Заземление дизельного генератора: нормы, контур и измерения

Что заземляют у дизельной электростанции

У ДГУ заземляют нейтраль генератора, когда она глухозаземлённая, и открытые проводящие части - раму, кожух или контейнер, щит. Заземляющее устройство по п. 1.7.19 ПУЭ 7-го издания складывается из заземлителя и заземляющих проводников. Установка приходит с завода с заземляющими зажимами (п. 7.6 ГОСТ 33115-2014) и с нетоковедущими металлическими частями, соединёнными с корпусом (п. 7.5). Порядок ввода: как подключить ДГУ к объекту.

Какой режим нейтрали задают генератору?

Пункт 7.3 ГОСТ 33115-2014 даёт трёхфазной установке изолированную нейтраль и запрещает устройства, создающие электрическую связь фазных проводов или нейтрали с корпусом либо землёй. Режим нейтрали в составе системы электроснабжения объекта тот же пункт отдаёт действующим правилам.

Для промышленных зданий и наружных установок п. 1.7.57 называет системой по умолчанию TN, а выбор её разновидности относит к другим главам Правил. Нейтраль с завода не присоединена к земле у Cummins и у альтернаторов STAMFORD. По п. 5.3.5.2 руководства Cummins T-030 при 4-полюсном АВР монтажник присоединяет нейтраль к земле и ведёт проводник к заземляющим электродам объекта. При 3-полюсном АВР, где нейтраль генератора соединяется с заземлённой нейтралью ввода, заземлять её на генераторе не нужно. Тот же раздел оговаривает: схему задают местные нормы и проект. При необходимости нейтраль альтернатора STAMFORD допускается присоединить к зажиму заземления проводником не менее половины сечения фазного вывода (п. 6.11 руководства UC).

Нормы сопротивления заземляющего устройства

Для объекта 380/220 В с глухозаземлённой нейтралью рабочая цифра - 4 Ом. При удельном сопротивлении земли выше 100 Ом x м нормы п. 1.7.101 допускается увеличивать в 0,01 ро раз, но не более десятикратного. Норму выдерживают в любое время года при наиболее неблагоприятных условиях, удельное сопротивление берут по сезонному значению (п. 1.7.56). Контур под ДГУ выполняют в составе монтажа установки.

Почему отдельный контур без связи с контуром объекта - ошибка?

Это расходится с пунктом 1.7.55 ПУЭ: для территориально сближенных электроустановок разных назначений и напряжений следует, как правило, применять одно общее заземляющее устройство. Тот же пункт говорит, что ЗУ защитного заземления и молниезащиты 2-й и 3-й категорий, как правило, должны быть общими, а число объединяющих проводников должно быть не менее двух. ГОСТ Р 58882-2020 требует одно общее ЗУ в п. 7.6.3.1, а два проводника - в п. 7.3.3.

Два несвязанных контура при повреждении изоляции оказываются под разными потенциалами, и человек, коснувшийся рамы ДГУ и металла объекта, попадает под разность. Поэтому PE питающей линии, заземляющий проводник ЗУ и ЗУ молниезащиты 2-й и 3-й категорий сводят на главную заземляющую шину (п. 1.7.82). Независимый заземлитель п. 1.7.55 допускает только для рабочего заземления чувствительного к помехам оборудования. Пример: монтаж в блок-контейнере.

Как выполняют контур ДГУ и соединяют его с объектом

1. Получают удельное сопротивление грунта: ГОСТ Р 59789-2021 просит эти данные на ранней стадии проектирования.
2. Учитывают естественные заземлители - железобетонные фундаменты с гидроизоляцией и трубы водопровода в земле (п. 1.7.109). Трубопроводы горючих жидкостей и газов заземлителями быть не могут (п. 1.7.110).
3. Норму добирают искусственными электродами по таблице 1.7.4 ПУЭ: чёрная сталь - вертикальный круглый 16 мм, горизонтальный 10 мм, полоса 100 мм2 при толщине 4 мм; оцинкованная - 12 и 10 мм; медь - круглый 12 мм. Окраска запрещена (п. 1.7.111). Толщину покрытия задаёт таблица 54.1 ГОСТ Р 50571.5.54-2024: 45 мкм у оцинкованного стержня, 250 мкм у медненого.
4. Траншеи заполняют однородным грунтом без щебня и строительного мусора (п. 1.7.112). Части заземлителя соединяют сваркой, в том числе экзотермической, опрессовкой или зажимами; вязальная проволока не допускается (п. 542.2.8 ГОСТ Р 50571.5.54-2024).
5. Заземлитель для нейтрали размещают вблизи генератора (п. 1.7.100). Если в PEN-проводнике стоит трансформатор тока, заземляющий проводник присоединяют к PEN сразу за ним.
6. Заземляющий проводник берут от 6 мм2 по меди или 50 мм2 по стали, алюминий запрещён (п. 542.3.1 ГОСТ Р 50571.5.54-2024). Проводник рабочего заземления к ГЗШ - медный от 10 мм2, стальной от 75 мм2 (п. 1.7.117). Сечения PE в линии: кабель для подключения ДГУ.
7. Главная заземляющая шина должна быть, как правило, медной, алюминиевая запрещена (п. 1.7.119 ПУЭ, п. 7.6.4.5 ГОСТ Р 58882-2020). Для измерений предусматривают отсоединение заземляющего проводника инструментом (п. 1.7.116).

Виброопоры под рамой разрывают металлическую связь. Руководство STAMFORD UC (п. 6.11) требует перебросить через виброопору заземляющий проводник соответствующего номинала. Место присоединения заземления Cummins T-030 указывает на корпусе альтернатора или в оболочке встроенного автомата (п. 5.3.5.5). Работы выполняет аттестованный персонал с группой по электробезопасности, схему определяет проект. Работы под напряжением, снятие защит и схемы с риском обратной подачи в сеть запрещены.

Что измеряют при вводе и какие протоколы нужны

Вновь вводимое электрооборудование до 500 кВ подвергают приёмо-сдаточным испытаниям (п. 1.8.1 ПУЭ 7-го издания), а измерения оформляют актами и/или протоколами (п. 1.8.5). Методы испытаний даёт ГОСТ Р 50571.16-2019.

• Непрерывность цепей защитных проводников и проводников уравнивания потенциалов (п. 6.4.3.2).
• Сопротивление заземлителя: измеряют соответствующим методом, при невозможности - расчёт (п. 6.4.3.7.2). Метод С1 приложения С описывает схему с двумя вспомогательными заземлителями.
• Переходные сопротивления контактов: осмотр, простукивание, измерение мостами или микроомметрами. Значение не нормируется, но практикой установлено, что качественное присоединение даёт до 0,05 Ом (п. 2.1 РД 153-34.0-20.525-00, методические указания РАО «ЕЭС России» для энергообъектов).
• Сезон: для ЗУ подстанций тот же РД ставит измерения на период наибольшего высыхания грунта либо вводит сезонный коэффициент (п. 2.4.1). Потребителю это практика измерений, а не обязательная норма.

Приборы и методы выбирают по комплексу стандартов МЭК 61557 (п. 6.4.3.1 того же ГОСТ). Испытания проводит бригада: у производителя работ группа IV по электробезопасности, у члена бригады - III (п. 39.3 Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок). Измерения мегаомметром ведут на отключённых токоведущих частях (п. 39.29). Измерения при работах по обеспечению безопасных условий и охраны труда попадают в сферу государственного регулирования обеспечения единства измерений (ст. 1 ч. 3 п. 5 Федерального закона N 102-ФЗ), поэтому приборы применяют утверждённого типа и прошедшие поверку (ст. 9). На объекте остаются протоколы, паспорт ЗУ, обязательный на всех объектах (п. 6.7 и приложение А ГОСТ Р 58882-2020), и акты комплексного опробования (п. 27 ПТЭ электроустановок потребителей, приказ Минэнерго России от 12.08.2022 N 811). Периодический контроль ЗУ закладывают в график технического обслуживания ДГУ.

Нужна ли молниезащита блок-контейнеру с ДГУ?

СО 153-34.21.122-2003 утверждена приказом Минэнерго России от 30.06.2003 N 280 и не отменена. Письмо Ростехнадзора от 01.12.2004 N 10-03-04/182 относит её к рекомендательным документам и подтверждает, что РД 34.21.122-87 тоже действует.

• Сопротивление ЗУ молниезащиты - не более 10 Ом на низкой частоте; ЗУ для молниезащиты, электроснабжения и связи, как правило, единое (п. 5.4.1 ГОСТ Р 59789-2021).
• Необходимость молниезащиты и её категорию - I, II или III - РД 34.21.122-87 определяет по таблице 1 (пп. 1.1 и 1.2).
• Токоотводов у неизолированной системы - не менее двух, равномерно по периметру (п. 5.3.3 ГОСТ Р 59789-2021).

Для энергообъектов тот же РД ставит проверку молниезащиты раз в год перед грозовым сезоном (п. 1.4). Под эти требования попадают и кожух на площадке, и контейнер.

Частые ошибки при заземлении дизельного генератора

1. Отдельный контур под ДГУ без связи с ЗУ объекта расходится с п. 1.7.55 ПУЭ.
2. Контуры объединяют одним проводником, хотя п. 1.7.55 требует не менее двух.
3. Заземляют нейтраль на генераторе при 3-полюсном АВР, хотя Cummins T-030 этого не допускает.
4. Берут 4 Ом как универсальную цифру: в системе IT норму считают по п. 1.7.104.
5. Заземляют раму через виброопоры и крепёж, без отдельного проводника до ГЗШ.
6. Сдают объект без протоколов и паспорта ЗУ.

Карта сдачи заземляющего устройства ДГУ

1. Режим нейтрали генератора согласован с сетью объекта и отражён в проекте.
2. Удельное сопротивление грунта измерено, контур рассчитан на сезонное значение.
3. Контур ДГУ соединён с ЗУ объекта не менее чем двумя проводниками.
4. Нейтраль присоединена к заземлителю вблизи генератора проводником проектного сечения.
5. Рама, кожух и щит присоединены к ГЗШ, цепь не идёт через виброопоры.
6. На ГЗШ есть разъёмное соединение под инструмент (п. 1.7.116).
7. Измерены непрерывность, сопротивление заземлителя и переходные сопротивления контактов.
8. Протоколы оформлены, паспорт ЗУ заведён, приборы поверены, исполнители аттестованы.