факс: (812) 320 64 63
Сочи
354008, ул. Виноградная, 20 А, офис 54
Тел.: (8622) 96 06 01, 96 06 02
Факс: (8622) 96 06 02
Уфа
450098, пр!т Октября, 132/3 (Бизнес!центр КПД)
Блок!секция № 3, этаж 9
Тел.: (347) 279 98 29
Факс: (347) 279 98 30
Хабаровск
680000, ул. Муравьева!Амурского, 23, этаж 4
Тел.: (4212) 30 64 70
Факс: (4212) 30 46 66

Туркменистан
Ашгабат
744017, Мир 2/1, ул. Ю. Эмре, «Э.М.Б.Ц.»
Тел.: (99312) 45 49 40
Факс: (99312) 45 49 56

Узбекистан
Ташкент
100000, пр!т Мустакиллик, 75
Тел.: (99871) 140 11 33
Факс: (99871) 140 11 99

Украина
Днепропетровск
49000, ул. Глинки, 17, этаж 4
Тел.: (380567) 90 08 88
Факс: (380567) 90 09 99
Донецк
83087, ул. Инженерная, 1 В
Тел.: (38062) 385 48 45, 385 48 65
Факс: (38062) 385 49 23
Киев
03057, ул. Смоленская, 31!33, кор. 29
Тел.: (38044) 538 14 70
Факс: (38044) 538 14 71
Львов
79015, ул. Тургенева, 72, к. 1
Тел./факс: (38032) 298 85 85
Николаев
54030, ул. Никольская, 25
Бизнес!центр «Александровский», офис 5
Тел.: (380512) 58 24 67
Факс: (380512) 58 24 68
Одесса
65079, ул. Куликово поле, 1, офис 213
Тел.: (38048) 728 65 55
Факс: (38048) 728 65 35
Симферополь
95013, ул. Севастопольская, 43/2, офис 11
Тел.: (380652) 44 38 26
Факс: (380652) 54 81 14

Руководство по устройству электроустановок

Азербайджан

2009

“Шнейдер Электрик” в странах СНГ

Техническая коллекция

Руководство
по устройству
электроустановок

2009
Технические решения
«Шнейдер Электрик»

Харьков
61070, ул. Академика Проскуры, 1
Бизнес!центр «Telesens», офис 569
Тел.: (38057) 719 07 79
Факс: (38057) 719 07 49

ELGUIDERU
04/2009

http://schneider-electric.ru

Данное руководство предназначено для специалистов, занимающихся проектированием,
инсталляцией и обслуживанием электроустановок. Документ разработан в соответствии
с нормами Международной электротехнической комиссии (МЭК). При разработке
технических решений особое внимание уделено соблюдению требований техники
безопасности.
Международный стандарт МЭК 60364 «Электроустановки зданий» устанавливает
нормативы, обеспечивающие безопасность и требуемые рабочие характеристики
электроустановок всех типов. Поскольку международный стандарт должен охватывать
различные типы оборудования и технические решения, используемые во всем мире,
правила данного стандарта должны быть комплексными и универсальными и не могут
автоматически применяться к конкретному случаю. Поэтому стандарт МЭК не может
рассматриваться в качестве рабочего руководства и предназначен для использования
только в качестве справочного документа.
Цель настоящего руководства заключается в детальном пошаговом разъяснении
требований к конкретной электроустановке в соответствии с МЭК 60364 и другими
стандартами МЭК, применимыми к описываемой ситуации. Поэтому в первой главе
рассматривается используемая методология, а каждая последующая глава описывает
конкретный вопрос, который должен быть детально изучен. Особое внимание уделено
рекомендациям по обеспечению электромагнитной совместимости, которые основаны на
большом практическом опыте решения данных проблем.
Надеемся, что данное руководство окажется полезным для Вас.
Schneider Electric S.A.

Данное Руководство – это единый обобщающий материал, в котором изложены
методы, правила и стандарты, относящиеся к электроустановкам. Оно предназначено
для специалистов-электротехников, работающих в компаниях, конструкторских бюро,
контролирующих организациях, и т. д.
«Руководство по устройству электроустановок» предназначено для квалифицированного
технического персонала и, хотя авторы постарались включить в настоящий документ
точную и достоверную информацию, компания Schneider Electric не берет на
себя ответственность за любые последствия, которые могут возникнуть в связи с
использованием данного материала неквалифицированным персоналом.
Мы выражаем благодарность коллективу ООО НПФ «Элпром» во главе с Генеральным
Директором, к.т.н. Гельманом Г. А., доценту Самарского Государственного Технического
Университета Лыкову Ю. Ф. за ценный вклад в редактирование русского издания
Руководства, а также сотруднику Санкт-Петербурского Электротехнического Университета
Шорохову А. Ю. за перевод и редактирование главы «Энергоэффективность в
электрических сетях».
Мы будем чрезвычайно признательны всем специалистам, приславшим нам свои
замечания и предложения, которые помогут улучшить следующее издание.
ЗАО «Шнейдер Электрик», Россия

Общие правила проектирования
электроустановок

A

Подключение к распределительной сети
высокого напряжения

B

Подключение к низковольтной
распределительной сети

C

Руководство по выбору архитектуры сети
высокого и низкого напряжения

D

Распределение в системах низкого
напряжения

E

Защита от поражения электрическим
током

F

Выбор сечения и защита проводников

G

Низковольтная распределительная
аппаратура

H

Защита от перенапряжений в
низковольтных сетях

J

Энергоэффективность в электрических
сетях

K

Компенсация реактивной мощности
и фильтрация гармоник

L

Управление гармониками

M

Особые источники питания и нагрузки

N

Коттеджи, жилые и особые помещения

P

Рекомендации по обеспечению
электромагнитной совместимости

Q

Общее содержание

A

Общие правила проектирования электроустановок

B

Подключение к распределительной сети высокого
напряжения

C
D

Подключение к низковольтной распределительной сети

1
2
3
4

1
2
3
4
5
6

Методология
Действующие нормы и правила
Установленные мощности потребителей - характеристики
Силовая нагрузка электроустановки

Электроснабжение при высоком напряжении
Процедура создания новой подстанции
Защита
Подстанция потребителя с учетом на низком напряжении
Подстанция потребителя с учетом на высоком напряжении
Создание распределительных понижающих подстанций

1 Низковольтные сети электроснабжения
2 Тарифы и учет электроэнергии

A2
A4
A10
A15

B2
B14
B16
B22
B32
B37
C2
C16

Руководство по выбору архитектуры сети высокого
и низкого напряжения
1 Преимущества для пользователя
2 Упрощенный процесс проектирования архитектуры
3 Характеристики электроустановки
4 Технические характеристики
5 Критерии оценки архитектуры
6 Выбор основных элементов архитектуры
7 Выбор архитектурных деталей
8 Выбор оборудования
9 Рекомендации по оптимизации архитектуры
10 Глоссарий
11 Программное обеспечение ID-Spec
12 Пример: электроснабжение типографии

E

Распределение в системах низкого напряжения

F

Защита от поражения электрическим током

G

Выбор сечения и защита проводников

1 Системы заземления
2 Система установки
3 Внешние воздействия (МЭК 60364-5-51)
1
2
3
4
5
6
7
8

Общие сведения
Защита от прямого прикосновения
Защита от косвенного прикосновения
Защита имущества от ущерба вследствие пробоя изоляции
Реализация системы ТТ
Реализация системы TN
Реализация системы IT
Устройства защитного отключения (УЗО)

1 Общие положения
2 Практический метод определения наименьшего допустимого
сечения проводников в цепи
3 Расчет потерь напряжения
4 Ток короткого замыкания
5 Частные случаи токов короткого замыкания
6 Нулевой защитный проводник (РЕ)
7 Нейтральный провод
8 Пример расчета кабелей

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

D3
D4
D7
D11
D13
D15
D19
D24
D26
D29
D30
D31
E2
E15
E25
F2
F4
F6
F17
F19
F23
F29
F36
G2
G7
G20
G24
G30
G37
G42
G46

Общее содержание

H

Низковольтная распределительная аппаратура

J

Защита от перенапряжений в низковольтных сетях

K

Энергоэффективность в электрических сетях

L

Компенсация реактивной мощности и фильтрация гармоник

M

Управление гармониками

N

Особые источники питания и нагрузки

P

Коттеджи, жилые и особые помещения

Q

Рекомендации по обеспечению электромагнитной совместимости

1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6

Основные функции низковольтной распределительной аппаратуры
Коммутационные аппараты
Выбор коммутационной аппаратуры
Автоматический выключатель
Общие положения
Устройства защиты от перенапряжений
Стандарты
Выбор защитной аппаратуры
Введение
Энергоэффективность и электричество
Диагностика с использованием электрических измерений
Решения по энергосбережению
Оценка энергосбережения
От окупаемости проекта к постоянным дивидендам

1 Реактивная мощность и коэффициент мощности
2 Зачем повышать коэффициент мощности?
3 Методы повышения коэффициента мощности
4 Выбор места установки конденсаторов
5 Выбор оптимального уровеня компенсации
6 Компенсация на зажимах трансформатора
7 Компенсация реактивной мощности асинхронных двигателей
8 Работа установки до и после компенсации реактивной мощности
9 Влияние гармоник
10 Конденсаторные батареи
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5

Проблема: Зачем нужно обнаруживать и устранять гармоники?
Стандарты
Общие положения
Основные виды воздействий гармоник на электроустановки
Основные показатели гармонических искажений и принципы их измерения
Измерение показателей
Устройства обнаружения
Способы ослабления гармоник
Защита низковольтной генераторной установки и отходящих цепей
Источники бесперебойного питания (ИБП)
Защита трансформаторов низкого/низкого напряжения
Осветительные сети
Асинхронные двигатели

1 Жилые помещения и коттеджи
2 Ванные и душевые комнаты
3 Советы по устройству электроустановок для специальных помещений и зон
1
2
3
4
5

Схемы распределения электроэнергии
Принципы исполнения систем заземления
Конструктивное исполнение
Механизмы электромагнитной связи и меры противодействия
Рекомендации по электропроводке

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

H2
H5
H10
H11
J2
J6
J11
J15
K2
K3
K7
K13
К31
K34
L2
L5
L7
L10
L12
L15
L18
L20
L21
L24
М2
M3
M4
M6
M11
M14
M16
M17
N2
N11
N24
N27
N45
P2
P8
P12
Q2
Q3
Q5
Q16
Q22

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

Глава A
Общие правила проектирования
электроустановок

A1

Содержание

3
4

Методология

A2

Действующие нормы и правила

A4

2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8

A4
A5
A5
A6
A6
A7
A7
A8

Определение диапазонов напряжений
Правила
Нормы
Качество и безопасность электроустановки
Предварительные испытания установки
Периодические проверки установки
Соответствие (нормам и спецификациям) оборудования установки
Окружающая среда

Установленные мощности потребителей - характеристики

A10

3.1 Асинхронные двигатели
3.2 Резистивные нагревательные приборы и лампы накаливания
(традиционные и галогенные)

A10

Силовая нагрузка электроустановки

A15

4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7

A15
A15
A16
A17
A18
A19
A20

Установленная мощность (кВт)
Установленная полная мощность (кВА)
Оценка максимальной нагрузки (кВА)
Пример применения коэффициентов ku и ks
Коэффициент разновременности
Выбор номинальной мощности трансформатора
Выбор источников питания

A12

© Schneider Electric - all rights reserved

1
2

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

A - Общие правила проектирования электроустановок

1 Методология

A2

Чтобы оптимизировать проектирование электроустановок, рекомендуется прочитать все главы
данного руководства в порядке их следования.

Перечень силовых нагрузок
A - Общие правила проектирования электроустановок

Изучение предлагаемой электроустановки должно проводиться с учетом
всех действующих норм и правил.
Общая потребляемая мощность может рассчитываться на основе данных о местоположении и
мощности каждой нагрузки с учетом рабочих режимов (установившийся режим, пусковой режим,
разновременная работа и т.д.)
На основе этих данных рассчитывается мощность, требуемая от источника питания, и (если это
необходимо) число источников, необходимых для соответствующего питания установки.
Местная информация о тарифной структуре также требуется для обеспечения оптимального выбора
схемы соединения с электросетью, например, на уровне высокого или низкого напряжения.

Подключение абонента
B – Подключение к распределительной сети высокого
напряжения

C - Подключение к распределительной сети
электроснабжения низкого напряжения

Это подключение может быть выполнено:
b На уровне высокого напряжения
При этом варианте необходимо исследование, строительство и оснащение абонентской подстанции.
Эта подстанция может быть закрытого или открытого типа в соответствии с действующими нормами
и правилами (при необходимости, низковольтная секция может быть спроектирована отдельно). В
этом случае возможен учет электроэнергии на высоком или низком напряжении.
b На уровне низкого напряжения
Установка подсоединяется к местной электросети с учетом местных низковольтных тарифов.

D - Руководство по выбору архитектуры сети высокого
и низкого напряжения

E - Низковольтное распределение

Архитектура распределительной электросети
Распределительные сети установки проектируются в комплексе.
Предлагается руководство по выбору оптимальной архитектуры.
Рассматриваются распределительные электросети высокого/низкого и низкого напряжения.
Системы заземления выбираются в соответствии с местными нормами, ограничениями
электропитания и типами нагрузок.
Распределительное оборудование (распределительные устройства, соединения цепей…)
определяются на основе проектов детальной планировки и местоположения и группировки нагрузок.
Тип помещений и их расположение может влиять на чувствительность к внешним нарушениям.

Защита от поражения электрическим током

F - Защита от поражения электрическим током

Должна быть предусмотрена система заземления (TT, IT или TN) с соответствующими устройствами
для предотвращения поражения электрическим током.

Цепи и распределительное устройство

G - Выбор сечения и защита проводников

© Schneider Electric - all rights reserved

H - Распределительное устройство низкого напряжения:
функции и выбор

Детально изучается каждая цепь. На основе данных о номинальных токах, уровне тока короткого
замыкания и типе устройства защиты можно определить площадь поперечного сечения проводников
цепей с учетом типа проводки и их влияния на номинальный ток проводников. При выборе
проводника должны быть удовлетворены следующие требования.
b Потеря напряжения в соответствии с действующим стандартом.
b Обеспечение нормального пуска двигателей.
b Обеспечение защиты от поражения электрическим током.
Затем определяется ток короткого замыкания Isc и проверяются тепловые и электродинамические
характеристики цепей.
Эти расчеты могут указывать на необходимость увеличения сечения
выбранных проводников.
Требуемые рабочие характеристики распределительных устройств определяют их тип.
Необходимо использовать метод каскадирования и селективную работу предохранителей и
выключателей.

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

1 Методология
A3

Защита от перенапряжений
J – Защита от перенапряжений в низковольтных сетях

Прямые или непрямые разряды молнии могут повреждать электрооборудование на расстоянии
до нескольких километров. Коммутационные перенапряжения и перенапряжения в переходном
процессе и при промышленной частоте могут приводить к тем же последствиям. Последствия
изучаются и решения предлагаются.

K – Энергоэффективность распределительных
электрических сетей

Энергоэффективность распределительных электрических сетей

L - Компенсация реактивной мощности и фильтрация
гармоник

Реактивная энергия

M - Управление гармониками

Гармоники

Внедрение измерительных приборов с соответствующей системой связи для электроустановок
имеет большие преимущества для пользователя или владельца - пониженное энергопотребление,
пониженная стоимость энергоресурсов и оптимальное использование электрооборудования.

Компенсация реактивной мощности электроустановок осуществляется на местном или
централизованном уровне.

Гармоники в сети влияют на качество энергии и являются источником многих нарушений, таких как
перегрузки, вибрации, старение оборудования, отказы чувствительного оборудования, локальных
и телефонных сетей. Данная глава посвящена источникам происхождения и влиянию гармоник,
способам их измерения и решения этой проблемы.

N - Характеристики конкретных источников и нагрузок

Источники питания и нагрузки
Рассматриваются особые случаи и оборудование:
b Специальные источники питания, такие как генераторы или инверторы.
b Нагрузки со специальными характеристиками, такие как асинхронные двигатели, осветительные
цепи или распределительные трансформаторы.
b Специальные системы, такие как сети постоянного тока.

Типовые области применения

P - Жилые и другие специальные объекты

Определенные помещения и объекты регулируются специальными нормами: общепринятым
примером являются жилые объекты.

Рекомендации по обеспечению ЭМС

Q - Руководство по обеспечению электромагнитной
совместимости (ЭМС)

Необходимо соблюдать определенные основные правила для обеспечения электромагнитной
совместимости. Несоблюдение этих правил может иметь серьезные последствия для работы
электроустановок: нарушение работы систем связи, срабатывание устройств защиты и даже отказ
чувствительных устройств.

Программное обеспечение Ecodial
Программное обеспечение Ecodial(1) предоставляет полный пакет для проектирования низковольтных
установок в соответствии с нормами и рекомендациями МЭК.

(1) Ecodial – это продукт компании Merlin Gerin; имеются французская и
английская версии.
Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

© Schneider Electric - all rights reserved

Возможности программного обеспечения:
b Построение однолинейных схем
b Расчет токов КЗ
b Расчет потерь напряжения
b Оптимизация сечений кабелей
b Требуемые номинальные характеристики распределительных устройств и предохранителей
b Селективность устройств защиты
b Рекомендации по выбору защит с учетом принципа каскадирования
b Проверка систем защиты персонала
b Полная распечатка проектных данных

A - Общие правила проектирования электроустановок

2 Действующие нормы и правила

A4

Проектирование и эксплуатация низковольтных установок регулируется рядом нормативных и
справочных документов, которые могут быть классифицированы следующим образом:
b Законодательные нормы (постановления, заводские акты и т.д.)
b Нормы и правила, выпущенные профессиональными организациями; квалификационные
требования
b Национальные и международные стандарты для установок
b Национальные и международные стандарты для изделий

2.1 Определение диапазонов напряжений
Эталоны напряжений и рекомендации МЭК

3-фазн. 4-проводн.
Ном. напряжение (В)
50 Гц
–
–
230/400(1)
400/690(1)
–
1000

или 3-проводн. системы 1-фазн. 3-проводн. системы
Ном. напряжение (В)
60 Гц
60 Гц
120/208
120/240
240
–
277/480
–
480
–
347/600
–
600
–

(1) Номинальное напряжение существующих систем 220/380В и 240/415В должно изменяться к
рекомендованному значению 230/400В. Переходный период должен быть как можно более коротким, и
не позднее 2008 года. В течение этого периода, в качестве первого шага, органы по электроснабжению
в странах с системами 220/380В должны довести напряжение до 230/400В +6 %, -10 %, а страны с
системами 240/415В - до 230/400В +10 %, -6 %. В конце этого переходного периода должно быть
достигнуто допустимое напряжение 230/400В ± 10%; после этого должен быть рассмотрен вопрос о
снижении этого диапазона. Все вышеуказанное применяется для существующего напряжения 380/660В
в отношении рекомендуемого значения 400/690В.

Рис. A1 : Стандартные напряжения между 100В и 1000В (МЭК 60038, Изд. 6.2 2002-07)

Макс. напряжение
для оборудования,
серия I (кВ)
3.6(1)
7.2(1)
12
–
–
–
(17.5)
24
–
36(3)
–
40.5(3)

Ном. напряжение
системы (кВ)
3.3(1)
3(1)
6.6(1)
6(1)
11
10
–
–
–
–
–
–
–
(15)
22
20
–
–
33(3)
–
–
–
–
35(3)

Макс. напряжение
для оборудования,
серия 2 (кВ)
4.40(1)
–
–
13.2(2)
13.97(2)
14.52(1)
–
–
26.4(2)
–
36.5
–

Ном. напряжение
системы (кВ)
4.16(1)
–
–
12.47(2)
13.2(2)
13.8(1)
–
–
24.94(2)
–
34.5
–

© Schneider Electric - all rights reserved

Как правило, эти системы являются трехпроводными, если не указывается иначе.
Значения указаны для междуфазных напряжений.
Значения, указные в скобках, следует рассматривать как менее предпочтительные. Рекомендуется,
чтобы эти значения не использовались для новых систем, строительство которых запланировано.
Примечание 1: Рекомендуется, чтобы в любой стране отношение между двумя смежными
номинальными напряжениями составляло не менее двух.
Примечание 2: В нормальной системе серии 1 максимальное и минимальное напряжения не должны
отклоняться более чем на ±10 % (прибл.) от номинального напряжения системы.
В нормальной системе серии 2 максимальное напряжение не должно отклоняться более чем на +5 %, а
минимальное напряжение более чем на -10 % от номинального напряжения системы.
(1) Эти значения не должны использоваться для распределительных систем общего пользования.
(2) Как правило, эти системы являются четырехпроводными.
(3) Рассматривается вопрос об унификации этих значений.

Рис. A2 : Стандартные напряжения свыше 1 кВ и не более 35 кВ (МЭК 60038, Изд. 6.2 2002-07)

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

2 Действующие нормы и правила
A5

2.2 Правила
В большинстве стран электроустановки должны соответствовать ряду норм, установленных
национальными органами или общепризнанными частными организациями. Необходимо учитывать
эти местные ограничения перед началом проектирования.

2.3 Нормы

МЭК 60038
МЭК 60076-2
МЭК 60076-3
МЭК 60076-5
МЭК 60076-10
МЭК 60146
МЭК 60255
МЭК 60265-1
МЭК 60269-1
МЭК 60269-2
МЭК 60282-1
МЭК 60287-1-1
МЭК 60364
МЭК 60364-1
МЭК 60364-4-41
МЭК 60364-4-42
МЭК 60364-4-43
МЭК 60364-4-44
МЭК 60364-5-51
МЭК 60364-5-52
МЭК 60364-5-53
МЭК 60364-5-54
МЭК 60364-5-55
МЭК 60364-6-61
МЭК 60364-7-701
МЭК 60364-7-702
МЭК 60364-7-703
МЭК 60364-7-704
МЭК 60364-7-705
МЭК 60364-7-706
60364-7-707
МЭК 60364-7-708
МЭК 60364-7-709
МЭК 60364-7-710
МЭК 60364-7-711
МЭК 60364-7-712
МЭК 60364-7-713
МЭК 60364-7-714
МЭК 60364-7-715
МЭК 60364-7-717
МЭК 60364-7-740
МЭК 60427
МЭК 60439-1
МЭК 60439-2
МЭК 60439-3
МЭК 60439-4
МЭК 60446
МЭК 60439-5
МЭК 60479-1
МЭК 60479-2
МЭК 60479-3
МЭК 60529
МЭК 60644

Стандартные напряжения
Силовые трансформаторы – повышение температуры
Силовые трансформаторы – уровни изоляции, испытания изоляции на пробой и внешние воздушные зазоры
Силовые трансформаторы – стойкость к короткому замыканию
Силовые трансформаторы – определение уровней среднего звукового давления
Полупроводниковые преобразователи – общие требования и преобразователи с синхронизацией от сети
Электрические реле
Высоковольтные переключатели – высоковольтные переключатели на номинальные напряжения более 1 кВ и менее 52 кВ
Плавкие предохранители низкого напряжения – общие требования
Плавкие предохранители низкого напряжения – дополнительные требования к предохранителям для малоквалифицированных пользователей (предохранители, в основном,
для бытовых и аналогичных областей применения)
Плавкие предохранители высокого напряжения – токоограничивающие предохранители
Электрические кабели – расчет номинального тока – формулы расчета номинального тока (коэффициент нагрузки 100%) и расчет потерь – общие положения
Электроустановки зданий
Электроустановки зданий – основные принципы
Электроустановки зданий – обеспечение безопасности – защита от поражения электрическим током
Электроустановки зданий – обеспечение безопасности – защита от тепловых эффектов
Электроустановки зданий – обеспечение безопасности – защита от сверхтоков
Электроустановки зданий – обеспечение безопасности – защита от электромагнитных помех и резких отклонений напряжения
Электроустановки зданий –выбор и монтаж электрооборудования – общие правила
Электроустановки зданий –выбор и монтаж электрооборудования – системы соединений
Электроустановки зданий –выбори монтаж электрооборудования – изоляция, коммутация и управление
Электроустановки зданий –выбори монтаж электрооборудования – схемы заземления
Электроустановки зданий –выбори монтаж электрооборудования – другое оборудование
Электроустановки зданий – вентиляция и испытания – первичная поверка
Электрооборудование зданий – требования к специальным установкам или объектам – помещения с ваннами или душами
Электрооборудование зданий – требования к специальным установкам или объектам – плавательные бассейны и другие водные объекты
Электрооборудование зданий – требования к специальным установкам или объектам – объекты с саунами
Электрооборудование зданий – требования к специальным установкам или объектам – строительство и демонтаж местных установок
Электрооборудование зданий – требования к специальным установкам или объектам – электроустановки сельскохозяйственных и садоводческих помещений
Электроустановки зданий – требования к специальным установкам или объектам – объекты с проводящими полом, стенами и потолком
Электроустановки зданий – требования к специальным установкам или объектам – требования к заземлению оборудования для обработки данных
Электрооборудование зданий – требования к специальным установкам или объектам – электроустановки стоянок для автоприцепов и домов-фургонов
Электроустановки зданий – требования к специальным установкам или объектам – морские вокзалы и прогулочные суда
Электроустановки зданий – требования к специальным установкам или объектам – медицинские объекты
Электрооборудование зданий – требования к специальным установкам или объектам - выставки, витрины и стенды
Электроустановки зданий – требования к специальным установкам или объектам – гелиофотоэлектрические системы (PV)
Электроустановки зданий – требования к специальным установкам или объектам - инвентарь
Электроустановки зданий – требования к специальным установкам или объектам – установки наружного освещения
Электроустановки зданий – требования к специальным установкам или объектам – осветительные установки сверхнизкого напряжения
Электроустановки зданий – требования к специальным установкам или объектам – передвижные или подвижные установки
Электроустановки зданий – требования к специальным установкам или объектам – временные электроустановки для сооружений, оборудования детских площадок
увеселительных аттракционов и балаганов на ярмарках, в парках культуры и отдыха и цирках
Высоковольтные автоматические выключатели переменного тока.
Низковольтные комплектные распределительные устройства – прошедшие полные и частичные типовые испытания
Низковольтные комплектные распределительные устройства – специальные требования к системам сборных шин (шинопроводам)
Низковольтные комплектные распределительные устройства – специальные требования к низковольтным комплектным устройствам, предназначенных для монтажа в
местах, где малоквалифицированные пользователи имеют доступ к ним – распределительные устройства
Низковольтные комплектные распределительные устройства – специальные требования к устройствам для строительных объектов (ACS)
Основные принципы и правила безопасности для человеко-машинного интерфейса, маркировка и идентификация – цветовая или числовая маркировка проводников
Низковольтные комплектные распределительные устройства – специальные требования к устройствам, предназначенным для монтажа вне помещений в общественных
местах - Распределительные кабельные шкафы (CDC)
Воздействие тока на людей и скот – общие аспекты
Воздействие тока на людей и скот – специальные аспекты
Воздействие тока на людей и скот – последствия прохождения тока через тело скота
Степень защиты, обеспечиваемой корпусами (нормы IP).
Спецификация высоковольтных плавких перемычек для цепей двигателей

(Продолжение на следующей странице)

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

© Schneider Electric - all rights reserved

Данное руководство основано на соответствующих нормах МЭК, в частности, МЭК 60364. Нормы
МЭК 60364 разработаны квалифицированными врачами и инженерами всех стран мира на
международном уровне. В настоящее время правила безопасности МЭК 60364 и 60479-1 составляют
основу большинства электротехнических норм в мире (см. таблицу ниже и следующую страницу).

A - Общие правила проектирования электроустановок

A6

МЭК 60664
МЭК 60715
МЭК 60724
МЭК 60755
МЭК 60787
МЭК 60831
МЭК 60947-1
МЭК 60947-2
МЭК 60947-3
МЭК 60947-4-1
МЭК 60947-6-1
МЭК 61000
МЭК 61140
МЭК 61557-1
МЭК 61557-8
МЭК 61557-9
МЭК 61558-2-6
МЭК 62271-1
МЭК 62271-100
МЭК 62271-102
МЭК 62271-105
МЭК 62271-200
МЭК 62271-202

Согласование изоляции для оборудования низковольтных систем
Размеры низковольтных комплектных распределительных устройств. Стандартный монтаж на направляющих для механического крепления электрических компонентов
комплектных распределительных устройств
Предельные температуры короткого замыкания для электрических кабелей с номинальными напряжениями 1 кВ (Um = 1,2 кВ) и 3 кВ (Um = 3,6 кВ)
Общие требования к защитным устройствам, срабатывающим от тока утечки
Руководство по выбору плавких вставок предохранителей высокого напряжения для трансформаторов
Силовые шунтирующие конденсаторы самовосстанавливающегося типа для систем переменного тока с номинальным напряжением 1000 кВ включительно – общие
положения – рабочие характеристики, испытание и номинальное напряжение – требования техники безопасности – руководство по монтажу и эксплуатации
Низковольтные комплектные распределительные устройства – общие правила
Низковольтные комплектные распределительные устройства – автоматические выключатели
Низковольтные комплектные распределительные устройства - выключатели, разъединители, выключатели-разъединители и предохранители
Низковольтные комплектные распределительные устройства - контакторы и пускатели двигателей – электромеханические контакторы и пускатели двигателей
Низковольтные комплектные распределительные устройства – многофункциональное оборудование – автоматические переключатели питания
Электромагнитная совместимость (EMC)
Защита от поражения электрическим током – общие аспекты для установок и оборудования
Электробезопасность низковольтных распределительных систем вплоть до 1000 В переменного тока и 1500 В постоянного тока – Оборудование для испытаний, измерений
или контроля средств защиты – общие требования
Электробезопасность низковольтных распределительных систем вплоть до 1000 В переменного тока и 1500 В постоянного тока – Оборудование для испытаний, измерений
или контроля средств защиты
Электробезопасность низковольтных распределительных систем вплоть до 1000 В переменного и 1500 В постоянного тока – оборудование для локализации повреждений
изоляции в информационных системах
Безопасность силовых трансформаторов, блоков электропитания и аналогичного оборудования – специальные требования к изолирующим трансформаторам безопасности
общего назначения
Общие технические требования к стандартам высоковольтных комплектных распределительных устройств
Высоковольтные комплектные распределительные устройства – высоковольтные автоматические выключатели переменного тока
Высоковольтные комплектные распределительные устройства – разъединители и заземляющие переключатели переменного тока
Высоковольтные комплектные распределительные устройства – плавкие предохранители-разъединители
Высоковольтные комплектные распределительные устройства –комплектные распределительные устройства переменного тока в металлической оболочке с номинальными
напряжениями свыше 1 кВ вплоть до 52 кВ
Блочные подстанции высокого/низкого напряжения

(Окончание)

2.4 Качество и безопасность электроустановки
Качество и безопасность гарантируются только при соблюдении методик контроля качества и
выполнении следующих условий:
b Первоначальная проверка соответствия электроустановки стандартам и нормам
b Электрооборудование установки соответствует действующим нормам и правилам
b Периодическая проверка установки, рекомендованная изготовителем оборудования

2.5 Пуско-наладочные испытания установки
Перед подключением электроустановки к питающей электросети, должны быть проведены
строгие пуско-наладочные испытания и визуальный осмотр соответствующим органом или его
уполномоченным агентом.
Такие испытания проводятся в соответствии с местными (государственными и/или отраслевыми)
нормами, которые могут несколько различаться в зависимости от страны. Однако, принципы
установления всех таких норм являются общими и основаны на соблюдении строгих правил техники
безопасности при проектировании и внедрении установки.

© Schneider Electric - all rights reserved

Стандарт МЭК 60364-6-61 и сопутствующие нормы, включенные в данное руководство, основаны
на международном признании таких испытаний, учитывающих все правила техники безопасности
и принятые практики, требуемые в норме для жилых зданий и зданий делового и (в большинстве
случаев) производственного назначения. Однако, многие отрасли имеют дополнительные
требования, связанные с конкретной продукцией (нефть, уголь, природный газ и т.д.). Такие
дополнительные требования выходят за рамки данного руководства.
Пуско-наладочные испытания и технический осмотр установок в зданиях включают, как правило,
следующее:
b Проверка изоляции всех кабелей и проводников смонтированной установки между фазами и
между фазами и землей.
b Проверка на отсутствие обрывов защитных, эквипотенциальных и заземляющих проводников и
испытание на падение напряжений
b Измерение сопротивлений заземляющих устройств относительно земли
b Проверка работы блокировок (при наличии)
b Проверка допустимого числа штепсельных розеток на соответствие разрешенному количеству

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

2 Действующие нормы и правила
A7

b Проверка выбранного сечения всех проводников по условиям токов КЗ с учетом устройств защиты,
материалов и монтажных условий (воздушная линия, кабельный канал и т.д.).
b Проверка заземления всех открытых и внешних металлических частей.
b Проверка допустимых расстояний в ванных комнатах и т.д.
Эти испытания и проверки являются основными (но не исчерпывающими) для большинства
установок. Многие другие проверки и правила включаются в нормы для отдельных случаев,
например: Установки со схемами заземления TN, TT или IT, установки с классом изоляции 2, цепи
SELV и специальные объекты и т.д.
Цель данного руководства состоит в рассмотрении специальных характеристик установок
разных типов, и указании основных правил, которые необходимо соблюдать для обеспечения
удовлетворительного уровня качества, гарантирующего безопасную и безотказную работу. Методы,
рекомендуемые в данном руководстве (с изменениями, необходимыми для учета всех возможных
изменений, вводимых энергосистемой общего пользования), предназначены для удовлетворения
всех требований пусконаладочных испытаний и проверок.

2.6 Периодические проверки установки
Во многих странах все электроустановки зданий производственного и административного
назначения, включая общественные здания, подлежат периодической проверке контролирующей
организацией.
Рисунок A3 показывает интервал проверки, обычно предписываемый в соответствии с типом
установки.

Тип установки
Установки с требованием
по защите персонала

Установки в общественных
зданиях, где требуется
защита от рисков пожара
и паники
Жилье

b Объекты с риском деградации, пожара
или взрыва
b Временные установки на рабочих местах
b Объекты с низковольтными установками
b Объекты с ограниченной проводимостью,
где используется передвижное оборудование
Другие случаи
Согласно типу организации и ее способности
принимать людей

Интервал
проверок
Ежегодно

Раз в 3 года
Раз в 1-3 года

Согласно местным нормам

Рис. A3 : Периодичность проверок, обычно рекомендуемых для электроустановки.

2.7 Соответствие (нормам и спецификациям)
оборудования установки
Подтверждение соответствия
Способы подтверждения соответствия оборудования действующим нормам:
b Официальный знак соответствия, выданный сертификационным органом, или
b Сертификат соответствия, выданный сертификационным органом, или
b Декларация соответствия от изготовителя
Как правило, первые два способа не применяются для высоковольтного оборудования.

Декларация соответствия
Если оборудование должно использоваться квалифицированными или подготовленными лицами,
декларация соответствия от изготовителя, как правило, признается в качестве действительного
подтверждения. В случае сомнений в компетентности изготовителя, к декларации изготовителя
может прилагаться сертификат соответствия.

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

© Schneider Electric - all rights reserved

Соответствие оборудования действующим нормам
может быть подтверждено несколькими способами

A - Общие правила проектирования электроустановок

A8

Примечание: Маркировка СЕ
Европейские директивы требуют от изготовителя или его полномочного представителя наносить
маркировку СЕ под свою ответственность. Это означает, что:
b Изделие отвечает законодательным требованиям
b Изделие считается годным для продажи в Европе
Маркировка СЕ не является отметкой о происхождении и знаком соответствия нормам.

Знак соответствия нормам
Знаки соответствия нормам наносятся на приборы и оборудование, используемые, как правило,
простыми неподготовленными людьми (например, на бытовых приборах). Знак соответствия нормам
выдается сертификационным органом, если оборудование отвечает требованиям применяемого
стандарта и проведена проверка системы управления качеством изготовителя.

Сертификат качества
Нормы определяют несколько методов обеспечения качества, которые соответствуют скорее разным
ситуациям, а не разным уровням качества.

Аттестация
Лаборатория по испытанию образцов не может подтверждать соответствия всей партии изделий:
для этого требуются типовые испытания. В некоторых испытаниях на соответствие нормам образцы
подвергаются разрушению (например, испытания плавких предохранителей).
Только изготовитель может удостоверить, что готовые изделия на самом деле имеют указанные
характеристики.
Аттестация качества служит для обеспечения исходной декларации или сертификата соответствия.
В качестве свидетельства принятия всех мер, необходимых для обеспечения качества продукции,
изготовитель проводит сертификацию системы управления качеством, которая служит для контроля
изготовления рассматриваемых изделий. Соответствующие сертификаты выдаются организациями,
занимающимися контролем качества, и основаны на международном стандарте ISO 9001: 2000.
Такие стандарты определяют три модели обеспечения качества, которые соответствуют скорее
разным ситуациям, а не разным уровня качества:
b Модель 3 определяет степень обеспечения качества путем инспекции и проверки готовой
продукции.
b Модель 2 включает в дополнение к проверке конечной продукции проверку техпроцесса.
Например, этот метод применяется для изготовителя плавких предохранителей, где рабочие
характеристики не могут быть проверены без разрушения предохранителя.
b Модель 1 соответствует модели 2, но дополнительно требует тщательного анализа качества
процесса проектирования, например, в случае, когда не предусматривается изготовление и
испытание прототипа (случай специального изделия, изготавливаемого по спецификации заказчика).

2.8 Окружающая среда
Системы управления состоянием окружающей среды могут быть сертифицированы независимым
органом, если они отвечают требованиям ISO 14001. Этот тип сертификации связан главным
образом с производственными объектами, но может также распространяться на объекты, где
разрабатываются изделия.
Проектирование изделий с учетом экологических требований («эко-проектирование») – это
подход к обеспечению устойчивого развития с целью разработки изделий/услуг, оптимально
отвечающих требованиям заказчиков при минимизации воздействия на окружающую среду за весь
жизненный цикл изделий. Методологии, используемые для этой цели, ведут к выбору архитектуры
оборудования вместе с компонентами и материалами с учетом влияния изделий на окружающую
среду в течение их жизненного цикла (от добычи сырья до превращения в металлические отходы),
т.е., производство, транспортировка, распределение, завершение срока службы и т.д.

© Schneider Electric - all rights reserved

В Европе опубликованы две директивы:
b Директива RoHS (ограничение опасных веществ), вступившая в силу в июле2006 года (дата
вступления в силу -13-го февраля 2003 г., дата подачи заявки – 1-го июля2006 г.), направлена
на устранение из изделий шести опасных веществ: свинец, ртуть, кадмий, шестивалентный хром,
полибромдефинилы (PBB) или полибромдефинилэфиры (PBDE).

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

2 Действующие нормы и правила
A9

b Директива WEEE (отходы электрического и электронного оборудования), вступившая в силу в
августе 2005 года (дата вступления в силу – 13-го февраля 2003 года, дата подачи заявки - 13-го
августа 2005 года) с целью регулирования срока службы и утилизации бытового и промышленного
оборудования.
В других странах мира новое законодательство будет преследовать те же цели.

© Schneider Electric - all rights reserved

Кроме поддержки эко-проектирования изготовителями, может быть значительно повышен
вклад всей электроустановки в экологию посредством оптимизации проектирования установки.
Фактически, показано, что оптимизированное проектирование установки с учетом режимов работы,
схемы расположения подстанций высокого/низкого напряжения и распределительной системы
(распределительные устройства, шинопроводы, кабели) может значительно снизить воздействие на
окружающую среду (истощение запасов сырья и энергоресурсов, срок службы).
В главе D описано расположение подстанции и главного распределительного щита.

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

A - Общие правила проектирования электроустановок

3 Установленная мощность
потребителя - характеристики

A10

Определение расчетной полной мощности,
потребляемой разными нагрузками: необходимый
предварительный этап проектирования низковольтной
установки

Определение расчетных значений полной мощности, требуемой каждым потребителем, позволяет
установить следующее:
b Заявляемое потребление мощности, которое определяет договор на поставку энергии.
b Номинальная мощность трансформатора высокого/низкого напряжения (с учетом ожидаемого
роста нагрузки)
b Уровни тока нагрузки для каждого распределительного устройства.

Номинальная мощность (кВт, Pn) двигателя указывает
его номинальную эквивалентную механическую выходную
мощность
Полная мощность (кВА, Ра), подаваемая на двигатель,
зависит от полной мощности, КПД двигателя и
коэффициента мощности
Pn
Pa =
ηcosϕ

3.1 Асинхронные двигатели
Потребление тока
Полный ток нагрузки Ia, подаваемый на двигатель, рассчитывается по следующим формулам:
b 3-фазный двигатель: Ia = Pn x 1,000 / (3 x U x η x cosϕ)
b 1-фазный двигатель: Ia = Pn x 1,000 / (U x η x cosϕ)
где
Ia: полный ток (А)
Pn: номинальная мощность (кВт)
U: междуфазное напряжение для 3-фазного двигателя и напряжение между зажимами для 1-фазного
двигателя (В). 1-фазные двигатели могут подсоединяться на фазное или линейное напряжение,
η: КПД, т.е., выходная мощность (кВт)/ входная мощность (кВт),
cosϕ: коэффициент мощности, т.е., входная мощность (кВт)/входная мощность (кВА)

Сверхпереходный ток и уставка защиты
b Пиковое значение сверхпереходного тока может быть крайне высоким; обычно, это значение в
12-15 раз превышает среднеквадратическое номинальное значение Inm. Иногда это значение может
в 25 раз превышать значение Inm.
b Выключатели Merlin Gerin, контакторы Telemecanique и термореле рассчитываются на пуски
двигателей при крайне высоких сверхпереходных токах (сверхпереходное пиковое значение может в
19 раз превышать среднеквадратическое номинальное значение Inm).
b При внезапных срабатываниях защиты от сверхтоков при пуске это означает выход пускового
тока за нормальные пределы. В результате могут достигаться предельные значения параметров
распределительных устройств, срок службы может укорачиваться и даже некоторые устройства
могут выходить из строя. Во избежание такой ситуации необходимо рассмотреть вопрос о
повышении номинальных параметров распределительных устройств.
b Распределительные устройства Merlin Gerin и Telemecanique рассчитываются на обеспечение
защиты пускателей двигателей от КЗ. В зависимости от риска, таблицы показывают комбинации
выключателя, контактора и термореле для обеспечения координации типа 1 или типа 2.

Пусковой ток двигателя
Хотя рынок предлагает двигатели с высоким КПД, на практике их пусковые токи приблизительно
такие же, как у стандартных двигателей.
Применение пускателей с соединением треугольником, статических устройств для плавного пуска
или регулируемых приводов позволяет снизить значение пускового тока (например: 4 Ia вместо 7,5
Ia).

Компенсация реактивной мощности (квар), подаваемой на асинхронные
двигатели
Как правило, по техническим и финансовым соображениям выгоднее снижать ток, подаваемый на
асинхронные двигатели. Это может обеспечиваться за счет применения конденсаторов, без влияния
на выходную мощность двигателей.
Применение этого принципа для оптимизации работы асинхронных двигателей называется
«повышением коэффициента мощности» или «компенсацией реактивной мощности».

© Schneider Electric - all rights reserved

Как обсуждается в Главе L, полная мощность (кВА), подаваемая на двигатель, может значительно
снижаться путем использования параллельно подключенных конденсаторов.. Снижение входной
полной мощности означает соответствующее снижение входного тока (так как напряжение остается
постоянным).
Компенсация реактивной мощности особенно рекомендуется для двигателей с длительными
периодами работы при пониженной мощности.
Как указывается выше,

kW input
kVA input
Поэтому, снижение входной полной мощности (кВА) приводит к увеличению (т.е., улучшению)
значения cos ϕ.
cos

=

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

3 Установленная мощность
потребителя - характеристики
A11

Ток, подаваемый на двигатель, после компенсации реактивной мощности рассчитывается по
формуле:
cos
I=Ia
cos '
где: cos ϕ – коэффициент мощности до компенсации, cos ϕ’ – коэффициент мощности после
компенсации, Ia – исходный ток.

кВт

л.с.

230 В

0.18
0.25
0.37
0.55
0.75
1.1
1.5
2.2
3.0
3.7
4
5.5
7.5
11
15
18.5
22
30
37
45
55
75
90
110
132
150
160
185
200
220
250
280
300

1/2
3/4
1
1-1/2
2
3
7-1/2
10
15
20
25
30
40
50
60
75
100
125
150
200
250
300
350
400
-

A
1.0
1.5
1.9
2.6
3.3
4.7
6.3
8.5
11.3
15
20
27
38.0
51
61
72
96
115
140
169
230
278
340
400
487
609
748
-

380 415 В
A
1.3
1.8
2.3
3.3
4.3
6.1
9.7
14.0
18.0
27.0
34.0
44
51
66
83
103
128
165
208
240
320
403
482
560
636
-

400 В
A
0.6
0.85
1.1
1.5
1.9
2.7
3.6
4.9
6.5
8.5
11.5
15.5
22.0
29
35
41
55
66
80
97
132
160
195
230
280
350
430
-

440 480 В
A
1.1
1.6
2.1
3.0
3.4
4.8
7.6
11.0
14.0
21.0
27.0
34
40
52
65
77
96
124
156
180
240
302
361
414
474
-

Рис. A4 : Номинальная мощность и токи (продолжение на следующей странице)

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

500 В

690 В

A
0.48
0.68
0.88
1.2
1.5
2.2
2.9
3.9
5.2
6.8
9.2
12.4
17.6
23
28
33
44
53
64
78
106
128
156
184
224
280
344
-

A
0.35
0.49
0.64
0.87
1.1
1.6
2.1
2.8
3.8
4.9
6.7
8.9
12.8
17
21
24
32
39
47
57
77
93
113
134
162
203
250
-

© Schneider Electric - all rights reserved

Рис. A4 ниже показывает (в зависимости от номинальной мощности двигателя) стандартные
значения тока для нескольких напряжений питания.

A - Общие правила проектирования электроустановок

A12

кВт

л.с.

230 В

315
335
355
375
400
425
450
475
500
530
560
600
630
670
710
750
800
850
900
950
1000

540
500
-

A
940
1061
1200
1478
1652
1844
2070
2340
2640
2910

380 415 В
A
786
-

400 В
A
540
610
690
850
950
1060
1190
1346
1518
1673

440 480 В
A
515
590
-

500 В

690 В

A
432
488
552
680
760
848
952
1076
1214
1339

A
313
354
400
493
551
615
690
780
880
970

Рис. A4 : Номинальная мощность и токи (окончание)

3.2 Резистивные нагревательные приборы и лампы
накаливания (традиционные и галогенные)
Потребление тока нагревательным прибором или лампой накаливания легко выводится из
номинальной мощности Pn, указанной изготовителем (т.е., cos ϕ = 1) (см. Рис. A5).

Ном.
мощность
(кВт)
0.1
0.2
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
6
7
8
9
10

Потребление тока (A)
1-ф.
1-ф.
127 В
230 В
0.79
0.43
1.58
0.87
3.94
2.17
7.9
4.35
11.8
6.52
15.8
8.70
19.7
10.9
23.6
13
27.6
15.2
31.5
17.4
35.4
19.6
39.4
21.7
47.2
26.1
55.1
30.4
63
34.8
71
39.1
79
43.5

3-ф.
230 В
0.25
0.50
1.26
2.51
3.77
5.02
6.28
7.53
8.72
10
11.3
12.6
15.1
17.6
20.1
22.6
25.1

3-ф.
400 В
0.14
0.29
0.72
1.44
2.17
2.89
3.61
4.33
5.05
5.77
6.5
7.22
8.66
10.1
11.5
13
14.4

© Schneider Electric - all rights reserved

Рис. A5 : Потребление тока резистивными нагревательными приборами и лампами накаливания (традиционными
или галогенными)

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

3 Установленная мощность
потребителя - характеристики
A13

Токи рассчитываются следующим образом:
(1)

Pn

b 3-ф. случай: I a =

3U

b 1-ф. случай: I a = Pn

(1)

U

где: U – напряжение между зажимами оборудования.
Для лампы накаливания, применение инертного газа обеспечивает источник более направленного
света. Светоотдача повышается, а срок службы лампы удваивается.
Примечание: При включении лампы холодная нить накала приводит к повышению тока, хотя и
кратковременного, но интенсивного.

Люминесцентные лампы и сопутствующее оборудование
Мощность Pn (Вт), указанная на трубке люминесцентной лампы, не включает мощность,
рассеиваемую в дросселе стартера.
Ток рассчитывается следующим образом:
Ia =

Pбалласт + Pn
U cos

Где U = напряжение, подаваемое на лампу в комплекте с сопутствующим оборудованием.
Если на дросселе не указывается значение потерь мощности, можно использовать значение 25% Pn.

Стандартные люминесцентные лампы
При (если не указывается иначе):
b cos ϕ = 0,6 без конденсатора для компенсации коэффициента мощности (PF) (2)
b cos ϕ = 0,86 с компенсацией PF (2) (однотрубные или двухтрубные)
b cos ϕ = 0,96 для электронного дросселя.
Если на дросселе не указывается значение потерь мощности, можно использовать значение 25% Pn.
Рис. A6 показывает эти значения для различных типов дросселей.

Схема
расположения
ламп, стартеров
и дросселей

Мощность
трубки (Вт) (3)

Однотрубные

18
36
58
Двухтрубные
2 x 18
2 x 36
2 x 58
(3) Мощность в Вт, указанная на трубке

Ток (A) при 230 В
Магнитный дроссель
Без конденсатора компенсации PF
0.20
0.33
0.50

С конденсатором компенсации PF
0.14
0.23
0.36
0.28
0.46
0.72

Электрон.
дроссель

Длина
трубки
(см)

0.10
0.18
0.28
0.18
0.35
0.52

60
120
150
60
120
150

Рис. A6 : Потребление тока и мощности для люминесцентных ламп общепринятых размеров (при 230 В – 50 Гц)

Компактные люминесцентные лампы

(1) Ia в амперах; U в вольтах. Pn в ваттах. Если Pn в кВт, умножить
уравнение на 1000
(2) В терминологии газоразрядных ламп вместо термина «коррекция
коэффициента мощности» часто используется термин «компенсация».
Cosϕ приблизительно равен 0,95 (нулевые значения V и I почти совпадают
по фазе), но коэффициент мощности равен 0,5 из-за импульсной формы
тока, пик которого возникает "позже" в каждом полупериоде.
Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

© Schneider Electric - all rights reserved

Компактные люминесцентные лампы имеют такие же характеристики по экономии и сроку службы,
как и традиционные лампы. Они широко используются в общественных местах с постоянным
освещением (например: коридоры, холлы, бары и т.д.) и могут устанавливаться в ситуациях, в
которых используются лампы накаливания (см. Рис. A7 на следующей странице).

A - Общие правила проектирования электроустановок

3 Установленная мощность
потребителя - характеристики

A14

Тип лампы
Отдельная
лампа
с дросселем
Встроенная
лампа
с дросселем

Мощность
лампы (Вт)
10
18
26
8
11
16
21

Ток при 230 В
(A)
0.080
0.110
0.150
0.075
0.095
0.125
0.170

Рис. A7 : Потребление тока и мощности для компактных люминесцентных ламп (при 230 В – 50 Гц)

Мощность (Вт), указанная на трубке разрядной лампы,
не включает мощность, рассеиваемую в балластном
сопротивлении.

Газоразрядные лампы
Рис. A8 показывает ток, принимаемый всем устройством, включая все сопутствующее
вспомогательное оборудование.
Эти лампы основаны на световом электрическом разряде через газ или пар металлического
соединения, которое заключено в герметичную прозрачную оболочку при заданном давлении.
Эти лампы имеют большое время пуска, в течение которого ток Ia больше номинального тока In.
Потребление мощности и тока приводится для разных типов ламп (типовые средние значения могут
слегка отличаться в зависимости от изготовителя).

© Schneider Electric - all rights reserved

Ном.
мощность
лампы
(Вт)

Потребление
мощности
(Вт) при
230 В 400 В

Ток n(A)
Без компенсации PF
230 В 400 В

С компенсацией PF
230 В 400 В

Пуск. ток
a/n

Период
(мин)

Светоотдача
(лм/Вт)

Средний
ресурс
лампы (ч)

Применение

Натриевые лампы высокого давления
50
60
0.76
0.3
1.4 - 1.6
4-6
80 - 120
9000
b Освещение
70
80
1
0.45
больших залов
100
115
1.2
0.65
b Открытые пространства
150
168
1.8
0.85
b Общественные места
250
274
3
1.4
400
431
4.4
2.2
1000
1055
10.45
4.9
Натриевые лампы низкого давления
26
34.5
0.45
0.17
1.1 - 1.3
7 - 15
100 - 200
8000
b Освещение
36
46.5
0.22
- 12000
автострад
66
80.5
0.39
b Охранное освещение,
91
105.5
0.49
станция
131
154
0.69
b Площадки, склады
Ртутные + металлогалогеновые лампы (также называемые лампами с иодидами металлов)
70
80.5
1
0.40
1.7
3-5
70 - 90
6000
b Освещение очень
150
172
1.80
0.88
6000
больших объектов
250
276
2.10
1.35
6000
прожекторами
400
425
3.40
2.15
6000
(например: спорт.
1000
1046
8.25
5.30
6000
стадионы и т.д.)
2000
2092 2052
16.50 8.60
10.50 6
2000
Ртутные + люминесцентные лампы
50
57
0.6
0.30
1.7 - 2
3-6
40 - 60
8000
b Цеха с очень
80
90
0.8
0.45
- 12000
высокими
125
141
1.15
0.70
потолками (залы,
250
268
2.15
1.35
ангары)
400
421
3.25
2.15
b Наружное освещение
700
731
5.4
3.85
b Низкая светоотдача (1)
1000
1046
8.25
5.30
2000
2140 2080
15
11
6.1
(1) Заменяются натриевыми лампами.
Примечание: Эти лампы чувствительны к падениям напряжения. Они гаснут при снижении напряжения ниже 50% номинального значения и загораются вновь
после охлаждения в течение около 4 минут.
Примечание: Натриевые лампы низкого давления имеют светоотдачу выше, чем у всех других источников. Однако, применение этих ламп ограничивается тем
фактом, что желто-оранжевое излучение делает практически невозможным распознание цветов.

Рис. A8 : Потребление тока для разрядных ламп

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

A - Общие правила проектирования электроустановок

4 Силовая нагрузка электроустановки
A15

Чтобы спроектировать электроустановку, необходимо оценить максимальную мощность, которая
будет потребляться из питающей электросети.
Проектирование на основе простой арифметической суммы мощностей всех потребителей,
подключенных к электроустановке, представляет собой крайне неэкономичный подход и
недобросовестную инженерную практику.
Цель данной главы состоит в демонстрации способов оценки определенных факторов с учетом
разновременности (работы всех устройств данной группы) и коэффициента использования
(например, электродвигатель не работает, как правило, при своей полной мощности и т.д.)
всех действующих и предполагаемых нагрузок. Приводимые значения основаны на опыте и
зарегистрированных результатах работы действующих установок. Кроме обеспечения основных
проектных данных по отдельным цепям установки, в результате получают общие значения всей
установки, на основе которой могут определяться требования к системе питания (распределительная
сеть, трансформатор высокого/низкого напряжения или генератор).

4.1 Установленная мощность (кВт)
Установленная мощность есть сумма номинальных
мощностей всех устройств-потребителей мощности в
установке.
Это не есть мощность, которая будет потребляться
фактически.

Большинство электроприемников(ЭП) имеет маркировку своей номинальной мощности (Pn).
Установленная мощность есть сумма номинальных мощностей всех ЭП в электроустановке. Это не
есть та мощность, которая будет потребляться фактически. В случае электродвигателей номинальная
мощность является мощностью на его валу. Очевидно, что потребляемая из сети мощность будет
больше.
Люминесцентные и разрядные лампы, со стабилизирующими балластными сопротивлениями
(дросселями), являются другими примерами, когда номинальная мощность, указанная на лампе,
меньше мощности, потребляемой лампой и ее балластным сопротивлением (дросселем).
Методы оценки фактического потребления мощности двигателями и осветительными приборами
приводятся в Разделе 3 данной главы.
Потребление мощности (кВт) необходимо знать для выбора номинальной мощности генератора или
батареи, а также в случае учета требований к первичному двигателю.
Для подачи мощности от низковольтной системы электроснабжения или через трансформатор
высокого/низкого напряжения, определяющей величиной является полная мощность в кВА.

4.2 Установленная полная мощность (кВА)
Установленная полная мощность обычно полагается
равной арифметической сумме полных мощностей
отдельных ЭП. Однако, максимальная расчетная полная
мощность, не равна общей установленной полной
мощности.

Установленная полная мощность обычно полагается равной арифметической сумме полных
мощностей отдельных ЭП. Однако, максимальная потребляемая мощность, которая должна
подаваться, не равна общей установленной полной мощности.
Потребление полной мощности нагрузкой (которая может являться одним устройством)
рассчитывается на основе ее номинальной мощности (при необходимости, с поправкой, как
указывается выше для двигателей и т.д.) с использованием следующих коэффициентов:

η = КПД = выходная мощность / входная мощность
cos ϕ = коэффициент мощности = кВт / кВА
Полная (кажущаяся) мощность, потребляемая электроприемником:
Pa = Pn /(η x cos ϕ)
Из этого значения выводится полный ток la (A)(1), потребляемый ЭП:
b Ia =

Pa x 103
V

для одного ЭП с подсоединением между фазой и нейтралью.
Pa x 103
3xU

для 3-фазной симметричной нагрузки:
V = фазное напряжение (В)
U = линейное напряжение (В)
Следует отметить, что, строго говоря, полная мощность не является арифметической суммой
расчетных номинальных значений полной мощности отдельных потребителей (если потребители
имеют разный коэффициент мощности).
Однако, общепринято делать простое арифметическое суммирование, результат которого дает
значение кВА, которое превышает действительное значение на допустимый «расчетный запас».
Когда неизвестны некоторые или все нагрузочные характеристики, значения, приводимые на
Рис. A9 на следующей странице, могут использоваться для получения приблизительной оценки
потребления полной мощности в ВА (как правило, отдельные нагрузки слишком малы, чтобы
выражаться в кВА или кВт).
Оценки удельной плотности осветительных нагрузок основаны на общей площади 500 м2.
(1) Чтобы повысить точность, необходимо учитывать коэффициент
максимального использования, как разъясняется ниже в п.4.3.
Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

© Schneider Electric - all rights reserved

b Ia =

A - Общие правила проектирования электроустановок

A16

Люминесцентное освещение (с поправкой cos ϕ = 0.86)
Тип применения
Оценка (ВA/м2)
Средний уровень освещения
Люминесцентная лампа (люкс = лм/м2)
с промыш. отражат.(1)
Дороги и автострады
7
150
склады, работа с перерывами
Тяжелые режимы: изготовление
14
300
и сборка больших заготовок
Повседневная работа: офис
24
500
Точные работы: КБ, высокоточные
41
800
сборочные цеха
Силовые цепи
Тип применения
Оценка (ВA/м2)
Насосные, сжатый воздух
3-6
Вентиляция помещений
23
Эл. конвекционные подогреватели:
частные дома, квартиры
115 - 146
90
Офисы
25
Диспетчерские пункты
50
Сборочный цех
70
Механический цех
300
Окрасочный цех
350
Установка для термообработки
700
(1) пример: лампа 65 Вт (исключая балластное сопротивление), 5100 люмен (лм),
светоотдача лампы = 78,5 лм / Вт.

Рис. A9 : Оценка установленной полной мощности

4.3 Оценка максимальной нагрузки (кВА)
Все отдельные ЭП не обязательно работают при полной номинальной мощности и одновременно.
Коэффициенты ku и ks позволяют определить максимальную полную мощность электроустановки.

Коэффициент максимального использования (ku)
В нормальных режимах работы потребление мощности обычно меньше номинальной мощности. Это
довольно частое явление, которое оправдывает применение коэффициента использования (ku) при
оценке реальных значений.
Этот коэффициент должен применяться для каждого ЭП, особенно для электродвигателей, которые
крайне редко работают при полной нагрузке.
В промышленной установке этот коэффициент может оцениваться по среднему значению 0,75 для
двигателей.
Для освещения лампами накаливания этот коэффициент всегда равен 1.
Для цепей со штепсельными розетками этот коэффициент полностью зависит от типа приборов,
питаемых от штепсельных розеток.

Коэффициент одновременности (ks)
Практически одновременная работа всех установленных ЭП определенной установки никогда не
происходит, т.е., всегда существует некоторая степень разновременности и этот факт учитывается
при расчете путем применения коэффициента одновременности (ks).
Коэффициент ks применяется для каждой группы ЭП (например, запитываемых от главного
или вторичного распределительного устройства). Определение этих коэффициентов входит в
ответственность конструктора, поскольку требует детального знания установки и условий работы
отдельных цепей. По этой причине невозможно дать точные значения для общего применения.

© Schneider Electric - all rights reserved

Коэффициент одновременности для жилой застройки
Некоторые типовые значения для этого случая приводятся на Рис. A10 на следующей странице,
и применяются для бытовых потребителей с питанием 230/400 В (3-фазная 4-проводная сеть). В
случае потребителей, использующих электрические обогреватели для отопления, рекомендуется
коэффициент 0,8, независимо от числа электроприемников (ЭП).

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

4 Силовая нагрузка электроустановки
A17

Число ЭП

Коэффициент
одновременности (ks)
1
0.78
0.63
0.53
0.49
0.46
0.44
0.42
0.41
0.40

2-4
5-9
10 - 14
15 - 19
20 - 24
25 - 29
30 - 34
35 - 39
40 - 49
50 и более

Рис. A10 : Значения коэффициента одновременности для жилой застройки

Пример (см. Рис. A11):
5-тиэтажное жилое здание с 25 потребителями с установленной мощностью 6кВА для каждого.
Общая установленная мощность для здания: 36 + 24 + 30 + 36 + 24 = 150 кВА
Полная мощность, потребляемая зданием: 150 x 0,46 = 69 кВА
С помощью Рис. А10 можно определить величину тока в разных секциях общей питающей магистрали
всех этажей. Для стояков, запитываемых на уровне первого этажа, площадь поперечного сечения
проводников может постепенно снижаться от нижних к верхним этажам.
Как правило, такие изменения сечения проводника производятся с минимальным интервалом в 3
этажа.
В этом примере, ток, поступающий на стояк на уровне первого этажа, равен:
150 x 0.46 x 103
400

3

= 100 A

ток, поступающий на 4-й этаж, равен:

400

3

= 55 A

5zй этаж

6 потребителей
36 кВА

4zй этаж

4 потребителя
24 кВА

3zй этаж

5 потребителей
30 кВА

2zй этаж

6 потребителей
36 кВА

1zйl этаж

4 потребителя
24 кВА

0.78

0.63

0.53

0.49

0.46

Рис. A11 : Применение коэффициента одновременности (ks) для жилого 5-этажного здания

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

© Schneider Electric - all rights reserved

(36 + 24) x 0.63 x 103

A - Общие правила проектирования электроустановок

A18

Коэффициент одновременности для распределительных устройств
Рис. A12 показывает теоретические значения ks для распределительного устройства, запитывающего
ряд цепей, для которых отсутствует схема распределения нагрузки между ними.
Если цепи служат в основном для осветительных нагрузок, целесообразно принять значения ks,
близкие к единице.

Число
цепей
Информация имеется,
2и3
4и5
6-9
10 и более
Информации нет

Коэффициент
одновременности (ks)
0.9
0.8
0.7
0.6
1.0

Рис. A12 : Коэффициент одновременности для распределительных устройств (МЭК 60439)

Коэффициент одновременности в зависимости от назначения цепи
Значения коэффициента ks, которые могут использоваться для цепей, питающих стандартные
нагрузки, приводятся на Рис. A13.

Назначение цепи
Коэффициент одновремен. (ks)
Освещение
1
Отопление и кондиционирование воздуха
1
Штепсельные розетки
0.1 - 0.2 (1)
(2)
b Для самых мощных
двигателей
1
b Для двигателей средней
мощности
0.75
b Для остальных двигателей 0.60
(1) В определенных случаях, в частности, для промышленных установок, этот коэффициент может
быть выше.
(2) Учитываемый ток равен номинальному току двигателя, увеличенному на треть его пускового тока.

Рис. A13 : Коэффициент одновременности в зависимости от назначения цепи

4.4 Пример применения коэффициентов ku и ks
Пример оценки максимальных мощностей (кВА), потребляемых на всех уровнях электроустановки
приводится на Рис. A14 (следующая страница).
В этом примере, общая установленная полная мощность составляет 126,6 кВА, что соответствует
расчетной максимальной мощности на низковольтных зажимах трансформатора высокого/низкого
напряжения, величиной 65 кВА.
Примечание: при выборе сечений кабелей для распределительных цепей установки, ток I (А) через
цепь определяется по следующей формуле:

© Schneider Electric - all rights reserved

где: S, кВА – значение максимальной 3-фазной полной мощности цепи,
U – междуфазное (линейное) напряжение (В).

4.5 Коэффициент разновременности
Коэффициент разновременности, как определяется в нормах МЭК, эквивалентен коэффициенту
одновременности (ks), используемому в данном руководстве (см. п.4.3). Однако, в некоторых
англоязычных странах (на время выпуска руководства) коэффициент разновременности является
величиной, обратной коэффициенту ks, т.е. он u 1.

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

4 Силовая нагрузка электроустановки
A19

Уровень 2

Уровень 1
Применение

Цех А

Полная
мощн.
(Pa)
кВA

Токарный

Сверл.
станок

Коэфф.
использ.
макс.

Потребл.
полная
мощность
макс. кВA

№

5

0. 8

4

№

5

0. 8

4

№

5

0. 8

4

№

5

0. 8

4

№

2

0. 8

1.6

№

2

0. 8

1.6

5 штепс.
розеток 10/16 А

Коэфф.
одноврем.

Потребл.
полная
мощн.
кВA

Коэфф.
одноврем.

Уровень 3

Потребл. Коэфф.
полная
одноврем.
мощн.
кВA

Потребл.
полная
мощн.
кВA

Распред.
устройство
Мощность

0.75

Цех А
Распред.
устройство

14. 4

18

1

18

0. 2

3. 6

30 люминесц.
ламп

3

1

3

1

3

Компрессор 3
Штепс.
розетки 10/16 А

15

0. 8

12

1

12

10. 6

1

10. 6

0. 4

4. 3

1

1

1

1

1

Штеп.
розетки
Освет.
цепь

0. 9

18. 9

Сеть
Главный
распред.
устройство
MGDB

Мощность

Цех В

10 люминесц.
ламп
Цех С

Внтиляция
№1

№

2. 5

1

2. 5

№

2. 5

1

2. 5

Печь

№

15

1

15

№

15

1

15

18

1

18

0.28

5

2

1

2

1

2

Распред.
устройство

1

5 штепс.
розеток 10/16 А
20 люминесц.
ламп

Штеп.
розетки
Освет.
цепь

Мощность

35

Цех В
Распред.
устройство

LV / MV

15. 6

65
0. 9

0. 9

Цех С
Распред.
устройство

0. 9

37. 8

Штеп.
розетки
Освет.
цепь

Рис. A14 : Пример оценки максимальной ожидаемой мощности установки (используемые значения коэффициента служат только в справочных целях)

4.6 Выбор номинальной мощности трансформатора
Когда электроустановка питается непосредственно от трансформатора высокого/низкого напряжения
и определена максимальная полная мощность установки, необходимо определить соответствующую
номинальную мощность трансформатора с учетом следующих факторов (см. Рис. A15):
b Возможность повышения коэффициента мощности установки (см. Главу L)
b Ожидаемые расширения установки
b Ограничения по эксплуатации установки (например, температура)

Полная мощность
кВA
100
160
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3150

In (A)
237 В
244
390
609
767
974
1218
1535
1949
2436
3045
3898
4872
6090
7673

410 В
141
225
352
444
563
704
887
1127
1408
1760
2253
2816
3520
4436

Рис. A15 : Стандартные полные мощности трансформаторов среднего/низкого напряжения и соответствующие
номинальные токи

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

© Schneider Electric - all rights reserved

b Стандартные номинальные параметры установки

A - Общие правила проектирования электроустановок

4 Силовая нагрузка электроустановки

A20

Номинальный полный ток нагрузки In на стороне низкого напряжения 3-фазного трансформатора
рассчитывается по следующей формуле:

In =

Pa x 103
U

3

где:
b Pa = номинальная полная мощность (кВА) трансформатора
b U = междуфазное напряжение холостого хода (237 В или 410 В)
b In в амперах.
Для 1-фазного трансформатора:

In =

Pa x 103
V

где:
b V = фазное напряжение холостого хода (В)
Упрощенная формула для 400 В (3-фазная нагрузка)
b In = kVA x 1.4
Стандарт МЭК для силовых трансформаторов - МЭК 60076.

4.7 Выбор источников питания
Важность поддержания бесперебойного электропитания ставит вопрос об использовании резервной
силовой установки. Выбор характеристик таких альтернативных источников питания является частью
выбора архитектуры, как описывается в Главе D.
Для основного источника питания выбор делается, как правило, между подсоединением к сети
электроснабжения высокого или низкого напряжения.
На практике подсоединение к источнику высокого напряжения может быть необходимо, когда
нагрузки превышают (или запланировано их превышение) определенный уровень – как правило,
порядка 250 кВА, или если качество электроснабжения требуется выше обеспечиваемого
низковольтной сетью.
Более того, если установка может вызывать нарушение питания соседних потребителей при
подсоединении к низковольтной сети, органы, регулирующие электроснабжение, могут предложить
использование сети высокого напряжения.

© Schneider Electric - all rights reserved

Питание потребителя по сети высокого напряжения имеет определенные преимущества: фактически,
потребитель:
b не зависит от других потребителей.В случае низковольтного питания другие потребители могут
нарушать его работу
b может выбрать любой тип системы заземления низкого напряжения
b имеет более широкий выбор тарифов
b Имеет возможность значительно повышать нагрузку.
Однако, следует отметить, что:
b Потребитель является собственником подстанции высокого/низкого напряжения и в некоторых
странах он должен строить и оснащать такую подстанцию за свой счет. При определенных
обстоятельствах энергоснабжающая организация может участвовать в инвестициях, например,
на уровне линии высокого напряжения.
b Например, часть затрат на подсоединение может возмещаться, если второй потребитель
подсоединяется к линии высокого напряжения в течение определенного времени после
подсоединения первого потребителя.
b Потребитель имеет доступ только к низковольтной части установки; доступ к части высокого
напряжения резервируется для персонала энергоснабжающей организации (снятие показаний
счетчиков, работы по обслуживанию и т.д.)
Однако, в некоторых странах защитный выключатель высокого напряжения (или выключатель
нагрузки с предохранителем) может использоваться непосредственно потребителем.
b Тип и местоположение подстанции согласовываются между потребителем и энергоснабжающей
организацией.

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

Глава B
Подключение к распределительной
сети высокого напряжения
В1

Содержание

1

Электроснабжение при высоком напряжении

B2

1.1 Характеристики высоковольтной сети системы электроснабжения
1.2 Различные способы подключения ВВ электроснабжения
1.3 Некоторые эксплуатационные аспекты распределительных сетей ВН

B2
B11
B12

2

Процедура создания новой подстанции

B14

2.1 Предварительная информация
2.2 Изучение проекта
2.3 Реализация
2.4 Ввод в эксплуатацию

B14
B15
B15
B15

3

Защита

B16

3.1 Защита от поражения электрическим током
3.2 Защита трансформатора и линий
3.3 Блокировки и обусловленные операции

B16
B17
B19

4

Подстанция потребителя с учетом на низком напряжении

B22

4.1 Общие положения
4.2 Выбор комплектных распредустройств (КРУ)
4.3 Выбор высоковольтного оборудования для подключения
трансформатора
4.4 Выбор понижающего трансформатора
4.5 Инструкция по использованию оборудования высокого напряжения

B22
B22
B25

6

Подстанция потребителя с учетом на высоком
напряжении

B32

5.1 Общие положения
5.2 Выбор ячеек
5.3 Параллельная работа трансформаторов

B32
B34
B35

Создание распределительных понижающих подстанций

B37

6.1 Различные типы подстанций
6.2 Подстанция внутренней установки
6.3 Подстанция наружной установки

B37
B37
B39

© Schneider Electric - all rights reserved

5

B25
B29

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

B - Подключение к распределительной сети
высокого напряжения

1 Электроснабжение при высоком
напряжении

В2

В настоящее время нет международного соглашения, четко ограничивающего определение
«высокого» напряжения.
Уровни напряжения, в одних странах обозначаемые как «высокие», в других странах обозначаются
как «средние».
В данном разделе распределительные сети, которые работают при напряжениях 1000 В или ниже
считаются низковольтными сетями, а сети, требующие одну ступень понижения напряжения с
целью питания низковольтных сетей, считаются высоковольтными сетями.
По экономическим и техническим причинам, номинальное напряжение высоковольтных
распределительных сетей, определенных выше, редко превышает 35 кВ.

Основные характеристики системы электроснабжения:
„ номинальное напряжение и соответствующие ему
уровни прочности изоляции;
„ ток короткого замыкания;
„ номинальный ток заводских установок и
оборудования;
„ система заземления.

1.1 Характеристики высоковольтной сети системы
электроснабжения
Номинальное напряжение и соответствующие ему уровни прочности
изоляции
Номинальное напряжение сети или оборудования определено в МЭК 60038 как «напряжение, которым
обозначается сеть или оборудование, и к которому относятся определенные рабочие характеристики».
Тесно связанным с понятием номинального напряжения является «максимальное рабочее напряжение
для оборудования», зависящее от уровня прочности изоляции при номинальной рабочей частоте,
и к которому можно отнести прочие характеристики, согласно соответствующим рекомендациям к
оборудованию.
«Максимальное рабочее напряжение для оборудования» определено в МЭК 60038 как:
«максимальное значение напряжения, при котором возможно использование оборудования,
которое возникает при нормальных условиях работы в любое время и в любой точке сети. Это
исключает переходные напряжения, например, возникающие при коммутации сети, и временные
изменения напряжения».
Примечания:
1- Максимальное рабочее напряжение для оборудования указывается только для номинальных
напряжений сети выше 1000 В. Очевидно, что, в частности, для определенных номинальных напряжений
сети, нельзя гарантировать нормальную работу оборудования вплоть до этого максимального рабочего
напряжения, принимая во внимание, что его характеристики зависят от величины приложенного
напряжения (например: потери в конденсаторах, броски намагничивающего тока в трансформаторах
и т.д.). Для таких случаев стандарты МЭК определяют предел, до которого может быть гарантирована
нормальная работа оборудования.
2- Оборудование, используемое в сетях с номинальным напряжением до 1000 В, должно
соответствовать техническим требованиям по данному номинальному напряжению сети, как для
работы, так и для изоляции.
3- Определение «максимальное рабочее напряжение для оборудования», приведенное в МЭК
60038, идентично определению, данному в МЭК 60694 для «номинального напряжения». МЭК 60694
относится к распределительной аппаратуре с напряжениями свыше 1000 В.
Значения, приведенные на рис. B1, взятые из МЭК 60038, являются наиболее используемыми
стандартными уровнями высоковольтного распределения энергии и соотносят номинальные
напряжения с соответствующими стандартными значениями «максимального рабочего напряжения
для оборудования».
Как правило, эти сети являются трехпроводными, если не указано иначе. Приведенные значения
являются линейными напряжениями (между фазами).
Значения, указанные в скобках, не являются предпочтительными. Не рекомендуется использовать
эти значения при проектировании новых сетей.

© Schneider Electric - all rights reserved

Серия I (для частоты 50 и 60 Гц)
Номинальное напряжение сети
(кВ)
3.3 (1)
6.6 (1)
11
22
33 (2)
-

(кВ)
3 (1)
6 (1)
10
15
20
35 (2)

Максимальное рабочее напряжение для оборудования
(кВ)
3.6 (1)
7.2 (1)
12
17.5
24
36 (2)
40.5 (2)

(1) Эти значения не должны использоваться для распределительных сетей общего пользования.
(2) Унификация этих значений находится в процессе рассмотрения.

Рис. B1: Отношение между номинальными напряжениями системы и максимальными рабочими напряжениями
для оборудования

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

1 Электроснабжение при высоком
напряжении

Для каждой отдельно взятой страны рекомендуется, чтобы отношение между двумя смежными
номинальными напряжениями было не меньше двух.

В3

С целью обеспечения надежной защиты оборудования от чрезмерно высоких кратковременных
перенапряжений промышленной частоты и переходных перенапряжений, вызванных ударом
молнии, коммутацией или сбоем в сети и т.д., все ВВ оборудование должно иметь номинальные
уровни прочности изоляции, соответствующие техническим условиям.
Распределительная аппаратура
Рис. B2, приведенный ниже, взят из МЭК 60694 и содержит ряд требуемых стандартных значений
«выдерживаемых» напряжений. Выбор между значениями столбца 1 и столбца 2 таблицы В2
зависит от степени вероятности возникновения перенапряжений, вызванных ударом молнии или
коммутацией(1), типа заземления нейтрали, а также от типа устройств защиты от перенапряжений и
т.д. (для получения более подробной информации обращайтесь к МЭК 60071).

Через
изоляционный
промежуток

Номинальные
кратковременные
выдерживаемые перегрузки
по напряжению/частоте
(ср. кв. значение)
На землю между
полюсами и через
разомкнутое
коммутационное
устройство

На землю между
полюсами и через
разомкнутое
коммутационное
устройство
Через
изоляционный
промежуток

На землю между
полюсами и через
разомкнутое
коммутационное
устройство
Через
изоляционный
промежуток

Номинальное Номинальное выдерживаемое напряжение
напряжение грозового импульса (амплитуда)
U (ср. кв.
значение)
Столбец 1
Столбец 2

(кВ)
(кВ)
(кВ)
(кВ)
(кВ)
(кВ)
(кВ)
3.6
20
23
40
46
10
12
7.2
40
46
60
70
20
23
12
60
70
75
85
28
32
17.5
75
85
95
110
38
45
24
95
110
125
145
50
60
36
145
165
170
195
70
80
52
250
290
95
110
72.5
325
375
140
160
Примечание: Значения выдерживаемого напряжения «через изоляционный промежуток» применимы только для
коммутационных устройств, где изоляционный промежуток между открытыми контактами спроектирован с учетом
удовлетворения требований, определенных для разъединителей.

Рис. B2: Номинальные уровни прочности изоляции коммутационной аппаратуры

Необходимо заметить, что для рассматриваемых уровней напряжения не указаны паспортные
данные коммутационных перенапряжений. Это связано с тем, что перенапряжения, вызываемые
переходными процессами при коммутации, менее значительны при этих уровнях напряжения, чем
перенапряжения, вызываемые ударом молнии.
Трансформаторы
Значения на рис. B3, приведенные ниже, взяты из стандарта МЭК 60076-3.

Наибольшее напряжение Номинальное
оборудования (ср. кв.)
кратковременное
выдерживаемое
напряжение пром.
частоты (ср. кв.)
(кВ)
(кВ)
≤1.1
3
3.6
10
7.2
20
12
28
17.5
38
24
50
36
70
52
95
72.5
140
(1) Столбец 1 относится, в основном, к коммутационной аппаратуре,
используемой в подземных кабельных сетях, а столбец 2 – к
коммутационной аппаратуре в сетях воздушных линий.

Рис. B3: Номинальные уровни прочности изоляции трансформаторов

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

Номинальное
выдерживаемое
напряжение грозового
импульса (амплитуда)
Столбец 1
Столбец 2
(кВ)
(кВ)
20
40
40
60
60
75
75
95
95
125
145
170
250
325

© Schneider Electric - all rights reserved

Смысл значений столбца 1 и столбца 2 тот же самый, что и для таблицы для коммутационной
аппаратуры, т.е. выбор зависит от степени подверженности удару молнии и т.д.

B - Подключение к распределительной сети
высокого напряжения

В4

Национальные стандарты любой страны обычно сокращены
и включают в себя только один или два уровня напряжения,
тока и уровней токов и мощностей при аварийных режимах
(токи и мощности короткого замыкания)
Автоматический выключатель (также с плавким
предохранителем на ограниченный диапазон напряжений)
является единственным видом коммутационной
аппаратуры, способным безопасно размыкать большие
токи, связанные с коротким замыканием, возникающем в
системе питания.

Другие элементы
Изоляционные характеристики других важных ВВ элементов, таких как, например, фарфоровые
или стеклянные изоляторы, ВВ кабели, измерительные трансформаторы, и т.д., должны быть
совместимы с изоляционными характеристиками коммутационной аппаратуры и трансформаторов, о
которых говорилось выше. Программа испытаний для этих элементов приведена в соответствующих
рекомендациях МЭК.
Национальные стандарты любой страны обычно сокращены, и включают в себя только один,
или два уровня напряжения, тока и уровней токов и мощностей при аварийных режимах (токи и
мощности короткого замыкания).
Общее примечание:
Стандарты МЭК предназначены для всемирного применения и, следовательно, включают в себя
широкий диапазон уровней напряжений и токов.
Они отражают различные методы, принятые в странах, имеющих различные метеорологические,
географические и экономические ограничения.

Ток короткого замыкания
Стандартные значения, характеризующие отключающую способность выключателя, обычно
указываются в килоамперах.
Эти значения относятся к режиму трехфазного короткого замыкания, и выражены в виде
среднеквадратичных значений переменной составляющей тока в каждой из трех фаз.
Для выключателей в диапазоне номинальных напряжений, рассматриваемых в данной главе, на рис. B4
даны стандартные значения отключающей способности.

кВ
кА
(ср.кв.)

3.6
8
10
16
25
40

7.2
8
12.5
16
25
40

12
8
12.5
16
25
40
50

17.5
8
12.5
16
25
40

24
8
12.5
16
25
40

36
8
12.5
16
25
40

52
8
12.5
20

Рис. B4: Стандартные значения отключающей способности выключателей

Расчет тока короткого замыкания

Ток (I)
22I''k
22Ib

IDC

22Ik

© Schneider Electric - all rights reserved

Ip

Время (t)

tмин.

Рис. B5: Графическое представление величин короткого замыкания
согласно МЭК 60909

Правила для расчета токов короткого замыкания в электрических установках представлены в
стандарте 60909 МЭК.
Расчет токов короткого замыкания в различных точках системы питания может быстро перерасти в
затруднительную задачу в случае, если установка является сложной.
Использование специализированного программного обеспечения ускоряет расчеты.
Этот общий стандарт, применимый ко всем радиальным и многоконтурным системам питания 50
или 60 Гц и до 550 кВ, является очень точным и надежным.
Он может быть использован для различных типов коротких замыканий (симметричных или
несимметричных), которые могут возникнуть в электрической установке:
„ трехфазное короткое замыкание (всех трех фаз); как правило, этот тип КЗ сопровождается
наибольшими токами;
„ двухфазное короткое замыкание (между двумя фазами), токи ниже, чем при трехфазном
коротком замыкании;
„ двухфазное короткое замыкание на землю (между двумя фазами и землей);
„ однофазное короткое замыкание на землю (между фазой и землей), наиболее частый тип КЗ
(80% всех случаев).
При возникновении короткого замыкания, переходный ток короткого замыкания изменяется по
времени и включает в себя две составляющие (см. рис. B5):
„ периодическую составляющую, начальная величина которой определяется величиной напряжения
источника (генераторов, питающих короткозамкнутую сеть) величиной ее импеданса (полного
сопротивления). Эта величина уменьшается до своего установившегося значения за время, зависящее
от общей (эквивалентной) постотянной времени группы вращающихся машин (генераторов);
„ апериодическую составляющую, которая с течением времени уменьшается до нуля («затухает»).
Ее начальная величина зависит от момента ее возникновения, а время «затухания» - от постоянной
времени цепи короткого замыкания.
Таким образом, необходимо определить значения параметров короткого замыкания, которые
полезны в выборе оборудования сети и системы защиты:
„ I″k: среднеквадратичное значение начального тока симметричного короткого замыкания;
„ Ib: среднеквадратичное значение тока симметричного короткого замыкания, отключаемого
выключателем, когда размыкается первый полюс при tmin (при минимальном запаздывании);
„ Ik: среднеквадратичное значение установившегося тока симметричного короткого замыкания;
„ Ip: максимальное мгновенное значение (амплитуда тока при первом максимуме - ударный ток
короткого замыкания);
„ I DC: величина апериодической составляющей тока.

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

1 Электроснабжение при высоком
напряжении

Эти токи обозначаются нижними индексами 3, 2, 2E, 1, в зависимости от типа короткого
замыкания: трехфазное, двухфазное без земли, двухфазное на землю, однофазное на землю.

В5

Метод, основанный на принципе суперпозиции Тевенина и разложении на симметричные
составляющие, заключается в приложении к точке короткого замыкания эквивалентного источника
напряжения с целью определения тока. Расчет проводится в три этапа:
„ Определяется эквивалентный источник напряжения, приложенный к точке КЗ. Он представляет
собой напряжение, существовавшее непосредственно перед КЗ, и равен номинальному
напряжению, умноженному на коэффициент, учитывающий нестабильность источника (наличие
переключателя у трансформатора и поведения машин в сверхпереходном режиме).
„ Рассчитываются полные сопротивления каждой ветви относительно точки КЗ. Для систем
прямой и обратной последовательности, в расчете не учитываются емкости линий и проводимости
параллельных невращающихся нагрузок.
„ После определения значений напряжения и полного сопротивления, рассчитываются
минимальные и максимальные значения характеристик токов короткого замыкания.
Различные значения тока в точке КЗ рассчитываются с помощью:
„ имеющихся уравнений;
„ уравнений по первому закону Кирхгофа (сумма токов, текущих в ветвях, сходящихся в одном
узле, равна нулю):
I″k (см. рис. B6 для расчета I″k, где коэффициент по напряжению определяется стандартным,
геометрическим или алгебраическим сложением);
Ip = κ × 2 × I″k, где κ меньше 2, в зависимости от отношения активного и реактивного
сопротивлений (R/X) прямой последовательности данной ветви; сложение максимумов;
Ib = µ × q × I″k, где µ и q меньше 1, в зависимости от генераторов и двигателей, а также
минимальной задержки отключения тока; алгебраическое сложение;
Ik = I″k, когда КЗ далеко от генератора;
Ik = λIr, для генератора, где Ir – номинальный ток генератора, λ – коэффициент, зависящий от
индукции насыщения; алгебраическое сложение.

Тип короткого замыкания I’’k
Обычная ситуация

Отдаленное КЗ
c Un
3 Z1

3 фазы

c Un
3 Z1

2 фазы

c Un
Z1 + Z2

2 фазы / земля

c Un 3 Z2
Z1 Z2 + Z2 Z0 + Z1 Z0

c Un 3
Z1 + 2Z 0

Фаза / земля

c Un 3
Z1+Z2+Z0

c Un 3
2 Z1 + Z0

c Un
2Z1

Рис. B6: Токи короткого замыкания согласно МЭК 60909

Определение характеристик
Существуют 2 типа оборудования сети, в зависимости от того, реагируют ли они на возникновение
короткого замыкания или нет.
Пассивное оборудование

Для такого оборудования способность выдерживать короткое замыкание без повреждения
определяется с учетом:
„ электродинамической устойчивости («максимальный выдерживаемый ток»; значение
максимального тока выражено в кА), характеризующей механическую прочность;
„ термической устойчивости («кратковременный выдерживаемый ток»; среднеквадратичное
значение, выраженное в кА для продолжительности в диапазоне от 0,5 до 3 секунд, с
предпочтительным значением 1 секунда), характеризующей максимально допустимое рассеяние
тепла.

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

© Schneider Electric - all rights reserved

Эта категория включает в себя все оборудование, которое, ввиду его назначения, должно быть
способным проводить как номинальный ток, так и ток короткого замыкания. Это оборудование
включает в себя кабели, линии, шины, разъединители, трансформаторы, последовательные
реакторы, измерительные трансформаторы.

B - Подключение к распределительной сети
высокого напряжения

В6

Активное оборудование
Эта категория включает в себя оборудование, предназначенное для отключения токов короткого
замыкания, т.е. выключатели и предохранители. Оно характеризуется отключающей способностью,
и, если необходимо, включающей способностью, при возникновении короткого замыкания.
„ Отключающая способность (см. рис. B7 )
Основной характеристикой устройства, устраняющего короткое замыкание, является максимальный
ток (среднеквадратичное значение, выраженное в кА), который оно способно прервать в определенных
условиях, определяемых стандартами; стандарт МЭК приводит среднеквадратичное значение
периодической составляющей тока короткого замыкания. В некоторых других стандартах определено
среднеквадратичное значение суммы двух составляющих периодической и аперодической (переменной
и постоянной), и в этом случае это «несимметричный ток».
Отключающая способность зависит и от других факторов, таких как:
напряжение;
соотношение R/X размыкаемой цепи;
собственная частота системы энергоснабжения;
количество повторных включений и отключений при максимальном токе, например, цикл:
Р - З/Р - З/Р (Р = размыкание, З = замыкание);
состояние устройства после испытания.
Отключающая способность является относительно сложной для определения. Поэтому неудивительно, что
одно и то же устройство может иметь различную отключающую способность в зависимости от стандарта, по
которрому эта способность определяется.
„ Включающая способность на короткое замыкание
Как правило, эта характеристика полностью определяется отключающей способностью, так как устройство
должно быть способным замыкаться при токе, который оно способно прервать.
Иногда включающая способность должна быть выше, например, в выключателях, защищающих
генераторы.
Включающая способность определяется амплитудным значением (выраженным в кА), так как
первая асимметричная амплитуда является основным действующим фактором с точки зрения
электродинамики.
Например, согласно стандарту МЭК 62271-100, выключатель, используемый в системе
энергоснабжения 50 Гц, должен быть способным выдерживать амплитуду тока включения, в 2.5
раза превышающую среднеквадратичное значение прерываемого тока (2.6 раза для систем 60 Гц).
Выключатели и, иногда, разъединители, также должны иметь включающую способность, даже если
эти устройства не способны устранить короткое замыкание.
„ Предполагаемый ток отключения короткого замыкания
Некоторые устройства имеют способность ограничивать ток короткого замыкания, который
необходимо прервать.
Их отключающая способность определяется как максимальный предполагаемый ток отключения,
который получился бы во время непосредственного короткого замыкания на входных зажимах
устройства.

Специфические характеристики устройств
Функциональные возможности, обеспечиваемые различными коммутационными аппаратами, и их
основные ограничения представлены на рис. B8.

Устройство

Изоляция
двух
активных
сетей
Да
Нет

Условия
коммутации тока
Номинал КЗ

Главные ограничения

Нет
Да

Нет
Нет

Контактор

Нет

Да

Нет

Автоматический
выключатель
Предохранитель

Нет

Да

Да

Продольная входная/выходная изоляция
Включение и отключение тока
номинальной нагрузки
Включающая способность КЗ
Номинальная включающая и
отключающая способность
Максимальная отключающая и
включающая способность
Характеристики режима и срок службы
Отключающая способность КЗ

Нет

Нет

Да

Ток (I)
Разъединитель
Выключатель
нагрузки

IAC

© Schneider Electric - all rights reserved

Время (t)

IDC

Минимальная способность отключения КЗ
Максимальная способность включения КЗ

Рис. BB: Функции, обеспечиваемые коммутационными аппаратами

IAC: Амплитуда периодической составляющей
I
Рис. B7: Номинальный ток прерывания автоматического выключателя,
подверженного короткому замыканию согласно МЭК 60056

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

1 Электроснабжение при высоком
напряжении

Наиболее распространенным значением номинального
тока для ВВ распределительной аппаратуры общего
назначения является 400 А.

Номинальный ток

В7

Номинальный (нормальный ток) при температуре устройства, не превышающей величины,
определенной соответствующим производственным стандартом.
Требования к номинальному току коммутационной аппаратуры определяются на стадии
проектирования подстанции.
Наиболее распространенным значением номинального тока для ВВ распределительной
аппаратуры общего назначения является 400 А.
В промышленных зонах и городских районах с высокой плотностью нагрузки иногда требуются
цепи, рассчитанные на номинальный ток 630 А, в то время как на подстанциях магистрального
энергоснабжения, питающих высоковольтные сети, в качестве стандартных параметров
автоматических выключателей для цепей входных трансформаторов, секций сборных шин и
шинных соединителей указаны значения номинального тока 800 A, 1250 A, 1600 A, 2500 A и 4000 A.
Для понижающих трансформаторов с номинальным током первичной обмотки до 60 А может быть
использован выключатель с плавким предохранителем. Для более высоких токов первичной
обмотки выключатель с плавким предохранителем не отвечает предъявляемым требованиям.
Для случаев с использованием выключателей с плавким предохранителем в МЭК нет
рекомендованных значений номинальных токов. Фактические параметры предоставляются
изготовителем выключателя c плавким предохранителем, согласно характеристикам
предохранителя и таким параметрам трансформатора, как:
„ номинальный ток на стороне высокого напряжения;
„ допустимые величины тока перегрузки и его продолжительности;
„ максимальная амплитуда и продолжительность броска намагничивающего тока трансформатора
при включении;
„ положение переключателя отпаек, как показано на примере, приведенном в Приложении A МЭК
62271-105, и описано в Приложении С1 данного Руководства.
В такой схеме выключатель нагрузки должен быть правильно рассчитан, чтобы размыкаться
автоматически, например при помощи реле, при низких значениях тока КЗ, которые должны быть
выше (с необходимым запасом), чем минимальный номинальный ток отключения высоковольтных
предохранителей. В этом случае, большие токи КЗ, превышающие отключающую способность
выключателя нагрузки, будут устранены предохранителями, а небольшие токи КЗ, которые не
могут быть корректно устранены предохранителями, будут устранены выключателем нагрузки с
релейным управлением. Приложение С1 содержит дополнительную информацию об организации
размыкания с использованием высоковольтных выключателей с плавким предохранителем.
Влияние температуры окружающей среды и высоты над уровнем моря на номинальный
ток
Значение номинального тока присваивается любым токопроводящим электрическим устройствам, а верхние
пределы определяются допустимым повышением температуры, вызываемом рассеянием мощности I2R
(Вт) в проводах (где I = среднеквадратичное значение тока в амперах, R = сопротивление проводника в
омах), совместно с теплом, выделяющимся при потерях на перемагничивание и вихревые токи в двигателях,
трансформаторах и т.д., диэлектрических потерях в кабелях и конденсаторах, где это возможно.
Превышение температуры выше температуры окружающей среды главным образом зависит от
скорости отвода тепла. Например, большие токи могут протекать в обмотках электродвигателя, не
вызывая их перегрев, просто потому, что вентилятор, установленный на валу двигателя, удаляет
тепло также быстро, как оно выделяется, и, таким образом, температура достигает устойчивого
значения, ниже того, при котором может произойти повреждение изоляции или сгорание
двигателя.
Трансформаторы с масляным и/или воздушным охлаждением являются одним из наиболее известных
примеров использования таких способов «принудительного охлаждения».

Для трансформаторов с принудительным охлаждением в общем случае достаточно, с целью сохранения
исходных параметров, определенных МЭК, установить экраны для защиты от солнца, увеличить
поверхности маслоохлаждающего радиатора, количество охлаждающего масла, мощность насосов
подачи масла, а также размер воздухообдувающих вентиляторов.
Для получения информации о том, как правильно снизить номинальные значения параметров
коммутационной аппаратуры в зависимости от фактических условий её работы, необходимо
обратиться к ее производителю.

Schneider Electric – Руководство по устройству электроустановок 2009

© Schneider Electric - all rights reserved

Номинальные значения тока, рекомендуемые МЭК, основаны на значениях температуры
окружающего воздуха, обычной для умеренного климата на высоте, не превышающей 1000
метров над уровнем моря. Таким образом, элементы, которые зависят от естественных
условий охлаждения в виде лучеиспускания или вентиляции, при работе на номинальном токе
в тропическом климате и/или на высотах, превышающих 1000 метров над уровнем моря, будут
перегреваться. В таких случаях, номинальные значения параметров оборудования должны
быть снижены, т.е. должно быть присвоено меньшее значение номинального тока. Пример с
трансформаторами рассмотрен в МЭК 60076-2.

B - Подключение к распределительной сети
высокого напряжения

В8
Короткое замыкание на землю в высоковольтных
сетях может привести к возникновению опасных
перенапряжений на стороне низкого напряжения
установки.
Абоненты сети низкого напряжения (и работающий на
подстанции персонал) могут быть защищены от такой
опасности посредством:
„ ограничения амплитуды токов КЗ на землю в сети
высокого напряжения;
„ снижения сопротивления системы заземления
подстанции до минимально возможного значения;
„ создания системы выравнивания потенциалов на
подстанции и в установке абонента.

Системы заземления
Система заземлений и проводники, соединяющие с ней оборудование (заземляющие проводники),
требуют тщательного рассмотрения, особенно в отношении безопасности абонентов сети НН во
время возникновения короткого замыкания на землю в высоковольтных сетях.
Заземлители
В общем случае, где это физически возможно, предпочтительно разделять электроды,
предназначенные для заземления открытых проводящих частей высоковольтного оборудования от
электродов, предназначенных для заземления низковольтного нулевого провода. Такая практика
широко используется в сельских сетях, где заземлитель низковольтного нулевого провода
устанавливается на расстоянии одного или двух пролетов низковольтной линии электропередачи от
подстанции.
В большинстве случаев, ограниченность места, доступного на городских подстанциях, не
позволяет использовать эту практику, т.е. нет возможности должным образом разделять
высоковольтные и низковольтные заземлители с целью предотвращения переноса возможно
опасных напряжений в низковольтную сеть.
Ток замыкания на землю
Уровни тока короткого замыкания на землю при высоком напряжении обычно (если он
принудительно не ограничен) сравнимы с уровнями токов, возникающих при 3-фазном коротком
замыкании.
Такие токи, проходя через заземлитель, увеличивают его потенциал до высокого значения
относительно «удаленной земли» (земля, окружающая заземлитель, получит высокий потенциал;
«удаленная земля» имеет нулевой потенциал).
Например, ток замыкания на землю 10 000 А, проходящий через заземлитель с необычно низким
сопротивлением 0.5 Ом, увеличит его потенциал до 5 000 В.
При условии, что все открытые металлические части на подстанции «связаны» (соединены вместе)
и, затем, подключены к заземляющему электроду (заземлителю), а заземляющее устройство
выполнено в виде сетки из проводников, расположенных под полом подстанции, обеспечивается
безопасность персонала, так как при этом формируется эквипотенциальная «клетка», в которой все
электропроводящие материалы, включая персонал, имеют одинаковый потенциал.
Вынос потенциала
Однако, проблема, известная как «вынос потенциала», включает в себя несколько опасных
моментов. На рис. B9 видно, что нейтральная точка обмотки НН понижающего трансформатора
также подключена к общему заземлителю подстанции, и, таким образом, нулевой провод, обмотки
фаз НН и проводники всех фаз также имеют потенциал, равный потенциалу заземлителя.
Низковольтные распределительные кабели, исходящие из подстанции, будут передавать этот
потенциал установкам потребителя. Можно заметить, что пробой низковольтной изоляции между
фазами или фазой и нейтралью невозможен, так как все они имеют равный потенциал. Однако,
существует вероятность пробоя изоляции кабеля или какой-либо части установки между фазой и
землей.
Способы решения

© Schneider Electric - all rights reserved

Первым шагом для минимизации опасностей, связанных с выносом потенциала, является уменьшение
амплитуды тока короткого замыкания на землю в сети высокого напряжения. В большинстве случаев это
достигается заземлением высоковольтной сети через резисторы или реакторы в нейтральных точках
звезды выбранных трансформаторов(1), расположенных на крупных (мощных) подстанциях системы
электроснабжения.
Однако, относительно высокий переносимый потенциал не может быть полностью устранен таким
образом, поэтому в некотоорых странах