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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA
Sezione 3. Protezione e automazione Capitolo 3.4. Circuiti secondari
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Norme per l'installazione degli impianti elettrici (PUE) 3.4.1. Questo capitolo delle Regole si applica ai circuiti secondari (circuiti di controllo, allarme, monitoraggio, automazione e protezione relè) degli impianti elettrici. 3.4.2. La tensione operativa dei circuiti secondari della connessione, che non è collegata ad altre connessioni e la cui apparecchiatura si trova separatamente dall'apparecchiatura di altre connessioni, non deve essere superiore a 1 kV. In tutti gli altri casi, la tensione operativa dei circuiti secondari non deve essere superiore a 500 V. La progettazione dei dispositivi collegati deve rispettare le condizioni ambientali e i requisiti di sicurezza. 3.4.3. Nelle centrali elettriche e nelle sottostazioni, per i circuiti secondari devono essere utilizzati cavi di controllo con conduttori in alluminio semisolido. I cavi di controllo con conduttori in rame devono essere utilizzati solo nei circuiti secondari: 1) centrali elettriche con generatori di capacità superiore a 100 MW; allo stesso tempo, nelle centrali elettriche per la commutazione secondaria e l'illuminazione di impianti di trattamento chimico delle acque, trattamento delle acque reflue, strutture di servizio e ausiliarie, officine meccaniche e caldaie di avviamento, dovrebbero essere utilizzati cavi di controllo con conduttori in alluminio; 2) quadri e sottostazioni con tensione superiore a 330 kV e superiore, nonché quadri e sottostazioni inclusi nelle linee di trasmissione di energia di transito intersistemiche; 3) protezione differenziale delle sbarre e dispositivi di ridondanza di guasto per interruttori 110-220 kV, nonché apparecchiature di controllo di emergenza del sistema; 4) protezione tecnologica degli impianti termoelettrici; 5) con una tensione operativa non superiore a 60 V con un diametro delle anime e dei fili del cavo fino a 1 mm (vedere anche 3.4.4); 6) centrali elettriche e sottostazioni situate in zone esplosive delle classi BI e B-Ia. Negli impianti industriali per i circuiti secondari è opportuno utilizzare cavi di comando con conduttori in alluminio-rame o alluminio semisolido. I cavi di controllo con conduttori in rame devono essere utilizzati solo nei circuiti secondari situati in zone esplosive delle classi BI e B-Ia, nei circuiti secondari dei meccanismi negli altiforni e nelle officine di conversione, nella linea principale di crimpatura e laminatoi continui ad alte prestazioni, impianti elettrici ricevitori del gruppo speciale I di categoria, nonché in circuiti secondari con una tensione operativa non superiore a 60 V con un diametro delle anime dei cavi e dei fili fino a 1 mm (vedere anche 3.4.4). 3.4.4. Secondo la condizione di resistenza meccanica: 1) i conduttori dei cavi di controllo per il collegamento a vite ai terminali di pannelli e dispositivi devono avere una sezione trasversale di almeno 1,5 mm2 (e quando si utilizzano morsetti speciali - almeno 1,0 mm2) per il rame e 2,5 mm2 per l'alluminio; per circuiti elettrici - 2,5 mm2 per rame e 4 mm2 per alluminio; per i circuiti secondari non critici, per i circuiti di comando e segnalazione è consentito il collegamento a vite di cavi con conduttori in rame di sezione 1 mm2; 2) nei circuiti con tensione operativa pari o superiore a 100 V, la sezione trasversale dei conduttori in rame dei cavi collegati mediante saldatura deve essere di almeno 0,5 mm2; 3) nei circuiti con una tensione operativa di 60 V e inferiore, il diametro dei nuclei di rame dei cavi collegati mediante saldatura deve essere di almeno 0,5 mm. Nei dispositivi di comunicazione, telemeccanica e simili, i circuiti lineari dovrebbero essere collegati a terminali a vite. Il collegamento di conduttori a filo singolo (mediante vite o saldatura) è consentito solo agli elementi fissi dell'apparecchiatura. Il collegamento dei nuclei agli elementi mobili o rimovibili delle apparecchiature (connettori a innesto, blocchi rimovibili, ecc.), nonché ai pannelli e ai dispositivi soggetti a vibrazioni, deve essere effettuato con nuclei flessibili (trefoli). 3.4.5. La sezione dei nuclei dei cavi e dei fili deve soddisfare i requisiti per la loro protezione contro i cortocircuiti senza ritardo, correnti ammissibili a lungo termine in conformità al capitolo. 1.3, resistenza termica (per circuiti provenienti da trasformatori di corrente), oltre a garantire il funzionamento dei dispositivi in una determinata classe di precisione. In questo caso devono essere soddisfatte le seguenti condizioni: 1. I trasformatori di corrente insieme ai circuiti elettrici devono funzionare nella classe di precisione:
2. Per i circuiti di tensione, la perdita di tensione dal trasformatore di tensione, a condizione che tutte le protezioni e i dispositivi siano attivati, dovrebbe essere:
Quando i carichi specificati sono alimentati insieme tramite conduttori comuni, la loro sezione deve essere scelta in base al tasso di perdita di tensione minimo consentito. 3. Per i circuiti di corrente operativa, la perdita di tensione dalla fonte di alimentazione dovrebbe essere:
4. Per i circuiti di tensione dei dispositivi AVR, la perdita di tensione dal trasformatore di tensione all'elemento di misurazione non deve essere superiore all'1%. 3.4.6. In un cavo di controllo è possibile combinare circuiti di controllo, misurazione, protezione e segnalazione di corrente continua e alternata, nonché circuiti di alimentazione che alimentano ricevitori elettrici a bassa potenza (ad esempio motori elettrici di valvole). Per evitare un aumento della reattanza induttiva dei nuclei del cavo, il cablaggio dei circuiti secondari dei trasformatori di corrente e tensione deve essere effettuato in modo tale che la somma delle correnti di questi circuiti in ciascun cavo sia uguale a zero in qualsiasi modalità. È consentito utilizzare cavi comuni per circuiti con connessioni diverse, ad eccezione di quelli reciprocamente ridondanti. 3.4.7. I cavi dovrebbero generalmente essere collegati ai gruppi di morsetti. Non è consigliabile collegare due fili di rame di un cavo sotto una vite e non sono consentiti due fili di alluminio. I cavi possono essere collegati direttamente ai terminali dei trasformatori di misura o dei singoli dispositivi. Il design dei morsetti deve corrispondere al materiale e alla sezione trasversale dei conduttori dei cavi. 3.4.8. È consentito collegare i cavi di controllo per aumentarne la lunghezza se la lunghezza del percorso supera la lunghezza di costruzione del cavo. Il collegamento dei cavi con guaina metallica deve essere effettuato con l'installazione di giunti stagni. I cavi con guaina non metallica o con conduttori in alluminio devono essere collegati su file intermedie di morsetti o utilizzando giunti speciali progettati per questo tipo di cavo. 3.4.9. I cavi dei circuiti secondari, i nuclei dei cavi e i fili collegati a terminali o dispositivi devono essere contrassegnati. 3.4.10. I tipi di fili e cavi per i circuiti secondari, i metodi di installazione e protezione dovrebbero essere selezionati tenendo conto dei requisiti del capitolo. 2.1, 2.3 e 3.1 nella misura in cui non vengono modificati da questo capitolo. Quando si posano fili e cavi su superfici calde o in luoghi in cui l'isolamento può essere esposto a oli e altri ambienti aggressivi, è necessario utilizzare fili e cavi speciali (vedere capitolo 2.1). I fili e i conduttori dei cavi con isolamento non resistente alla luce devono essere protetti dall'esposizione alla luce. 3.4.11. I cavi dei circuiti secondari dei trasformatori di tensione da 110 kV e superiori, posati dal trasformatore di tensione al quadro, devono avere una guaina o armatura metallica messa a terra su entrambi i lati. I cavi nei circuiti degli avvolgimenti principali e aggiuntivi di un trasformatore di tensione da 110 kV e superiore lungo l'intera lunghezza del percorso devono essere affiancati. Per i circuiti di dispositivi e dispositivi sensibili alle interferenze di altri dispositivi o circuiti vicini, è necessario utilizzare cavi schermati, nonché cavi di controllo con schermatura comune o cavi con conduttori schermati. 3.4.12. L'installazione dei circuiti di corrente continua e alternata all'interno dei dispositivi del quadro (pannelli, console, armadi, scatole, ecc.), nonché gli schemi di collegamento interni degli azionamenti di interruttori, sezionatori e altri dispositivi, in base alle condizioni di resistenza meccanica, devono essere realizzati con fili o cavi con conduttori in rame di sezione non inferiore a:
Il collegamento di conduttori a filo singolo (mediante vite o saldatura) è consentito solo agli elementi fissi dell'apparecchiatura. Il collegamento dei nuclei agli elementi mobili o rimovibili dell'apparecchiatura (connettori staccabili, blocchi rimovibili, ecc.) deve essere effettuato con nuclei flessibili (trefolati). Non sono ammessi carichi meccanici sui punti di saldatura dei fili. Per i collegamenti alle porte degli apparecchi devono essere utilizzati cavi a trefoli con una sezione di almeno 0,5 mm2; È inoltre consentito l'uso di cavi con conduttori a filo singolo con sezione trasversale di almeno 1,5 mm2, a condizione che il cablaggio funzioni solo in torsione. La sezione dei cavi sui dispositivi del quadro e su altri prodotti fabbricati in fabbrica è determinata dai requisiti per la loro protezione contro i cortocircuiti senza ritardo, carichi di corrente consentiti in conformità al capitolo. 1.3, e per i circuiti provenienti da trasformatori di corrente, inoltre, resistenza termica. Per l'installazione è necessario utilizzare fili e cavi con isolamento che non supporti la combustione. Non è consentito l'utilizzo di fili e cavi con conduttori in alluminio per l'installazione interna degli apparecchi del centralino. 3.4.13. I collegamenti reciproci dei dispositivi all'interno dello stesso pannello dovrebbero, di norma, essere effettuati direttamente senza collegare i cavi di collegamento ai terminali intermedi. I terminali o blocchi di prova devono contenere circuiti in cui devono essere inseriti apparecchi e strumenti di prova e controllo. Si consiglia inoltre di collegare i circuiti a un numero di terminali, la cui commutazione è necessaria per modificare la modalità operativa del dispositivo. 3.4.14. I morsetti intermedi devono essere installati solo dove:
3.4.15. I terminali appartenenti a connessioni o dispositivi diversi devono essere separati in gruppi terminali separati. Sulle file di terminali non devono essere presenti morsetti ravvicinati tra loro, il cui collegamento accidentale potrebbe causare l'attivazione o la disattivazione del collegamento o un cortocircuito nei circuiti di corrente operativa o nei circuiti di eccitazione. Quando si posizionano apparecchiature relative a diversi tipi di protezione o altri dispositivi con la stessa connessione su un pannello (in un armadio), l'alimentazione dai poli della corrente operativa attraverso i terminali, nonché il cablaggio di questi circuiti in tutto il pannello , devono essere effettuate indipendentemente per ogni tipo di protezione o dispositivo. Se nei circuiti di sgancio dei set di protezione individuale non sono previsti rivestimenti, il collegamento di questi circuiti al relè di protezione di uscita o ai circuiti di sgancio dell'interruttore deve essere effettuato tramite terminali separati del gruppo terminali; in questo caso i collegamenti lungo il quadro di tali circuiti dovranno essere realizzati indipendentemente per ogni tipo di protezione. 3.4.16. Per eseguire controlli e prove funzionali nei circuiti di protezione e automazione, devono essere forniti blocchi di prova o pinze di misura, fornendo (ad eccezione dei casi specificati in 3.4.7) senza scollegare fili e cavi, la disconnessione dalla fonte di corrente operativa, tensione e trasformatori di corrente con possibilità di cortocircuito preliminare dei circuiti di corrente; collegamento di dispositivi di prova per il controllo e la regolazione dei dispositivi. I dispositivi di protezione relè e di automazione che vengono periodicamente messi fuori servizio a causa dei requisiti della modalità di rete, delle condizioni di selettività e di altri motivi devono essere dotati di dispositivi speciali per metterli fuori servizio da parte del personale operativo. 3.4.17. I morsetti, i contatti ausiliari degli interruttori, sezionatori e dispositivi devono essere installati e i conduttori di terra montati in modo tale da garantire l'accessibilità e la sicurezza della manutenzione dei gruppi e dei dispositivi dei circuiti secondari senza rimuovere la tensione dai circuiti primari con tensioni superiori a 1 kV . 3.4.18. L'isolamento delle apparecchiature utilizzate nei circuiti secondari deve essere conforme agli standard determinati dalla tensione operativa della sorgente (o trasformatore di isolamento) che alimenta questi circuiti. Il monitoraggio dell'isolamento dei circuiti operativi di corrente continua e alternata deve essere fornito su ciascuna sorgente indipendente (compresi i trasformatori di isolamento) non collegata a terra. Il dispositivo di monitoraggio dell'isolamento deve fornire un segnale quando l'isolamento scende al di sotto di un valore impostato e, in corrente continua, deve anche misurare il valore della resistenza di isolamento dei poli. Il monitoraggio dell'isolamento non può essere eseguito quando la rete di corrente operativa non è ramificata. 3.4.19. L'alimentazione della corrente operativa ai circuiti secondari di ciascun collegamento deve essere effettuata tramite fusibili o interruttori automatici separati (quest'ultimo è preferibile). L'alimentazione della corrente operativa ai circuiti di protezione dei relè e di controllo degli interruttori di ciascun collegamento deve essere fornita, di norma, tramite interruttori automatici o fusibili separati non collegati ad altri circuiti (allarme, blocco elettromagnetico, ecc.). È consentita l'alimentazione condivisa dei circuiti di controllo e delle lampade di segnalazione di posizione del dispositivo controllato. Per i collegamenti da 220 kV e superiori, nonché per generatori (unità) con una capacità di 60 MW e superiore, deve essere fornita un'alimentazione separata con corrente operativa (da diversi fusibili, interruttori automatici) per le protezioni principali e di riserva. Quando si collegano in serie interruttori e fusibili, questi ultimi devono essere installati davanti agli interruttori (lato generatore). 3.4.20. I dispositivi di protezione, automazione e controllo dei relè per elementi critici devono avere un monitoraggio costante dello stato dei circuiti di alimentazione della corrente operativa. Il monitoraggio può essere effettuato utilizzando relè o lampade separati o utilizzando dispositivi forniti per monitorare lo stato del circuito del successivo funzionamento dei dispositivi di commutazione con controllo remoto. Per i dispositivi meno critici, il controllo della potenza può essere effettuato inviando un segnale sulla posizione spenta dell'interruttore nel circuito di corrente operativa. Il monitoraggio dello stato del successivo circuito di manovra deve essere effettuato in presenza di un contatto ausiliario dell'apparecchio di commutazione. In questo caso, il monitoraggio della funzionalità del circuito di arresto deve essere effettuato in ogni caso e il monitoraggio della funzionalità del circuito di commutazione deve essere effettuato sugli interruttori di elementi critici, cortocircuiti e sui dispositivi accesi sotto l'influenza del trasferimento automatico dispositivi di trasferimento (ATS) o di telecontrollo. Se i parametri dei circuiti di abilitazione dell'azionamento non forniscono la possibilità di monitorare la funzionalità di questo circuito, il monitoraggio non viene eseguito. 3.4.21. Negli impianti elettrici, di norma, deve essere fornito un segnale automatico in merito a una violazione della normale modalità operativa e al verificarsi di eventuali malfunzionamenti. Il controllo della funzionalità di questo sistema di allarme dovrebbe includere test periodici. Negli impianti elettrici funzionanti senza servizio costante del personale, è necessario fornire un segnale alla posizione del personale. 3.4.22. I circuiti di corrente operativa in cui è possibile un falso funzionamento di vari dispositivi a causa di sovratensione durante il funzionamento di elettromagneti di commutazione o altri dispositivi, nonché durante guasti a terra, devono essere protetti. 3.4.23. La messa a terra dei circuiti secondari dei trasformatori di corrente deve essere prevista in un punto del gruppo terminale più vicino ai trasformatori di corrente o sui terminali dei trasformatori di corrente. Per le protezioni che combinano più gruppi di trasformatori di corrente è necessario prevedere anche la messa a terra in un punto; in questo caso è consentita la messa a terra tramite fusibile antidisturbo con tensione di guasto non superiore a 1 kV con resistenza di shunt di 100 Ohm per scaricare la carica statica. Gli avvolgimenti secondari dei trasformatori di corrente di isolamento intermedi non possono essere messi a terra. 3.4.24. Gli avvolgimenti secondari del trasformatore di tensione devono essere messi a terra collegando il punto neutro o una delle estremità dell'avvolgimento ad un dispositivo di messa a terra. La messa a terra degli avvolgimenti secondari di un trasformatore di tensione deve essere effettuata, di norma, sul morsetto più vicino al trasformatore di tensione o sui terminali del trasformatore di tensione. È consentito combinare i circuiti secondari messi a terra di più trasformatori di tensione di un quadro con una sbarra di terra comune. Se le sbarre specificate appartengono a quadri diversi e si trovano in stanze diverse (ad esempio, schede relè di quadri con tensioni diverse), di norma queste sbarre non devono essere collegate tra loro. Per i trasformatori di tensione utilizzati come sorgenti di corrente alternata operativa, se non è prevista la messa a terra di lavoro di uno dei poli della rete di corrente operativa, la messa a terra protettiva degli avvolgimenti secondari dei trasformatori di tensione deve essere effettuata tramite un fusibile anti-ripartizione. 3.4.25. I trasformatori di tensione devono essere protetti dai cortocircuiti nei circuiti secondari mediante interruttori automatici. Gli interruttori automatici devono essere installati in tutti i conduttori non messi a terra dopo aver assemblato i terminali, ad eccezione del circuito a sequenza zero (delta aperto) dei trasformatori di tensione in reti con elevate correnti di guasto verso terra. Per i circuiti di tensione non ramificati gli interruttori automatici non possono essere installati. Nei circuiti secondari del trasformatore di tensione deve essere possibile realizzare un'interruzione visibile (interruttori, connettori staccabili, ecc.). Non è consentita l'installazione di dispositivi che possano creare una interruzione dei conduttori tra il trasformatore di tensione ed il punto di terra dei suoi circuiti secondari. 3.4.26. Sui trasformatori di tensione installati in reti con basse correnti di guasto verso terra senza compensazione di corrente capacitiva (ad esempio, sulla tensione del generatore di un'unità generatore-trasformatore, sulla tensione ausiliaria di centrali elettriche e sottostazioni), se necessario, dovrebbe essere prevista una protezione contro le sovratensioni in caso di spostamenti neutri spontanei. La protezione può essere ottenuta includendo resistenze attive in un circuito a triangolo aperto. 3.4.27. Nei circuiti secondari dei trasformatori di tensione lineari da 220 kV e superiori, deve essere fornita la ridondanza da un altro trasformatore di tensione. È consentito eseguire la ridondanza reciproca tra trasformatori di tensione lineari se hanno potenza sufficiente per il carico secondario. 3.4.28. I trasformatori di tensione devono essere dotati di monitoraggio dello stato dei circuiti di tensione. La protezione a relè, i cui circuiti sono alimentati da trasformatori di tensione, deve essere dotata dei dispositivi specificati in 3.2.8. Indipendentemente dalla presenza o assenza dei circuiti di protezione dei dispositivi specificati, devono essere fornite le seguenti segnalazioni:
3.4.29. In luoghi soggetti a urti e vibrazioni, è necessario adottare misure contro l'interruzione dei collegamenti di contatto dei cavi, il falso funzionamento dei relè, nonché contro l'usura prematura di dispositivi e dispositivi. 3.4.30. I pannelli devono avere iscrizioni sui lati utilizzabili che indicano i collegamenti a cui appartiene il pannello, il suo scopo, il numero di serie del pannello nel pannello e le apparecchiature installate sui pannelli devono avere iscrizioni o marcature secondo gli schemi.
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