Обеспечение работоспособности электрических сетей 0,4 кВ при обрыве нулевого совмещенного проводника

  • Дмитрий [Dmitriy] Николаевич [N.] Удинцев [Udintsev]
  • Александр [Aleksandr] Игоревич [I.] Зуев [Zuev]
  • Сергей [Sergey] Сергеевич [S.] Кочнев [Kochnev]
  • Александр [Aleksandr] Дмитриевич [D.] Абакумов [Abakumov]
Ключевые слова: несимметрия напряжений, обрыв нулевого проводника, естественный заземлитель, электрическая сеть 0,4 кВ, качество электроэнергии

Аннотация

Обрывы нулевого проводника — одно из наиболее частых повреждений в сетях 0,4 кВ. В настоящее время для обеспечения электробезопасности персонала применяют создание контуров заземления с нормативными значениями сопротивления заземления по правилам устройства электроустановок (ПУЭ). Подобные контуры заземления не оказывают существенного влияния на показатели качества электроэнергии. Более того, их сооружение считается достаточно дорогостоящим мероприятием и требует значительных материальных затрат. Для поддержания параметров качества электроэнергии в допустимых пределах необходимы контуры заземления со значительно меньшими значениями сопротивления, но, с другой стороны, с гораздо большей стоимостью. Одним из вариантов решения рассматриваемой проблемы является использование естественных заземлителей для временного поддержания нормативного качества электроэнергии.

Проанализирована проблема обеспечения качества электроэнергии при обрывах и снижении проводимости нулевого проводника, связанная с несимметрией напряжений. Кратко приведены пути ее решения, в частности, прокладка дополнительного проводника или использование системы заземления TN-C-S. Одним из альтернативных решений задачи является использование естественных заземлителей, например, железобетонного фундамента или металлического забора. Выполнены расчеты сопротивлений заземления для указанных заземлителей, подтвердившие их применение, соответствующее ПУЭ. Даны практические рекомендации для реализации представленных предложений. Одной из них является создание блока контроля состояния нулевого защитного и рабочего проводников. Основной смежный вопрос затронутой в работе проблемы — обеспечение электробезопасности как персонала, так и всех находящихся на территории временного использования заземления в качестве рабочего нулевого проводника людей, будет рассмотрен в последующих публикациях.

Сведения об авторах

Дмитрий [Dmitriy] Николаевич [N.] Удинцев [Udintsev]

доктор технических наук, профессор кафедры электроэнергетических систем НИУ «МЭИ», e-mail: udintsevdn@mpei.ru

Александр [Aleksandr] Игоревич [I.] Зуев [Zuev]

аспирант кафедры электроэнергетических систем НИУ «МЭИ», инженер 1 категории ООО «ПроектБалтЭнерго», e-mail: zuyevali@mpei.ru

Сергей [Sergey] Сергеевич [S.] Кочнев [Kochnev]

кандидат технических наук, заместитель начальника научно-исследовательского отдела Военного учебно-научного центра сухопутных войск «Общевойсковая ордена Жукова академия вооруженных сил Российской Федерации», e-mail: kochnevss@mail.ru

Александр [Aleksandr] Дмитриевич [D.] Абакумов [Abakumov]

адъюнкт Военного учебно-научного центра сухопутных войск «Общевойсковая ордена Жукова академия вооруженных сил Российской Федерации», e-mail: aldmab@yandex.ru

Литература

1. Положение ПАО «Россети» «О единой технической политике в электросетевом комплексе» [Электрон. ресурс] https://www.mrsksevzap.ru/upload/iblock/documents/about/politics/Polozhenie_PAO_Rosseti_O_edinoi_tekhnicheskoi_politike_v_elektrosetevom_komplekse.pdf (дата обращения 30.09.2022).
2. Млоток А.В. Обеспечение электробезопасности при обрывах фазных и нулевого проводов воздушных линий напряжением 380 В: дисс. … канд. техн. наук. Челябинск: Изд-во Южно-Уральского гос. ун-та, 2014.
3. ГОСТ 32144—2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
4. Дулепов Д.Е., Тюндина Т.Е. Расчет несимметрии напряжений СЭС // Вестник НГИЭИ. 2015. № 4(47). С. 35—42.
5. Карташев И.И., Тульский В.Н., Шамонов Р.Г. Управление качеством электроэнергии. М.: Издат. дом МЭИ, 2008.
6. Сталтманис И.О. Исследование и усовершенствование способов защиты сельских низковольтных электрических сетей: автореф. дисс. … канд. техн. наук. Елгава: Изд-во Латвийской сельскохоз. академии, 1970.
7. Пат. № 127538 РФ. Устройство контроля целостности PEN-проводника в трехфазных электрических сетях с глухозаземленной нейтралью / Л.В. Савицкий // Бюл. изобрет. 2013. № 12.
8. Пат. № 2551657 РФ. Способ контроля обрыва нулевого провода и обрыва соединения контура заземления подстанции с нейтральной точкой трансформатора / Л.Д. Суров // Бюл. изобрет. 2015. № 15.
9. Пат. № 2295186 РФ. Способ автоматического контроля параметров нулевого провода воздушных и кабельных линий 0,4 кВ и устройство для его осуществления / И.Ф. Суворов, К.С. Сережин, В.В. Гальцев, А.И. Сидоров // Бюл. изобрет. 2007. № 7.
10. Пат. № 2356151 РФ. Способ автоматического контроля параметров нулевого провода воздушных линий 0,4 кВ / К.С. Сережин, И.Ф. Суворов, А.И. Сидоров // Бюл. изобрет. 2009. № 14.
11. Пат. № 2348094 РФ. Устройство контроля непрерывности нулевых проводников в линиях 0,38 кВ / Д.М. Олин, Н.М. Попов // Бюл. изобрет. 2009 № 6.
12. Бутырин П.А. и др. Сборник задач по теоретическим основам электротехники. Т. 1. Электрические и магнитные цепи с сосредоточенными параметрами. М.: Издат. дом МЭИ, 2012.
13. Правила устройства электроустановок [Электрон ресурс] https://en-res.ru/wp-content/uploads/2020/02/pue.pdf (дата обращения 30.09.2022).
14. Карякин Р.Н. Справочник по молниезащите. М.: ЗАО «Энергосервис», 2005.
---
Для цитирования: Удинцев Д.Н., Зуев А.И., Кочнев С.С., Абакумов А.Д. Обеспечение работоспособности электрических сетей 0,4 кВ при обрыве нулевого совмещенного проводника // Вестник МЭИ. 2023. № 2. С. 77—85. DOI: 10.24160/1993-6982-2023-2-77-85.
#
1. Polozhenie PAO «Rosseti» «O Edinoy Tekhnicheskoy Politike v Elektrosetevom Komplekse» [Elektron. Resurs] https://www.mrsksevzap.ru/upload/iblock/documents/about/politics/Polozhenie_PAO_Rosseti_O_edinoi_tekhnicheskoi_politike_v_elektrosetevom_komplekse.pdf (Data Obrashcheniya 30.09.2022). (in Russian).
2. Mlotok A.V. Obespechenie Elektrobezopasnosti pri Obryvakh Faznykh i Nulevogo Provodov Vozdushnykh Liniy Napryazheniem 380 V: Diss. … Kand. Tekhn. Nauk. Chelyabinsk: Izd-vo Yuzhno-Ural'skogo Gos. Un-ta, 2014. (in Russian).
3. GOST 32144—2013. Elektricheskaya Energiya. Sovmestimost' Tekhnicheskikh Sredstv Elektromagnitnaya. Normy Kachestva Elektricheskoy Energii v Sistemakh Elektrosnabzheniya Obshchego Naznacheniya. (in Russian).
4. Dulepov D.E., Tyundina T.E. Raschet Nesimmetrii Napryazheniy SES. Vestnik NGIEI. 2015;4(47):35—42. (in Russian).
5. Kartashev I.I., Tul'skiy V.N., Shamonov R.G. Upravlenie Kachestvom Elektroenergii. M.: Izdat. Dom MEI, 2008. (in Russian).
6. Staltmanis I.O. Issledovanie i Usovershenstvovanie Sposobov Zashchity Sel'skikh Nizkovol'tnykh Elektricheskikh Setey: Avtoref. Diss. … Kand. Tekhn. Nauk. Elgava: Izd-vo Latviyskoy Sel'skokhoz. Akademii, 1970. (in Russian).
7. Pat. № 127538 RF. Ustroystvo Kontrolya Tselostnosti PEN-Provodnika v Trekhfaznykh Elektricheskikh Setyakh s Glukhozazemlennoy Neytral'yu. L.V. Savitskiy. Byul. Izobret. 2013;12. (in Russian).
8. Pat. № 2551657 RF. Sposob Kontrolya Obryva Nulevogo Provoda i Obryva Soedineniya Kontura Zazemleniya Podstantsii s Neytral'noy Tochkoy Transformatora. L.D. Surov. Byul. Izobret. 2015;15. (in Russian).
9. Pat. № 2295186 RF. Sposob Avtomaticheskogo Kontrolya Parametrov Nulevogo Provoda Vozdushnykh i Kabel'nykh Liniy 0,4 kV i Ustroystvo dlya Ego Osushchestvleniya. I.F. Suvorov, K.S. Serezhin, V.V. Gal'tsev, A.I. Sidorov. Byul. Izobret. 2007;7. (in Russian).
10. Pat. № 2356151 RF. Sposob Avtomaticheskogo Kontrolya Parametrov Nulevogo Provoda Vozdushnykh Liniy 0,4 kV. K.S. Serezhin, I.F. Suvorov, A.I. Sidorov. Byul. Izobret. 2009;14. (in Russian).
11. Pat. № 2348094 RF. Ustroystvo Kontrolya Nepreryvnosti Nulevykh Provodnikov v Liniyakh 0,38 kV. D.M. Olin, N.M. Popov. Byul. Izobret. 2009;6. (in Russian).
12. Butyrin P.A. i dr. Sbornik Zadach po Teoreticheskim Osnovam Elektrotekhniki. T. 1. Elektricheskie i Magnitnye Tsepi s Sosredotochennymi Parametrami. M.: Izdat. Dom MEI, 2012. (in Russian).
13. Pravila Ustroystva Elektroustanovok [Elektron Resurs] https://en-res.ru/wp-content/uploads/2020/02/pue.pdf (Data Obrashcheniya 30.09.2022). (in Russian).
14. Karyakin R.N. Spravochnik po Molniezashchite. M.: ZAO «Energoservis», 2005. (in Russian).
---
For citation: Udintsev D.N., Zuev A.I., Kochnev S.S., Abakumov A.D. Ensuring the Serviceability of 0.4 kV Electric Networks in Case of Breaks of the Combined Neutral and Earth Conductor. Bulletin of MPEI. 2023;2:77—85. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2023-2-77-85.
Опубликован
2022-12-16
Раздел
Электроэнергетика (технические науки) (2.4.3)