Sezione 4. Quadri e sottostazioni

Quadri e cabine con tensioni superiori a 1 kV. Requisiti generali

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Norme per l'installazione degli impianti elettrici (PUE)

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4.2.17. Le apparecchiature elettriche, le parti sotto tensione, gli isolanti, i fissaggi, le recinzioni, le strutture di sostegno, gli isolanti e le altre distanze devono essere scelti e installati in modo tale che:

1) forze, riscaldamento, arco elettrico o altri fenomeni che accompagnano il suo funzionamento (scintille, rilascio di gas, ecc.) causati dalle normali condizioni operative dell'impianto elettrico non potrebbero causare danni al personale operativo o causare danni alle apparecchiature e il verificarsi di un cortocircuito (cortocircuito) o di un guasto a terra;

2) in caso di violazione delle normali condizioni operative dell'impianto elettrico, è stata assicurata la necessaria localizzazione dei danni causati dall'azione del cortocircuito;

3) quando la tensione viene rimossa da qualsiasi circuito, i dispositivi, le parti che trasportano corrente e le strutture ad esso correlate potrebbero essere sottoposti a manutenzione e riparazione in sicurezza senza interrompere il normale funzionamento dei circuiti adiacenti;

4) è stata prevista la possibilità di un comodo trasporto delle attrezzature.

4.2.18. Quando si utilizzano sezionatori e separatori nella loro installazione esterna ed interna per sezionare e inserire correnti a vuoto di trasformatori di potenza, correnti di carica di linee elettriche aeree e via cavo e sistemi bus, devono essere soddisfatti i seguenti requisiti:

1) sezionatori e separatori con una tensione di 110-500 kV, indipendentemente dalle condizioni climatiche e dal grado di inquinamento industriale dell'atmosfera, se installati all'aperto, è consentito spegnere e accendere la corrente a vuoto dei trasformatori di potenza e correnti di carica di linee aeree, in cavo, sistemi bus e collegamenti che non superino i valori indicati in tabella. 4.2.1;

2) sezionatori e separatori con tensioni di 110, 150, 220 kV se installati internamente con distanze standard tra gli assi dei poli rispettivamente 2; 2,5 e 3,5 m, è consentito spegnere e accendere le correnti a vuoto dei trasformatori di potenza (auto) con un neutro saldamente messo a terra, rispettivamente, non più di 4, 2 e 2 A, nonché le correnti di carica delle connessioni non più di 1,5 A;

3) mostrato in Fig. 4.2.1 le distanze orizzontali a, b, c dalle colonne e dalle estremità dei contatti mobili rotanti orizzontalmente (HS) in posizione off alle parti messe a terra e sotto carico di collegamenti adiacenti non devono essere inferiori alle distanze tra gli assi di i poli d indicati in tabella. 4.2.1 e 4.2.2. Questi requisiti per le distanze a, b, c secondo la Fig. 4.2.1 sono applicabili anche ai sezionatori e ai separatori con una tensione di 110-220 kV quando installati internamente secondo la clausola 2.

Le distanze verticali r dalle estremità dei contatti mobili di taglio verticale (VR) e GP alle parti messe a terra e sotto carico devono essere maggiori di 0,5 m rispetto alle distanze d;

4) I sezionatori e separatori da 6-35 kV, se installati esternamente e internamente, sono autorizzati a disattivare e attivare correnti a vuoto di trasformatori di potenza, correnti di carica di linee elettriche aeree e in cavo, nonché correnti di guasto verso terra che non superare i valori​​specificati in tabella. 4.2.2. (vedi Fig. 4.2.1) e tabella. 4.2.3 (Fig. 4.2.2, a e b).

Le dimensioni dei diaframmi isolanti per i sezionatori tripolari standard sono riportate in tabella. 4.2.4 secondo la Fig. 4.2.2, aeb;

5) per i sezionatori e separatori installati orizzontalmente, i tratti di cavi flessibili devono essere posati cavi per evitare il trasferimento dell'arco su di essi, evitando una posizione quasi verticale. L'angolo tra la linea orizzontale e la retta che collega il punto di sospensione della discesa e il morsetto lineare del palo non deve essere superiore a 65º.

Le sbarre devono essere realizzate con sbarre rigide in modo che ad una distanza "in" (vedere Fig. 4.2.1) le sbarre si avvicinino ai sezionatori (separatori) verso l'alto o orizzontalmente. La vicinanza inaccettabile delle sbarre ai contatti mobili dei sezionatori rotanti e separatori orizzontali è evidenziata con linea tratteggiata;

6) per garantire la sicurezza del personale e proteggerlo dagli effetti luminosi e termici dell'arco, installare tettoie o tettoie in materiale non combustibile sugli azionamenti manuali dei separatori e sezionatori. La costruzione di visiere non è richiesta per sezionatori e separatori con tensione 6-35 kV, se la corrente a vuoto disattivata non supera 3 A e la corrente di carica disattivata non supera 2 A;

7) gli azionamenti dei sezionatori tripolari 6-35 kV, quando installati internamente, se non sono separati dai sezionatori da una parete o soffitto, essere dotati di uno schermo cieco posto tra l'azionamento e il sezionatore;

8) negli impianti elettrici con tensioni di 35, 110, 150 e 220 kV con sezionatori e separatori in un circuito, la disconnessione di un trasformatore scarico, autotrasformatore, sistema bus, linee elettriche viene effettuata in remoto da un separatore e accensione - tramite un sezionatore.

Riso. 4.2.1. Limiti di ubicazione dei contatti mobili aperti del sezionatore (separatore) rispetto alle parti messe a terra e in tensione

Tabella 4.2.1. Le massime correnti a vuoto e correnti di carica, disattivate e attivate da sezionatori e separatori 110-500 kV 12

1. VR - taglio verticale, GP - rotazione orizzontale, PN - sospeso, PNZ - sospeso con disconnessione anticipata e accensione ritardata del polo della fase B.

2. Le correnti a vuoto risultanti vengono fornite tenendo conto della compensazione reciproca delle correnti induttive dei trasformatori senza carico con le correnti di carica dei loro collegamenti e delle correnti di carica delle connessioni aeree o via cavo con le correnti induttive dei trasformatori senza carico.

Tabella 4.2.2. Le massime correnti a vuoto e di carica, correnti di guasto verso terra, attivate e disattivate da sezionatori e separatori 6-35 kV

a - verticale; b - inclinato; 1 - partizioni isolanti

Riso. 4.2.2. Installazione del sezionatore (separatore):

Tabella 4.2.3. Le massime correnti a vuoto e di carica, correnti di guasto verso terra, attivate e disattivate da sezionatori e separatori 6-35 kV *

* Con diaframmi isolanti tra i poli, le correnti disconnesse e commutate sono 1,5 volte superiori ai valori indicati in tabella. 4.2.3.

Tabella 4.2.4. Dimensioni delle partizioni isolanti

4.2.19. Selezione dei dispositivi, conduttori e isolanti in base alle condizioni di cortocircuito. deve essere effettuato ai sensi della Sez. 1.4.

4.2.20. Le strutture su cui sono installate apparecchiature elettriche, dispositivi, parti sotto tensione e isolanti devono resistere ai carichi derivanti dal peso, dalla gravità, dalle operazioni di commutazione, dall'esposizione al vento, dal ghiaccio e dai cortocircuiti, nonché dagli influssi sismici.

Le strutture edilizie accessibili al personale non devono essere riscaldate con corrente elettrica superiore a 50 ºС; inaccessibile al tatto - superiore a 70 ºС.

Non è possibile verificare il riscaldamento delle strutture se una corrente alternata pari o inferiore a 1000 A attraversa le parti sotto tensione.

4.2.21. In tutti i circuiti dei quadri deve essere prevista l'installazione di dispositivi di sezionamento con interruzione visibile, prevedendo la possibilità di sezionare tutti i dispositivi (interruttori, fusibili, trasformatori di corrente, trasformatori di tensione, ecc.) di ciascun circuito da tutti i suoi lati da dove è possibile fornire tensione.

Nei quadri completi realizzati in fabbrica (compresi quelli riempiti con gas SFXNUMX - GIS) con elementi estraibili e/o in presenza di un indicatore meccanico affidabile della posizione garantita dei contatti potrebbe non essere visibile alcuna lacuna.

Questo requisito non si applica ai soppressori ad alta frequenza e ai condensatori di accoppiamento, ai trasformatori di tensione installati sulle linee in uscita, nonché ai trasformatori di tensione di tipo capacitivo collegati ai sistemi bus, agli scaricatori e ai soppressori di sovratensione installati sui terminali dei trasformatori e dei reattori di shunt e sulle uscite linee, nonché per trasformatori di potenza con ingressi cavi.

In alcuni casi, a causa di soluzioni circuitali o progettuali, i trasformatori di corrente possono essere installati prima di scollegare i dispositivi.

4.2.22. Quando i quadri e le sottostazioni sono ubicati in luoghi in cui l'aria può contenere sostanze che compromettono le prestazioni dell'isolamento o hanno un effetto distruttivo su apparecchiature e pneumatici, è necessario adottare misure per garantire un funzionamento affidabile dell'impianto:

• l'uso di sottostazioni e quadri chiusi, protetti dalla penetrazione di polvere, gas o vapori nocivi nell'ambiente;
• l'uso di isolamenti rinforzati e pneumatici realizzati in materiale resistente agli influssi ambientali o dipingendoli con un rivestimento protettivo;
• ubicazione della cabina e del quadro dal lato della direzione prevalente del vento;
• l'uso di una quantità minima di apparecchiature installate a vista.

Quando si costruiscono sottostazioni e quadri vicino a coste marine, laghi salati, impianti chimici, nonché in luoghi in cui l'esperienza operativa a lungo termine ha stabilito la distruzione dell'alluminio dalla corrosione, speciali fili di alluminio e acciaio-alluminio protetti dalla corrosione, anche mediante un polimero dovrebbe essere utilizzato un rivestimento in rame e sue leghe.

4.2.23. Quando i quadri e le sottostazioni sono ubicati in zone sismiche, per garantire la resistenza sismica richiesta, insieme all'utilizzo delle apparecchiature sismo-resistenti esistenti, dovrebbero essere adottate misure speciali per aumentare la resistenza sismica dell'impianto elettrico.

4.2.24. Nei quadri esterni, nei quadri, nei quadri e nei quadri interni non riscaldati, dove la temperatura ambiente può essere inferiore a quella consentita per l'apparecchiatura, il riscaldamento deve essere fornito in conformità con le norme vigenti sulle apparecchiature.

4.2.25. Le sbarre dei quadri e delle sottostazioni, di norma, dovrebbero essere realizzate con fili, nastri, tubi e sbarre di alluminio e acciaio-alluminio realizzati con profili di alluminio e leghe di alluminio per scopi elettrici (per le eccezioni, vedere 4.2.22).

Allo stesso tempo, quando le deformazioni delle sbarre causate da variazioni di temperatura possono causare pericolose sollecitazioni meccaniche nei cavi o negli isolanti, è necessario adottare misure per prevenire il verificarsi di tali sollecitazioni.

La progettazione delle sbarre rigide deve includere dispositivi per smorzare le vibrazioni dei pneumatici e dispositivi di compensazione per impedire il trasferimento di forze meccaniche ai terminali di contatto dei dispositivi e supportare isolatori da deformazioni termiche e assestamenti irregolari delle strutture di supporto.

I conduttori devono essere eseguiti in conformità con i requisiti del cap. 2.2.

4.2.26. La designazione delle fasi delle apparecchiature elettriche e delle sbarre dei quadri e delle sottostazioni deve essere effettuata in conformità alle prescrizioni del capitolo. 1.1.

4.2.27. I quadri devono essere dotati di un blocco operativo delle azioni errate durante la commutazione negli impianti elettrici (abbreviato come blocco operativo), progettato per prevenire azioni errate con sezionatori, coltelli di messa a terra*, separatori e cortocircuiti.

Il blocco operativo dovrebbe escludere:

• fornire tensione con un sezionatore alla sezione del circuito elettrico messa a terra dall'interruttore di messa a terra acceso, nonché alla sezione del circuito elettrico separata dagli interruttori di messa a terra accesi solo da un interruttore;
• inserire l'interruttore di terra in una sezione del circuito non separata tramite sezionatore dalle altre sezioni, che possono essere sia sotto tensione che senza tensione;
• apertura e chiusura mediante sezionatori di corrente di carico.

L'interblocco operativo dovrebbe garantire che in un circuito con una connessione in serie di un sezionatore con un separatore, il trasformatore scarico venga acceso dal sezionatore e spento dal separatore.

Sugli interruttori di terra lato linea dei sezionatori di linea è consentito avere solo l'interblocco meccanico con l'azionamento del sezionatore.

* Nel testo successivo di questo capitolo, invece delle parole "coltello di messa a terra", viene utilizzata la parola "interruttore di messa a terra", che significa sia un elemento del dispositivo che un dispositivo installato separatamente.

4.2.28. I quadri e le sottostazioni, di norma, devono essere dotati di interruttori di messa a terra fissi che garantiscano la messa a terra dei dispositivi e delle sbarre collettrici in conformità con i requisiti di sicurezza.

Nei quadri da 3 kV e superiori, i conduttori di terra fissi devono essere posizionati in modo tale che non siano necessari conduttori di terra portatili e che il personale che lavora su parti sotto tensione di qualsiasi sezione di collegamenti e sbarre sia protetto da conduttori di terra su tutti i lati da cui può essere fornita tensione .

In caso di disconnessione durante la riparazione di un sezionatore con interruttori di terra o solo dell'interruttore di terra di questo sezionatore, è necessario prevedere interruttori di terra sugli altri sezionatori in questa sezione del circuito, situati dal lato dell'eventuale alimentazione di tensione. L'ultimo requisito non si applica agli interruttori di messa a terra sul lato dei sezionatori lineari (in assenza di un sistema bus di bypass o di un ponticello di riparazione sul lato della linea aerea), nonché agli interruttori di messa a terra nel circuito di comunicazione sezionale del quadro.

Sugli interruttori di messa a terra lato linea, di norma, è necessario disporre di un comando a distanza per evitare danni al personale nel caso in cui vengano accesi per errore e sulla linea sia presente tensione; nelle celle dei quadri di comando , inoltre, si consiglia di disporre di interruttori di messa a terra ad azione rapida.

Ciascuna sezione (sistema) di sbarre per quadri da 35 kV e superiori deve, di norma, avere due serie di conduttori di terra. Se sono presenti trasformatori di tensione, le sbarre devono essere messe a terra, di norma, utilizzando gli interruttori di terra dei sezionatori dei trasformatori di tensione.

L'uso della messa a terra di protezione portatile è previsto nei seguenti casi:

• quando si opera su sezionatori lineari e su apparecchiature poste dalla linea aerea al sezionatore lineare;
• nelle sezioni del circuito in cui gli interruttori di terra sono installati separatamente dai sezionatori, per il periodo di riparazione degli interruttori di terra;
• per la protezione contro la tensione indotta.

4.2.29. Le recinzioni in rete e miste di parti sotto tensione e apparecchiature elettriche devono avere un'altezza sopra il livello di progettazione per i quadri esterni e i trasformatori installati apertamente di 2 o 1,6 m (tenendo conto dei requisiti di 4.2.57 e 4.2.58), e sopra il pavimento livello per quadri interni e trasformatori installati all'interno di edifici, 1,9 m; le reti devono essere dotate di fori di dimensioni non superiori a 25x25 mm, nonché di dispositivi per il bloccaggio delle stesse. Il bordo inferiore di queste recinzioni nei quadri esterni dovrebbe essere posizionato ad un'altezza di 0,1-0,2 m e nei quadri interni - a livello del pavimento.

È consentito l'uso di barriere all'ingresso delle camere di interruttori, trasformatori e altri dispositivi per la loro ispezione in presenza di tensione su parti sotto tensione. Le barriere devono essere installate ad un'altezza di 1,2 m ed essere rimovibili. Se l'altezza del pavimento delle celle rispetto al livello del suolo è superiore a 0,3 m, è necessario lasciare una distanza di almeno 0,5 m tra la porta e la barriera o prevedere un'area davanti alla porta per l'ispezione.

L'utilizzo delle barriere come unico tipo di recinzione delle parti in tensione è inaccettabile.

4.2.30. Gli indicatori del livello dell'olio e della temperatura dei trasformatori e dei dispositivi riempiti d'olio e altri indicatori che caratterizzano lo stato delle apparecchiature devono essere posizionati in modo tale da fornire condizioni comode e sicure per accedervi e osservarli senza rimuovere la tensione (ad esempio, dal passaggio nella camera).

Per prelevare campioni di olio, la distanza dal pavimento o dal livello del suolo al rubinetto o all'apparecchio del trasformatore deve essere di almeno 0,2 m oppure deve essere prevista una fossa adeguata.

4.2.31. I collegamenti elettrici dei circuiti di protezione, misura, segnalazione e illuminazione dell'automazione, posati attraverso dispositivi elettrici con riempimento d'olio, devono essere realizzati con fili con isolamento resistente all'olio.

4.2.32. Il livello calcolato delle acque alte (inondazione) è accettato con una probabilità del: 2% (ricorrenza una volta ogni 1 anni) per la sottostazione 50 kV e inferiore e 330% (ricorrenza una volta ogni 1 anni) per la sottostazione 1 kV e superiore.

4.2.33. I quadri e le sottostazioni devono essere dotati di illuminazione elettrica. Gli apparecchi di illuminazione devono essere installati in modo tale da poter essere manutenuti in sicurezza.

4.2.34. I quadri e le sottostazioni devono essere dotati di telefoni e altri tipi di comunicazione in conformità con il sistema di servizio adottato.

4.2.35. Posizionamento di quadri e sottostazioni, masterplan e preparazione ingegneristica del territorio e loro protezione da inondazioni, frane, valanghe, ecc. deve essere eseguito in conformità con i requisiti di SNiP Gosstroy della Russia.

4.2.36. La disposizione e la progettazione dei quadri esterni e dei quadri chiusi devono prevedere la possibilità di utilizzare meccanismi, anche speciali, per lavori di installazione e riparazione.

4.2.37. Le distanze tra il quadro (PS) e gli alberi di altezza superiore a 4 m devono essere tali da escludere danni alle apparecchiature e alle sbarre in caso di caduta di un albero (tenendo conto della crescita degli alberi di oltre 25 anni).

4.2.38. Per i quadri e le sottostazioni situati in aree residenziali e industriali, è necessario adottare misure per ridurre il rumore generato dalle apparecchiature elettriche in funzione (trasformatori, compensatori sincroni, ecc.) ai valori consentiti dalle norme sanitarie.

4.2.39. Le sottostazioni con personale in servizio permanente, così come se nelle vicinanze sono presenti edifici residenziali, devono essere fornite di acqua potabile installando un sistema di approvvigionamento di acqua potabile, costruendo pozzi artesiani o pozzi.

4.2.40. Per i quadri e le sottostazioni con personale in servizio permanente e dotati di acqua corrente, devono essere installati servizi igienici coibentati con rete fognaria. Se non sono presenti linee fognarie vicino alla sottostazione, sono consentite installazioni fognarie locali (insediamenti, filtri). Per le sottostazioni senza personale in servizio costante, è consentita l'installazione di latrine non isolate con pozzi neri impermeabili.

Quando una sottostazione da 110 kV e superiore si trova senza personale in servizio costante vicino ai sistemi di approvvigionamento idrico e fognario esistenti (a una distanza massima di 0,5 km), nell'edificio del centro di controllo devono essere previste unità di fognatura sanitaria.

4.2.41. Il territorio della sottostazione deve essere recintato con una recinzione esterna in conformità con i requisiti degli standard di progettazione tecnologica della sottostazione.

Sul territorio della sottostazione, i quadri esterni e i trasformatori di potenza devono essere recintati con una recinzione interna alta 1,6 m (vedere anche 4.2.58).

I quadri esterni di diverse tensioni e trasformatori di potenza possono avere una recinzione comune.

Quando i quadri esterni (PS) si trovano sul territorio delle centrali elettriche, questi quadri esterni (SS) devono essere recintati con una recinzione interna alta 1,6 m.

Per le sottostazioni chiuse, nonché per le sottostazioni su palo, su palo e complete all'aperto con una tensione superiore fino a 35 kV non possono essere previste recinzioni, fatti salvi i requisiti di 4.2.132.

4.2.42. Sul territorio dei quadri esterni, delle sottostazioni e delle centrali elettriche, dovrebbero essere previsti dispositivi per la raccolta e la rimozione dell'olio (se sono presenti apparecchiature riempite d'olio) al fine di escludere la possibilità che si diffonda sul territorio e entri nei corpi idrici.

4.2.43. Le distanze dalle apparecchiature elettriche alle zone e ai locali esplosivi devono essere prese secondo il cap. 7.3.

4.2.44. Nella cabina vengono utilizzate correnti di esercizio continua e alternata.

La corrente alternata dovrebbe essere utilizzata in tutti i casi in cui è possibile e porta alla semplificazione e alla riduzione dei costi degli impianti elettrici garantendo al contempo la necessaria affidabilità del loro funzionamento.

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