МІНІСТЕРСТВО НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЙ УКРАЇНИ

НАКАЗ
12.12.2012 N 1408

Зареєстровано
в Міністерстві юстиції України
2 січня 2013 р. за N 27/22559

Про затвердження Інструкції
з визначення струмів короткого замикання,
вибору і перевірки уставок максимального
струмового захисту в мережах напругою до 1200 В

Відповідно до статті 28 Закону України "Про охорону праці", підпункту 41 пункту 4 Положення про Міністерство надзвичайних ситуацій України, затвердженого Указом Президента України від 06 квітня 2011 року N 402, НАКАЗУЮ:

1. Затвердити Інструкцію з визначення струмів короткого замикання, вибору і перевірки уставок максимального струмового захисту в мережах напругою до 1200 В, що додається.

2. Державній службі гірничого нагляду та промислової безпеки України (Хохотва О.І.) у встановленому порядку:

2.1. Забезпечити подання цього наказу на державну реєстрацію до Міністерства юстиції України.

2.2. Внести наказ до Державного реєстру нормативно-правових актів з питань охорони праці.

3. Цей наказ набирає чинності з дня його офіційного опублікування.

4. Контроль за виконанням цього наказу покласти на Голову Державної служби гірничого нагляду та промислової безпеки України Хохотву О.І.

Заступник Міністра - керівник апарату В. Сиротін

Погоджено:

Голова Державної служби гірничого нагляду
та промислової безпеки України О.І. Хохотва

Затверджено
Наказ МНС України
12.12.2012 N 1408

Зареєстровано
в Міністерстві юстиції України
2 січня 2013 р. за N 27/22559

Інструкція
з визначення струмів короткого
замикання, вибору і перевірки
уставок максимального струмового
захисту в мережах напругою до 1200 В

1. Ця Інструкція поширюється на суб’єктів господарювання незалежно від їх організаційно-правової форми та форми власності, які здійснюють перевірку пристроїв максимального струмового захисту в мережах напругою до 1200 В.

2. Ця Інструкція встановлює вимоги до визначення струмів короткого замикання, вибору і перевірки уставки спрацьовування пристрою максимального струмового захисту в мережах напругою до 1200 В.

3. У цій Інструкції терміни вживаються у таких значеннях:

коротке замикання - випадкове або навмисне замикання між собою двох або трьох фаз або однієї фази на землю в мережах електропостачання, яке призводить до перевищення найбільш допустимого значення струму, визначеного нормальним режимом роботи електроустаткування;

мінімальний струм короткого замикання - значення струму, яке виникає при короткому замиканні в найбільш віддаленій від трансформатора точці мережі електропостачання;

перехідний опір - опір в рухомих і нерухомих контактних з'єднаннях, у тому числі й опір в місці короткого замикання;

приведена довжина кабелю - довжина кабельної лінії, що враховує фактичні довжини кабелів з різними перетинами, електричний опір контактів і елементів комутаційних апаратів та перехідного електричного опору у місті короткого замикання;

струм, що гранично відключається, - максимально допустиме значення струму, при якому виконується відключення (розрив) електричного кола комутаційним апаратом;

уставка спрацьовування пристрою МСЗ - значення електричної величини, яке призводить до спрацьовування пристрою МСЗ.

4. Інші терміни цієї Інструкції вживаються у значеннях, наведених у Законах України "Про охорону праці", "Про пожежну безпеку" та Гірничому законі України.

5. Скорочення, що вживаються у цій Інструкції мають такі значення:

ГШО - гірничо-шахтне обладнання;

к.з. - коротке замикання;

КРП - комплектний розподільний пристрій;

МСЗ - максимальний струмовий захист;

РПП-6 - розподільний підземний пункт напругою 6 кВ;

РПВН - розподільний пристрій високої напруги.

6. У підземних мережах напругою до 1200 В виконується захист електроустаткування від струмів короткого замикання, а також від струмів перевантаження і перегріву.

7. Електропостачання струмоприймачів ГШО виконується за магістральною схемою з відгалуженнями до струмоприймачів. Захист від струмів к.з. і селективність відключення пошкодженої ділянки мережі виконується комутаційними апаратами.

8. Розрахункова уставка спрацювання пристроїв МСЗ зазначається на кожному комутаційному апараті табличкою.

9. Перевірка працездатності пристроїв МСЗ виконується у строки і порядку, наведеному в інструкціях з експлуатації пристрою виробника.

10. Забороняється експлуатація електроустаткування з несправними пристроями МСЗ.

11. Огляд і перевірка працездатності пристроїв МСЗ виконується електрослюсарем, який має кваліфікаційну групу з електробезпеки не нижче III.

12. Розрахунок і вибір уставок спрацьовування пристроїв МСЗ виконуються механіком або заступником механіка дільниці. Уставки зазначаються в проекті системи електропостачання ГШО, який підписується головним енергетиком (головним механіком) шахти і затверджується технічним директором.

13. Вибір уставок спрацьовування пристроїв МСЗ ґрунтується на визначенні мінімального значення струму двофазного к.з.

Перевірка вимикаючої здатності комутаційних апаратів ґрунтується на визначенні максимального значення струму трифазного к.з.

14. Розрахунковий мінімальний струм двофазного металевого к.з. (I⁽²⁾к.з.min) у найбільш віддаленій від пересувної підстанції точці мережі визначається з урахуванням параметрів високовольтної розподільної мережі, параметрів трансформатора і температури нагрівання жил кабелю до значення +65°С, перехідного електричного опору контактів і елементів комутаційних апаратів, електричного опору в місці к.з.

15. Визначення струму двофазного к.з. I⁽²⁾к.з.min, яке ґрунтується на використанні приведеної довжини кабелів і параметрів мережі, виконується згідно з Розрахунковими мінімальними струмами двофазного к.з. в мережах з напругою 660 В, що живляться від трансформаторів різних типів (додаток 1), Розрахунковими мінімальними струмами двофазного к.з. в мережах з напругою 660 В, що живляться від трансформаторів ТСШВ-630/6, ТСВ-630/6 і підстанцій ТСШВП-630/6, ТСВП-630/6 (додаток 2), Розрахунковими мінімальними струмами двофазного к.з. в мережах з напругою 1140 В, що живляться від підстанції ТСВП-630/6 (додаток 3), Розрахунковими мінімальними струмами двофазного к.з. в мережах з напругою 127, 220 В, що живляться від освітлювальних трансформаторів і пускових агрегатів (додаток 4), Розрахунковими мінімальними струмами двофазного к.з. в мережах з напругою 1200 В, що живляться від підстанції КПТВ-1000 (додаток 5), Розрахунковими мінімальними струмами двофазного к.з. в мережах з напругою 660 В, що живляться від підстанції КПТВ-1000 (додаток 6), Розрахунковими мінімальними струмами двофазного к.з. в мережах з напругою 1200 В, що живляться від підстанції КПТВ-1250 (додаток 7), до цієї Інструкції.

16. У разі отримання проміжних значень потужності к.з. і довжин кабельних ліній, не наведених у таблицях, значення струму к.з. визначається методом лінійної інтерполяції значень, наведених у таблицях.

17. У разі точного визначення струму к.з. виконується розрахунок. Приклад розрахунку наведено у додатку 8 до цієї Інструкції.

Начальник відділу взаємодії з ВРУ, КМУ та з питань
координації роботи центральних органів виконавчої влади,
діяльність яких спрямовується та координується через
Міністра надзвичайних ситуацій України В.І. Теличко

Додаток 1
до Інструкції з визначення
струмів короткого замикання,
вибору і перевірки уставок
максимального струмового захисту
в мережах напругою до 1200 В

Розрахункові мінімальні струми
двофазного к.з. в мережах з напругою 660 В,
що живляться від трансформаторів різних типів

Додаток 2
до Інструкції з визначення
струмів короткого замикання,
вибору і перевірки уставок
максимального струмового захисту
в мережах напругою до 1200 В

Розрахункові мінімальні струми
двофазного к.з. в мережах напругою 660 В,
що живляться від трансформаторів
ТСШВ-630/6, ТСВ-630/6 і підстанцій
ТСШВП-630/6, ТСВП-630/6

Додаток 3
до Інструкції з визначення
струмів короткого замикання,
вибору і перевірки уставок
максимального струмового захисту
в мережах напругою до 1200 В

Розрахункові мінімальні струми
двофазного к.з. у мережі з напругою 1140 В,
що живляться від підстанції ТСВП-630/6

Додаток 4
до Інструкції з визначення
струмів короткого замикання,
вибору і перевірки уставок
максимального струмового захисту
в мережах напругою до 1200 В

Розрахункові мінімальні струми
двофазного к.з. у мережах з
напругою 127, 220 В, що живляться
від освітлювальних
трансформаторів і пускових агрегатів

Додаток 5
до Інструкції з визначення
струмів короткого замикання,
вибору і перевірки уставок максимального
струмового захисту в
мережах напругою до 1200 В

Розрахункові мінімальні струми
двофазного к.з. в мережах напругою 1200 В,
що живляться від підстанції КПТВ-1000

Додаток 6
до Інструкції з визначення
струмів короткого замикання,
вибору і перевірки
уставок максимального
струмового захисту в
мережах напругою до 1200 В

Розрахункові мінімальні струми
двофазного к.з. в мережах напругою 600 В,
що живляться від підстанції КПТВ-1000

Додаток 7
до Інструкції з визначення
струмів короткого замикання,
вибору і перевірки уставок максимального
струмового захисту в мережах напругою до 1200 В

Розрахункові мінімальні струми
двофазного к.з. в мережах напругою 1200 В,
що живляться від підстанції КПТВ-1250

Додаток 8
до Інструкції з визначення
струмів короткого замикання,
вибору і перевірки уставок
максимального струмового захисту
в мережах напругою до 1200 В

Розрахунок і вибір уставок
спрацьовування максимального
струмового захисту

1. Розрахунок струмів короткого замикання

1.1. Струми двофазного к.з. визначаються за формулою:

1.2. Розрахунок струму I⁽²⁾к.з.min виконується з урахуванням таких умов:

у разі застосування дільничних підстанцій з потужністю до 400 кВxА включно опір розподільної мережі приймається таким, що дорівнює нулю (x_pc=0, r_pc=0);

у разі визначення потужності к.з. більшою за 50 МВxА (S_КЗ>50 МВxА) активний опір розподільної мережі приймається таким, що дорівнює нулю (r_рс=0).

1.3. У разі визначення потужності к.з. меншою за 50 МВxА (S_КЗ<50 МВxА) повний (Z_pc), активний (r_pc) та індуктивний (x_pc) опори високовольтної розподільної мережі визначаються за формулами:

1.4. Індуктивний і активний опори трансформатора визначаються за формулами:

1.5. Активний та індуктивний опори жил кабелю приймаються за каталоговими даними виробника і перераховуються на значення температури нагрівання +65°С. Активний опір кабелю, який розігрітий до температури +65°С і має площину перерізу мідних жил 50 мм², дорівнює 0,423 Ом/км. Індуктивний опір такого кабелю дорівнює 0,075 Ом/км.

Сумарний перехідний опір контактів і елементів комутаційних апаратів, а також перехідний опір в місці к.з. приймається таким, що дорівнює 0,005 Ом на один апарат.

1.6. Розрахунковий мінімальний струм к.з. у найбільш віддаленій точці іскронебезпечного приєднання напругою до 42 В визначається за формулою:

1.7. Приведена довжина кабельних ліній L_np з урахуванням опору контактів і елементів апаратів і перехідного опору в місці к.з. визначається за формулою:

1.8. У разі перевірки значення уставки струму спрацювання захисту апарата, який захищає живлячий кабель і електрообладнання гірничих машин з багатомоторним приводом, до L_nр, визначеної за формулою (5), додається приведена довжина кабелю з площею перерізу жили 50 мм², струмообмежувальний вплив якого еквівалентний включенню в мережу елементів внутрішнього монтажу. Значення цієї величини зазначається в інструкціях виробника з експлуатації машин.

1.9. Розрахунок струму к.з. I⁽²⁾к.з.min в освітлювальних мережах виконується з урахуванням опору контактів, який визначається складанням значень L_nр і 2_n, де n - число світильників і трійникових муфт у колі к.з. у мережі освітлення.

1.10. Значення максимального струму трифазного к.з. на вводі апарата визначається за формулою:

1.11. Коефіцієнти приведення k_np площини перерізів кабелів для визначення розрахункових мінімальних струмів к.з. I⁽²⁾к.з.min наведені у таблиці.

Коєфіціенти приведення k_np перерізів кабелів для
визначення розрахункових мінімальних струмів к.з. I⁽²⁾к.з.min

1.12. Значення струму двофазного к.з. у мережах з частотно-регульованим приводом і приводом з плавним пуском приймається відповідно до інструкції з експлуатації виробника частотного перетворювача та пристрою плавного пуску.

2. Вибір і перевірка уставок спрацьовування пристроїв МСЗ

2.1. Значення уставки спрацьовування пристроїв МСЗ автоматичних вимикачів, магнітних пускачів, станцій управління, РПВН трансформаторних підстанцій з урахуванням номінального пускового струму визначається за формулами:

а) для захисту магістралі:

б) для захисту магістралі (відгалужень), від якої живиться група одночасно увімкнутих електродвигунів із короткозамкненим ротором:

2.2. У разі захисту магістралей з потужними асинхронними електродвигунами з короткозамкненим ротором (у разі якщо пускові струми перевищують 600-700 А) приймається уставка струму спрацювання пристрою МСЗ, яка дорівнює значенню фактичного пускового струму. Приблизне визначення пускового струму виконується збільшенням номінального робочого струму: у разі застосування електродвигуна з короткозамкненим ротором - в 6-7 разів; у разі використання електродвигуна з фазним ротором - в 1,5 раза.

2.3. Визначення уставки спрацьовування пристрою МСЗ в пусковому режимі окремого струмоприймача виконується вимірюванням фактичного пускового струму і порівнянням його значення із заданим номінальним. Особлива увага приділяється зниженню пускового струму протягом загального часу пуску. У разі коли за перші секунди (3,0±0,5) пусковий струм не зменшується до значення (2,5±0,3) I_н.пуск, а загальний час пуску перевищує (6...12) секунд, пристроєм МСЗ видається сигнал на відключення приєднання, що захищається.

2.4. Значення уставок спрацьовування МСЗ в сталому режимі (після запуску електродвигуна) визначається за формулами:

а) у разі захисту магістралі:

б) у разі захисту відгалужень, що живлять групу одночасно увімкнутих електродвигунів із короткозамкненим ротором:

2.5. У разі захисту магістралі з двошвидкісними електродвигунами значення уставки спрацьовування пристрою МСЗ визначається для кожної швидкості окремо за формулою:

2.5. Значення уставки спрацьовування пристрою МСЗ для приєднань з частотно-регульованим приводом зазначається в інструкції з експлуатації виробника частотних перетворювачів.

2.6. Значення уставки спрацьовування пристрою МСЗ, який захищає відгалуження з пристроєм плавного пуску електродвигунів, розраховується за формулою:

2.7. Значення уставки спрацьовування пристрою МСЗ, який захищає відгалуження, що живлять освітлювальне навантаження з лампами розжарювання, визначається за формулою:

2.8. Значення уставки спрацьовування пристрою МСЗ, який захищає відгалуження, що живлять освітлювальне навантаження з люмінесцентними лампами, визначається за формулою:

2.9. Значення уставки спрацьовування пристрою МСЗ, який захищає відгалуження, що живлять освітлювальне навантаження і виконується нерівність I_н.пуск>I_н, визначається за формулою:

2.10. Значення уставки спрацьовування пристрою МСЗ перевіряється за розрахунковим мінімальним струмом двофазного к.з. Кратність значення розрахункового мінімального струму двофазного к.з. до значення уставки спрацьовування пристрою МСЗ вважається задовільною у разі виконання нерівності:

2.11. В окремих випадках за погодженням із головним енергетиком шахти для магістралей і відгалужень, виконаних екранованими броньованими та екранованими гнучкими кабелями, допускається зниження коефіцієнта чутливості до 1,25.

3. Вибір і перевірка плавких запобіжників

3.1. Значення номінального струму плавкої вставки запобіжників для захисту магістралі визначається за формулою:

Нормальні умови пуску електродвигуна (рідкі пуски та швидке розвертання) забезпечуються коефіцієнтом, який дорівнює 2,5. У разі виникнення важких умов пуску (часті пуски при довгому розвертанні) коефіцієнт дорівнює 1,6/2.

3.2. Значення номінального струму плавкої вставки запобіжників у разі захисту відгалуження, яке живить електродвигун з короткозамкненим ротором, визначається за формулою:

3.3. Значення номінального струму плавкої вставки запобіжників у разі захисту освітлювальної мережі визначається за формулою:

3.4. Захист електроустановок виконується плавкою вставкою із значенням номінального струму, найближчим до розрахункового. Допускається паралельне включення в одному патроні запобіжника двох однакових або відмінних за номінальним струмом на 30-35% плавких вставок за умови не перевищення значення сумарним струмом значення розрахункового струму.

3.5. Захист іскронебезпечних кіл напругою до 42 В, які живлять зовнішні навантаження (апарати автоматизації, світильники місцевого освітлення тощо), виконується запобіжниками або малогабаритними автоматичними вимикачами. Значення плавкої вставки зазначається в інструкції з експлуатації виробника апарата.

3.6. Вибрана плавка вставка перевіряється за розрахунковим номінальним струмом двофазного к.з. і за струмом навантаження відгалуження, приєднаного кабелем з меншою площею перерізу жил.

3.7. Кратність розрахункового мінімального струму двофазного к.з. до номінального струму плавкої вставки вважається задовільною у разі виконання нерівності:

Кратність, яка дорівнює 4, допускається в мережах напругою 660-1140 В, у разі вибору плавкої вставки на номінальний струм 160 і 200 А, а також у мережах з напругою 127 і 220 В незалежно від значення струму плавкої вставки.

3.8. Вибір плавкої вставки для захисту іскронебезпечних кіл із напругою до 42 В вважається задовільним у разі виконання нерівності:

4. Вибір і перевірка уставок спрацьовування пристрою МСЗ
і плавких вставок запобіжників для захисту трансформаторів

4.1. Захист вторинної обмотки силового трансформатора і ділянки мережі від затискачів цієї обмотки до загального вимикача від мінімальних струмів двофазного к.з. виконується комутаційним апаратом, який підключається до первинної обмотки трансформатора.

4.2. Вибір і перевірка значення уставки спрацьовування пристрою МСЗ комутаційного апарата, підключеного до первинної обмотки трансформатора, напругою 1200, 690, 400, 230 та 133 В виконується з урахуванням схеми з’єднання первинної і вторинної обмоток.

4.3. У разі однакового з'єднання первинної і вторинної обмоток (наприклад D/D, Y/Y) вибір і перевірка значення уставки спрацьовування пристрою МСЗ комутаційного апарата виконується за формулою:

4.4. У разі відмінного з'єднання первинної і вторинної обмоток (наприклад D/Y, Y/D) вибір і перевірка значення уставки спрацювання пристрою МСЗ комутаційного апарата виконується за формулою:

4.5. Значення уставки спрацювання пристрою МСЗ, який підключений до первинної обмотки і захищає струмоприймачі, підключені до вторинної обмотки освітлювальних трансформаторів, визначається за формулами:

4.6. У разі виконання нерівності I_н.пуск>I_н уставка спрацьовування пристрою МСЗ, який захищає освітлювальні пристрої, визначається за формулами:

4.7. Значення номінального струму плавкої вставки запобіжників, які встановлюються на первину обмотку трансформаторів освітлювальних апаратів, визначається за формулою:

4.8. Значення плавкої вставки приймається найближчим до розрахункового значення номінального струму.

4.9. Кратність розрахункового значення мінімального струму двофазного к.з. до значення номінального струму плавкої вставки у разі однакової схеми з'єднання первинної і вторинної обмоток трансформаторів вважається задовільною у разі виконання нерівності:

4.10. Кратність розрахункового значення мінімального струму двофазного к.з. до значення номінального струму плавкої вставки у разі відмінної схеми з'єднання первинної і вторинної обмоток трансформаторів вважається задовільною у разі виконання нерівності:

5. Перевірка уставок спрацювання пристрою МСЗ
за гранично вимикаючим струмом комутаційного апарата

5.1. Надійне вимикання комутаційним апаратом максимальних струмів к.з., які виникають у приєднанні, забезпечується у разі виконання нерівності:

5.2. У разі невиконання нерівності (29) застосовується апарат, встановлений на цьому відгалужені з достатньою вимикаючою здатністю, і виконується перевірка нерівності:

5.3. У разі невиконання нерівності (30) застосовується додатковий апарат, який встановлюється перед невідповідним комутаційним апаратом і характеризується значенням гранично вимикаючого струму, при якому виконуються нерівності (29) і (30).

5.4. Вимоги до перевірки апарата за гранично вимикаючим струмом не поширюються на автоматичні вимикачі, встановлені в пересувних підстанціях і пускових агрегатах.