Отгорел ноль на объекте - вопрос объединения нолей с разных подстанций? Опции

[Ping]

Здравствуйте!
На объекте к распред.шкафу подведены силовые кабеля (3-фазы + PEN, т.е. используется сис-ма TN-C) с разных подстанций,
мощности небольшие - кабеля по 35 квадрат.
Схема была собрана след. образом, стоит реле контроля фаз - при пропадании фазы, происходит переключение на вторую подстанцию,
НО ноли были объедены напрямую без всяких промежуточных устройств, так было сделано еще в сов.время, шкаф поменяли на новый, схема осталась почти прежней - в старой схеме были просто рубильники, в новой добавили реле контроля фаз,контакторы и автоматы, но ноли всегда были соединены напрямую!
Так новый шкаф отработал несколько лет, но в один прекрасный момент ноль и клеммы где эти ноли соеденены выгорели -причем выгорели хорошо по полметру жилы PEN кабелей приходящих с подстанций, клеммы объеденяющие их, и с полметра жилы PEN кабеля уходящего с этого распред.шкафа на объект, это то что видно, думаю если снять внешнюю изоляцию с кабелей можно увидеть, что они больше повреждены, это как говорится покажет вскрытие.
Подскажите как правильно изменить схему, чтобы избежать пожара в будущем?
Вижу пока самое простое решение - поставить вместо 3-х полюсных автоматов, на вводах,
4-х полюсные и ноли с подстанций пустить через эти доп.полюса.
Вопрос почему это произошло еще стоит, есть несколько версий - инженера-электрики настаивают на плохом контакте в клеммнике, но по полметра жил от плохой протяжки как то не верится, я не силовик, автоматчик и вижу что проблема в "плохом" ноле в одной из сетей или проблема с землей на объекте.
Меня сейчас больше волнует как защититься от этого, устранение причины это уже другая задача.
PS картинки схемы сейчас нет под рукой, рисовать лень, если есть необходимость укажите выложу, но надеюсь понятно словами описал.

[Ping]

Здравствуйте!
На объекте к распред.шкафу подведены силовые кабеля (3-фазы + PEN, т.е. используется сис-ма TN-C) с разных подстанций,
мощности небольшие - кабеля по 35 квадрат.
Схема была собрана след. образом, стоит реле контроля фаз - при пропадании фазы, происходит переключение на вторую подстанцию,
НО ноли были объедены напрямую без всяких промежуточных устройств, так было сделано еще в сов.время, шкаф поменяли на новый, схема осталась почти прежней - в старой схеме были просто рубильники, в новой добавили реле контроля фаз,контакторы и автоматы, но ноли всегда были соединены напрямую!
Так новый шкаф отработал несколько лет, но в один прекрасный момент ноль и клеммы где эти ноли соеденены выгорели -причем выгорели хорошо по полметру жилы PEN кабелей приходящих с подстанций, клеммы объеденяющие их, и с полметра жилы PEN кабеля уходящего с этого распред.шкафа на объект, это то что видно, думаю если снять внешнюю изоляцию с кабелей можно увидеть, что они больше повреждены, это как говорится покажет вскрытие.
Подскажите как правильно изменить схему, чтобы избежать пожара в будущем?
Вижу пока самое простое решение - поставить вместо 3-х полюсных автоматов, на вводах,
4-х полюсные и ноли с подстанций пустить через эти доп.полюса.
Вопрос почему это произошло еще стоит, есть несколько версий - инженера-электрики настаивают на плохом контакте в клеммнике, но по полметра жил от плохой протяжки как то не верится, я не силовик, автоматчик и вижу что проблема в "плохом" ноле в одной из сетей или проблема с землей на объекте.
Меня сейчас больше волнует как защититься от этого, устранение причины это уже другая задача.
PS картинки схемы сейчас нет под рукой, рисовать лень, если есть необходимость укажите выложу, но надеюсь понятно словами описал.

[Аспект]

Первое, что надо сделать - заземлить шкаф и подключить к заземлению REN шину шкафа
(повторное заземление ноля), причем заземление должно быть не для галочки.
Второе - сделать нормальное, хорошее соединение жил REN кабелей к REN шине. Ведь по этим жилам идет ток, как и по фазным, а при определенных условиях - нелинейной и неравномерной нагрузке- в нулевой жиле ток может быть больше чем в фазном проводе.

[Гость_wild_*]

Проблема у Вас в отсутствии ППР электрооборудования, при которой должны проверяться разборные соединения и контролироваться рабочая температура пирометром или тепловизором.
Кабель 35 кв.мм. это вполне приличное сечение и при повторно-кратковременном режиме работы оборудования рабочие токи могут значительно превышать 120А разрешенные для меди.
Гадать не имеет смысла, привлекайте специалиста, т.к. проблема может быть не только в шкафу, но и в режимах работы оборудования.

Недавно занимался разбором неисправности и ремонтом шкафа управления насосами на одной из Новосибирских ТЭЦ. В шкафу отгорел провод сечением 10 кв.мм. на насосе с номинальным рабочим током 43А. Двукратный запас сечения провода по нагреву здесь не помог. Режим работы насосов предполагает частые запуски при которых насос запускается прямым включением в сеть и работает через обратный клапан на напорный коллектор в котором давление к моменту запуска близко значению номинального напора насоса. В итоге имеем ситуацию "затянутого" разгона электродвигателя, при котором токи превышают номинальный в 5-10 раз. Поэтому все соединения в схеме длительное время работают в неблагоприятном тепловом режиме, переходное сопротивление быстро ухудшается и дальше ...

[Ping]

Насчет заземления согласен, уже запланирован доп.контур возле этого распред.шкафа.
Это необходимо в любом случае.

Кабель 35 кв.мм. это вполне приличное сечение и при повторно-кратковременном режиме работы оборудования рабочие токи могут значительно превышать 120А разрешенные для меди.

Если предполагать, что греют кабель режимы работы, то почему фазные жилы в порядке,как новые...
И никогда не срабатывали 100А автоматы установленные в этом шкафу на вводных фазах.

Проблема у Вас в отсутствии ППР электрооборудования, при которой должны проверяться разборные соединения и контролироваться рабочая температура пирометром или тепловизором.

Вы рассуждаете также как мои инженера-электрики, когда выгорает по полметра жилы кабеля разборные соединения ИМХО тут ни при чем.
Проблема в том, что по жиле PEN тек ток превышающий допустимые пределы.
Отсутствие какой либо защиты по нулю привело к выходу из строя кабеля,
все таки думаю установка 4-х полюсного автомата спасла бы кабель и в будущем может обезопасить от пожара.
То что необходимы ППР не отрицаю, даже просто элементарно определить рукой температуру можно,
этот шкаф не привлекал к себе внимание много лет, никто даже не задумывался о таких проблемах.

[and]

... инженера-электрики настаивают на плохом контакте в клеммнике, но по полметра жил от плохой протяжки как то не верится...

Проблема у Вас в отсутствии ППР электрооборудования, при которой должны проверяться разборные соединения и контролироваться рабочая температура пирометром или тепловизором.

Вы рассуждаете также как мои инженера-электрики, когда выгорает по полметра жилы кабеля разборные соединения ИМХО тут ни при чем.
Проблема в том, что по жиле PEN тек ток превышающий допустимые пределы.

Хорошо, что у Вас есть инженеры-электрики. Плохо, что Вы их не слышите.
Логика:
У точки подключения имеется участок открытого провода без кабельной изоляции, где провод хорошо охлаждается. Далее провод уходит в кабель под кабельную изоляцию, где условия охлаждения значительно ухудшаются.
Если греть такой провод током, превышающим допустимое значение, то перегреваться, со всеми последствиями, провод будет на участке с кабельной изоляцией. Участок открытого провода проработает дольше.
Выгорание в Вашем случае однозначно свидетельствует о нагреве в клеммном соединении с теплопередачей по проводу от клеммы. Совершенно классический случай. Диагноз без вариантов.
В условиях, когда фазы нагружаются попеременно, фазные клеммы ещё успевают остывать, а нейтраль нагружается с каждой фазой и остывать не успевает. Поэтому нейтраль в подобных случаях подключают не на клеммы, а на общую шину. И контакт хороший, и теплоотвод.
И как выше коллега написал, следить нужно за оборудованием. Полметра изоляции не за один день выгорело.

[Гость_wild_*]

Отсутствие какой либо защиты по нулю привело к выходу из строя кабеля,

В правильно сбалансированной по фазам групповой сети ток через PEN проводник будет минимальный стремящийся к нулю. Поэтому четвертая жила кабеля используемая под PEN или PE проводник зачастую выполняется меньшим сечением. Стремление ее защитить лишено смысла, кроме того противоречит требованиям ПУЭ.

[Юрец_НСК]

что касается 4-п автомата - ПУЭ запрещает включать коммутационные аппараты в PEN проводник. если хотите защищать ноль - надо разделять его на PE и N.

[SVKan]

В шкафу отгорел провод сечением 10 кв.мм. на насосе с номинальным рабочим током 43А. Двукратный запас сечения провода по нагреву здесь не помог.

Где Вы здесь увидели двухкратный запас?
Табличку 1.3.6 ПУЭ откройте.
Для трехжильного кабеля 10 квадратов ток 55А. Для 6 квадратов 42А.
То бишь меньше десятки вообще не полагается брать. Это даже если не учитывать пусковые токи и длину кабеля...

[Ping]

Хорошо, что у Вас есть инженеры-электрики. Плохо, что Вы их не слышите.
Логика:
...
Выгорание в Вашем случае однозначно свидетельствует о нагреве в клеммном соединении с теплопередачей по проводу от клеммы. Совершенно классический случай. Диагноз без вариантов.
...
И как выше коллега написал, следить нужно за оборудованием. Полметра изоляции не за один день выгорело.

Поэтому четвертая жила кабеля используемая под PEN или PE проводник зачастую выполняется меньшим сечением. Стремление ее защитить лишено смысла, кроме того противоречит требованиям ПУЭ.

сегодня был проведен ряд мероприятий по выяснению причин,
выявлено - на одной из подстанций, на фидере питающем наш объект был отгоревший ноль,
теперь на 99% уверен, что другие потребители(а это или школа,или общежитие точно не знаю) этого фидера "питались" нолем через наш распред. шкаф,
сечение нашего провода никак не могло выдержать такую нагрузку...
вот так господа.
Про запрет коммутации PEN проводника знаю, но как быть мне в этом случае?
никто не гарантирует что подобного(отгорания ноля на фидере) не будет в будущем...

[AAL1982]

Берите 4-х полюсный контактор и реле контроля
фаз с контролем нейтрали.
и надо разделить PE и N

Сообщение отредактировал AAL1982 - 23.9.2013, 15:59

[and]

...при определенных условиях - нелинейной и неравномерной нагрузке- в нулевой жиле ток может быть больше чем в фазном проводе.

Не могли бы пояснить (с примером), при каких именно условиях ток рабочей нейтрали превысит фазный? Я таких случаев при исправном электропитании не знаю. Знаю при неисправности - например "слипании фаз". Но тут бы реле контроля фаз отработало.

выявлено - на одной из подстанций, на фидере питающем наш объект был отгоревший ноль,
теперь на 99% уверен, что другие потребители(а это или школа,или общежитие точно не знаю) этого фидера "питались" нолем через наш распред. шкаф,
сечение нашего провода никак не могло выдержать такую нагрузку...
Про запрет коммутации PEN проводника знаю, но как быть мне в этом случае?
никто не гарантирует что подобного(отгорания ноля на фидере) не будет в будущем...

Ваш распредшкаф ноль не производит, чтобы от него питаться. Ток рабочей нейтрали определяется только фазными токами, но никак не параллельной нагрузкой. А вот попользоваться вашим РЕ (вы же заземлили на своей стороне), если на подстанции отгорела не нейтраль, а её заземление) можно.
А обрыв на подстанции вашего PEN-проводника приведёт к отсутствию тока в нём, от этого он на вашей стороне отгореть не мог.

[Ping]

Берите 4-х полюсный контактор и реле контроля
фаз с контролем нейтрали.
и надо разделить PE и N

Здравствуйте!
На объекте к распред.шкафу подведены силовые кабеля (3-фазы + PEN, т.е. используется сис-ма TN-C) с разных подстанций,
мощности небольшие - кабеля по 35 квадрат.

PEN жилы приходят в шкаф с двух столбов и соединяются на клемме, здесь же и отгорели, и где мне их разделить?

Берите 4-х полюсный контактор и реле контроля
фаз с контролем нейтрали.

4-х полюсный контактор это уже совсем грубое нарушение ПУЭ...
реле контроля фаз с нулем, зачем?
зачем мне знать что PEN отгорел, мне необходимо этого недопустить или я не понял то что Вы предложили.

[and]

Берите 4-х полюсный контактор и реле контроля
фаз с контролем нейтрали.
и надо разделить PE и N

Если Вы имеете в виду 4-х полюсный автомат после разделения на PE и N, то это не защитит вводной PEN-проводник. Кстати, N-полюс обычно и не контролируется, только размыкается при перегрузке в фазах.
И если там на подстанции отгорело заземление, и они всем коллективом вместе с подстанцией сели на заземление этого объекта.
На кабеле 35мм2 даже большой ток даст небольшое падение напряжения. От уравнительных токов нейтраль в шкафу сползёт всего на десяток вольт от центра треугольника напряжений. Реле контроля этого даже не заметит.
Заземление нейтрали на подстанции нужно проверить.

[Ping]

Ваш распредшкаф ноль не производит, чтобы от него питаться. Ток рабочей нейтрали определяется только фазными токами, но никак не параллельной нагрузкой. А вот попользоваться вашим РЕ (вы же заземлили на своей стороне), если на подстанции отгорела не нейтраль, а её заземление) можно.
А обрыв на подстанции вашего PEN-проводника приведёт к отсутствию тока в нём, от этого он на вашей стороне отгореть не мог.

ноль проходит через распредшкаф от одной подстанции к другой или наоборот как изволите,
в месте соединения на клемме и произошло отгорание.
Тему внимательно почитайте.

[and]

Похоже Вы правы. Действительно транзит нейтрали получается.
Лечите там где болит. Заставьте энергетиков устранить свою неисправность. Сами у себя вы ничего не сделаете.
Если опасаетесь такого в дальнейшем, наденьте на PEN-проводник катушку трансформатора тока, сделайте сигнализацию. А коммутировать PEN не имеете право. Убъёт какого-нибудь дурака, кому-то сесть придётся.

[Ping]

Понимаю что коммутировать PEN это опасно, но у меня ведь два будет 4-х полюсника,
т.е. один отщелкнул, второй то в работе остается, а если и второй отщелкнет(хотя этого уже в принципе быть не может,т.к. сети будут друг от друга изолированы), то убивать нечем на объекте ведь питания не будет + нормальный контур заземления возле распредшкафа + на объекте контур заземления.

Сообщение отредактировал Ping - 23.9.2013, 16:45

[Гость_wild_*]

Где Вы здесь увидели двухкратный запас?
Табличку 1.3.6 ПУЭ откройте.
Для трехжильного кабеля 10 квадратов ток 55А. Для 6 квадратов 42А.
То бишь меньше десятки вообще не полагается брать. Это даже если не учитывать пусковые токи и длину кабеля...

А где Вы видели что я писал про кабель. Речь шла про провод в силовом шкафу. Внимательнее нужно быть к деталям.

[and]

Понимаю что коммутировать PEN это опасно, но у меня ведь два будет 4-х полюсника,
т.е. один отщелкнул, второй то в работе остается, а если и второй отщелкнет(хотя этого уже в принципе быть не может,т.к. сети будут друг от друга изолированы), то убивать нечем на объекте ведь питания не будет + нормальный контур заземления возле распредшкафа + на объекте контур заземления.

Тут не нужен здравый смыл. Это же безопасность. Тут нужно, чтобы никто не смог найти нарушения норм.
Может такой вариант?:
Поменять кабель до ближайшей подстанции на 5-ти проводный. Тяните раздельно N и PE. N подключаете на 1-й 4-х полюсный контактор. С другой подстанции PEN подключаете как N на 2-й 4-х полюсный контактор.
Перетекания исключены, и есть неразмыкаемое соединение с PE.
Если АВР несимметричный, то 5-ти проводный ввод сделать приоритетным (основным).

[and]

Понимаю что коммутировать PEN это опасно, но у меня ведь два будет 4-х полюсника,
т.е. один отщелкнул, второй то в работе остается, а если и второй отщелкнет(хотя этого уже в принципе быть не может,т.к. сети будут друг от друга изолированы), то убивать нечем на объекте ведь питания не будет..

Вот вы отключили для профилактики оба ввода (и PE), а тут у зажима на вводном автомате обламывается фазный провод вводного кабеля и падает на корпус шкафа... Рассуждения выше не годятся. Только неразмыкаемое PE.

[Ping]

Вот вы отключили для профилактики оба ввода (и PE), а тут у зажима на вводном автомате обламывается фазный провод вводного кабеля и падает на корпус шкафа...

и тут сыпется куча искр и народ разбегается от шкафа, т.к. корпус шкафа заземлен отдельным контуром здесь же у шкафа...
Впрочем Вы однозначно тут правы, в плане безопасности PE должен быть неразрывен.

[Аспект]

"...при определенных условиях - нелинейной и неравномерной нагрузке- в нулевой жиле ток может быть больше чем в фазном проводе."
and
Не могли бы пояснить (с примером), при каких именно условиях ток рабочей нейтрали превысит фазный? Я таких случаев при исправном электропитании не знаю.

При нелинейной нагрузке синусоида искажается. Её можно разложить на ряд высших частот, кратных основной. Высшие гармоники тока кратные трем (т.е. 3, 9, 15, 21 и т. д.) имеют специфическое результирующее воздействие в трехфазных системах. В трехфазных цепях они сдвинуты на 360 градусов друг к другу, совпадают по фазе и образуют нулевую последовательность. Нечетные гармоники, кратные третьей, суммируются в проводнике нейтрали, то есть токи в нулевой жиле могут достигать 1,7 тока, проходящего по фазной жиле. Такой эффект может возникнуть при большом количестве подключенных газоразрядных или люминесцентных ламп, некоторых типов сварочных агрегатов, дуговых печей, преобразователей и т.д. Наблюдал этот эффект в теплицах, где в освещении установлены более 6 тысяч натриевых ламп высокого давления Philips 230В 400 Вт.

[AAL1982]

PEN жилы приходят в шкаф с двух столбов и соединяются на клемме, здесь же и отгорели, и где мне их разделить?

4-х полюсный контактор это уже совсем грубое нарушение ПУЭ...
реле контроля фаз с нулем, зачем?
зачем мне знать что PEN отгорел, мне необходимо этого недопустить или я не понял то что Вы предложили.

4-х полюсный контактор упростит соединение нейтралей. и позволит избежать уравнительных токов.
Схема прилагается.

Прикрепленные файлы

 __________.pdf ( 53,02 килобайт ) Кол-во скачиваний: 65

 

[AAL1982]

"...при определенных условиях - нелинейной и неравномерной нагрузке- в нулевой жиле ток может быть больше чем в фазном проводе."
and
Не могли бы пояснить (с примером), при каких именно условиях ток рабочей нейтрали превысит фазный? Я таких случаев при исправном электропитании не знаю.

При нелинейной нагрузке синусоида искажается. Её можно разложить на ряд высших частот, кратных основной. Высшие гармоники тока кратные трем (т.е. 3, 9, 15, 21 и т. д.) имеют специфическое результирующее воздействие в трехфазных системах. В трехфазных цепях они сдвинуты на 360 градусов друг к другу, совпадают по фазе и образуют нулевую последовательность. Нечетные гармоники, кратные третьей, суммируются в проводнике нейтрали, то есть токи в нулевой жиле могут достигать 1,7 тока, проходящего по фазной жиле. Такой эффект может возникнуть при большом количестве подключенных газоразрядных или люминесцентных ламп, некоторых типов сварочных агрегатов, дуговых печей, преобразователей и т.д. Наблюдал этот эффект в теплицах, где в освещении установлены более 6 тысяч натриевых ламп высокого давления Philips 230В 400 Вт.

Тоже считаю что на PEN нельзя экономить. Как минимум такое же сечение как фазный. А то и на шаг выше(так учат сейчас в МЭИ) из за большого содержания гармоник в сети.

[Ping]

AAL1982 спасибо за внимание к теме, но Ваше решение никак не решает возникшую проблему,
повторное отгорание ноля на фидере точно также приведет к выгоранию жил PEN вводных кабелей.

[Kotlovoy]

повторное отгорание ноля на фидере точно также приведет к выгоранию жил PEN вводных кабелей.

Вроде бы разобрались уже, что отгорели из-за перетока между подстанциями через ваш клеммник с большим переходным сопротивлением. Были бы концы кабеля с нормальными наконечниками на пристойной медной ГЗШ - ещё бы много лет не знали, что левые объекты рабочий ноль берут через ваши кабели.

[AAL1982]

AAL1982 спасибо за внимание к теме, но Ваше решение никак не решает возникшую проблему,
повторное отгорание ноля на фидере точно также приведет к выгоранию жил PEN вводных кабелей.

Часть тока пойдет через повтоное заземление и часть по исправному PEN. Т.е. часть нагрузки с исправного PENа вы снимите. Также реле контроля фаз отловит обрвыв PEN и вы узнаете, что второй PEN под угрозой.

[Ping]

Вроде бы разобрались уже, что отгорели из-за перетока между подстанциями через ваш клеммник с большим переходным сопротивлением. Были бы концы кабеля с нормальными наконечниками на пристойной медной ГЗШ - ещё бы много лет не знали, что левые объекты рабочий ноль берут через ваши кабели.

не делайте однозначных выводов, Вы не правы, на данном объекте итак перезаклад по сечению и в данной ситуации рано или поздно сечение кабеля не выдержало бы "левых объектов" и дело совсем не в клеммнике.
Даже при еще большем сечении кабеля, нормальных наконечниках и т.д. - да, возможно это вылезло бы позже, как раз под новый год например, в разгар отопительного сезона.

[Ping]

Часть тока пойдет через повтоное заземление и часть по исправному PEN.

Но по одной и той же жиле вводного кабеля, которая у меня и сгорела.
И соотвественно никакой части нагрузки с этой жилы не снимается.
Возможно Вы не до конца поняли смысл, отгорает PEN не от моих потребителей, а от "левых",
т.е. вне объекта, а через меня получается идет транзит.
Посмотрите картинку:

Также реле контроля фаз отловит обрвыв PEN и вы узнаете, что второй PEN под угрозой.

А вот результат(обрыв), уже неинтересен, вопрос темы как избежать обрыва.
Но похоже действительно рабочее решение в этой ситуации - это способ предложенный and,
т.е. тянуть 5-ти жильный кабель с одного из фидеров.
или, что дешевле, сделать спуски со столбов к себе в распредшкаф сечением большим чем на столбах,
отгорит не на нашей стороне доказать вину и списать на энергетиков убытки будет легче,
но оставить объект без электропитания, например в мороз - это потерянное время и серьезные фин.затраты,
а эти последствия как раз хотелось бы исключить.

[zadvor]

Не могли бы пояснить (с примером), при каких именно условиях ток рабочей нейтрали превысит фазный? Я таких случаев при исправном электропитании не знаю...

а вот представьте себе систему обогрева прядильной машины однофазными ТЭНами, распределенными для симетрии на каждую фазу киловатт по 200, какой там ток по нулевому проводнику должен течь?

[and]

а вот представьте себе систему обогрева прядильной машины однофазными ТЭНами, распределенными для симетрии на каждую фазу киловатт по 200, какой там ток по нулевому проводнику должен течь?

Шутить изволите? Ток асиметрии у вас там будет копеечный (при исправных ТЭНах). А вот с примером выше от Аспект я незнаком. Там электротехника уже плавно в радиотехнику перетекает. Так что избави боже от нелинейных нагрузок с такими последствиями. И непонятно как считать.
PS
И непонятно, как электросчётчики работали на тех теплицах с натриевыми лампами.

Сообщение отредактировал and - 24.9.2013, 17:35