Файл: ПУЭ Изд. 7.pdf

452

жимов работы, а также с любыми средами (воздух, вакуум, инертный газ и т.п.) и давлениями в их
рабочих камерах.

1

Дуговой процесс только при «твердом старте» печей ЭШП и лишь весьма короткий промежуток времени,

в среднем около 1% периода плавки, причем «твердый старт» в ЭШП используется редко, а в ЭШЛ и ЭШН
вообще не применяется. Флюсоплавильные (шлакоплавильные) печи при дуговом процессе также работают
относительно короткое время.

7.5.2.

Электротермические установки и используемое в них электротехническое и другое оборудование кро-
ме требований настоящей главы должны удовлетворять также требованиям разд. 1—6 в той мере, в ка-
кой они не изменены настоящей главой.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

7.5.3.

Электротермическая установка (ЭТУ)

— 

комплекс функционально связанных элементов: специализированно-

го электротермического и другого электротехнического, а также механического оборудования, средств управ-
ления, автоматики и КИП, обеспечивающих проведение соответствующего технологического процесса.

В состав ЭТУ в зависимости от ее назначения и конструктивного исполнения оборудования входят:

кабельные линии, электропроводки и токопроводы между элементами установки, а также трубопроводы
систем водоохлаждения и гидравлического привода; трубопроводы линий сжатого воздуха, азота, аргона,
гелия, водорода, углекислого газа и других газов, водяного пара или вакуума, системы вентиляции и очистки
газов, а также элементы строительных конструкций (фундаменты, рабочие площадки и т.п.).

7.5.4.

Электротермическое оборудование (ЭТО) — электротехнологическое оборудование, предназначенное для
преобразования электрической энергии в тепловую с целью нагревания (расплавления) материалов.

К ЭТО относятся электрические печи (электропечи) и электронагревательные устройства  (приборы,

аппараты). Электропечи отличаются от электронагревательных устройств тем, что имеют камеру или ванну.

В разновидностях ЭТУ, перечисленных в 7.5.1, во входящем в состав этих установок ЭТО электри-

ческая энергия преобразуется в тепловую, в основном, тремя способами:

непосредственно в заданных элементах (элементе) этой цепи или между заданными элементами (на-

пример, почти полностью или частично между одним или несколькими электродами и шихтой, слитком)
на переменном токе промышленной и пониженной частоты, на постоянном токе, а при использовании
в плазменных печах индукционных плазменных горелок — на токе высокой или сверхвысокой частоты;

в результате создания у заданного элемента (элементов) указанной цепи электромагнитного поля

или электрического поля с последующим превращением в нагреваемом (расплавляемом) материале
энергии поля в тепловую энергию;

посредством формирования потока электронов, ионов или лазерного луча с воздействием (вид опре-

деляется требованиями технологии) на обрабатываемый материал, как правило, на его поверхность.

Рабочее напряжение ЭТУ по номинальному значению делится на три класса:
до 50 В переменного или 110 В постоянного тока;
более указанного выше напряжения до 1600 В переменного или постоянного тока;
более 1600 В переменного или постоянного тока.

7.5.5.

Печная трансформаторная или преобразовательная подстанция — подстанция, входящая в состав ЭТУ,
выполняющая функции и содержащая элементы, указанные в гл. 4.2 и 4.3.

7.5.6.

Печной силовой трансформатор (трансформаторный агрегат) или автотрансформатор — соответствен-
но трансформатор или автотрансформатор ЭТУ, преобразующий электроэнергию переменного тока с на-
пряжения сети на рабочее напряжение электрической печи (электронагревательного устройства).

Печной преобразовательный трансформатор — трансформатор, передающий электроэнергию к пре-

образовательному (выпрямительному) устройству ЭТУ.

7.5.7.

Печной выключатель — выключатель, коммутирующий главные силовые цепи переменного тока ЭТУ,
оперативно-защитный или оперативный выключатель, функции которого приведены в 7.5.10.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

7.5.8.

Категория электроприемников основного оборудования и вспомогательных механизмов, а также объем
резервирования электрической части должны определяться с учетом особенностей ЭТУ и предъявля-
емых действующими стандартами, нормами и правилами требований к оборудованию ЭТУ, системам
снабжения его водой, газами, сжатым воздухом, создания и поддержания в рабочих камерах давления
или разрежения.

453

К III категории рекомендуется относить электроприемники ЭТУ цехов и участков несерийного про-

изводства: кузнечных, штамповочных, прессовых, механических, механосборочных и окрасочных; це-
хов и участков (отделений и мастерских) инструментальных, сварочных, сборного железобетона, дере-
вообрабатывающих и деревообделочных, экспериментальных,  ремонтных, а также лабораторий,
испытательных станций, гаражей, депо, административных зданий.

7.5.9.

ЭТУ, в которых электрическая энергия преобразуется в тепловую на постоянном токе, переменном токе
пониженной, повышенно-средней высокой или сверхвысокой частоты, рекомендуется снабжать преоб-
разователями, присоединяемыми к питающим электрическим сетям общего назначения непосредственно
или через самостоятельные печные (силовые, преобразовательные) трансформаторы.

Печными  (силовыми) трансформаторами или автотрансформаторами рекомендуется оборудовать

также ЭТУ промышленной частоты с дуговыми печами (вне зависимости от их напряжения и мощно-
сти) и установки с печами

1

индукционными и сопротивления, работающие на напряжении, отлича-

ющемся от напряжения электрической сети общего назначения, или с печами индукционными и сопро-
тивления однофазными единичной мощностью — 0,4 МВт и более, трехфазными — 1,6 МВт и более.

Преобразователи и печные (преобразовательные) трансформаторы (автотрансформаторы), как пра-

вило, должны иметь вторичное напряжение в соответствии с требованиями технологического процес-
са, а первичное напряжение ЭТУ должно выбираться с учетом технико-экономической целесообраз-
ности.

Печные трансформаторы (автотрансформаторы) и преобразователи, как правило, должны снабжаться

устройствами для регулирования напряжения, когда это необходимо по условиям проведения техноло-
гического процесса.

1

 Здесь и далее в гл. 7.5 помимо электропечей имеются в виду также и электронагревательные устройства.

7.5.10.

Первичная цепь каждой ЭТУ, как правило, должна содержать следующие коммутационные и защитные
аппараты в зависимости от напряжения питающей электросети промышленной частоты.

до 1 кВ — выключатель (рубильник с дугогасящими контактами, пакетный выключатель) на вводе

и предохранители, или блок выключатель-предохранитель или автоматический выключатель с элект-
ромагнитными и тепловыми расцепителями;

выше 1 кВ — разъединитель (отделитель, разъемное контактное соединение КРУ) на вводе и вы-

ключатель оперативно-защитного назначения или разъединитель  (отделитель,  разъемное контактное
соединение КРУ) и два выключателя — оперативный и защитный.

Для включения электротермического устройства мощностью менее 1 кВт в электрическую сеть до

1 кВ допускается использовать на вводе втычные разъемные контактные соединения, присоединяемые
к линии (магистральной или радиальной), устройство защиты которой установлено в силовом (освети-
тельном) пункте или щитке.

В первичных цепях ЭТУ напряжением до 1 кВ допускается в качестве вводных коммутационных

аппаратов использовать рубильники  без дугогасящих контактов при условии, что коммутация ими
выполняется без нагрузки.

Выключатели напряжением выше 1 кВ оперативно-защитного назначения в ЭТУ, как правило, долж-

ны выполнять операции включения и отключения электротермического оборудования (печей или уст-
ройств), обусловленные эксплуатационными особенностями его работы, и защиту от КЗ и ненормаль-
ных режимов работы.

Оперативные выключатели напряжением выше 1 кВ ЭТУ должны выполнять оперативные и часть

защитных функций, объем которых определяется при конкретном проектировании, но на них не долж-
на возлагаться защита от КЗ (кроме эксплуатационных КЗ, не устраняемых в случае неисправности
системы автоматического регулирования печи), которую должны осуществлять защитные выключа-
тели.

Оперативно-защитные и оперативные выключатели напряжением выше 1 кВ допускается устанав-

ливать как на печных подстанциях, так и в цеховых (заводских и т. п.) распределительных устройствах.

Допускается устанавливать один защитный выключатель для защиты группы электротермических

установок.

7.5.11.

В электрических цепях напряжением выше 1 кВ с числом коммутационных операций в среднем пять
циклов включения-отключения в сутки и более должны применяться специальные выключатели повы-
шенной механической и электрической износостойкости, соответствующие требованиям действующих
стандартов.

7.5.12.

Электрическую нагрузку присоединяемых к электрической сети общего назначения нескольких одно-
фазных электроприемников ЭТУ рекомендуется распределять между тремя фазами сети таким обра-

454

зом, чтобы во всех возможных эксплуатационных режимах работы несимметрия напряжений, вызыва-
емая их нагрузкой, как правило, не превышала бы значений, допускаемых действующим стандартом.

В случаях, когда такое условие при выбранной точке присоединения к сети общего назначения

однофазных электроприемников ЭТУ не соблюдается и при этом нецелесообразно (по технико-эконо-
мическим показателям) присоединять эти электроприемники к более мощной электрической сети (т.е.
к точке сети с большей мощностью КЗ), рекомендуется снабжать ЭТУ симметрирующим устройством
или параметрическим источником тока либо устанавливать коммутационные аппараты, с помощью ко-
торых возможно перераспределение нагрузки однофазных электроприемников между фазами трехфаз-
ной сети (при нечастом возникновении несимметрии в процессе работы).

7.5.13.

Электрическая нагрузка ЭТУ, как правило, не должна вызывать в электрических сетях общего назначе-
ния несинусоидальности кривой напряжения, при которой не соблюдается требование действующего
стандарта. При необходимости рекомендуется снабжать печные понижающие или преобразовательные
подстанции или питающие их цеховые (заводские) трансформаторные подстанции фильтрами высших
и в некоторых случаях низших гармоник либо принимать другие меры, уменьшающие искажение фор-
мы кривой напряжения электрической сети.

7.5.14.

Коэффициент мощности ЭТУ, присоединяемых к электрическим сетям общего назначения, как прави-
ло, должен быть не ниже 0,98. ЭТУ единичной мощностью 0,4 МВт и более, естественный коэффици-
ент мощности которых ниже указанного значения, рекомендуется снабжать индивидуальными компен-
сирующими устройствами, которые не следует включать в ЭТУ, если технико-экономическими расчетами
выявлены явные преимущества групповой компенсации.

7.5.15.

Для ЭТУ, присоединяемых к электрическим сетям общего назначения, для которых в качестве компен-
сирующего  устройства используются конденсаторные батареи, схему включения конденсаторов (па-
раллельно или последовательно с электротермическим оборудованием), как правило, следует выбирать
на основе технико-экономических расчетов, характера изменения индуктивной нагрузки  установки
и формы кривой напряжения, определяемой составом высших гармоник.

7.5.16.

Напряжение печных (включая преобразовательные) подстанций, в том числе внутрицеховых, количество,
мощность устанавливаемых в них трансформаторов, автотрансформаторов, преобразователей или ре-
акторов как сухих, так и маслонаполненных или заполненных экологически безопасной негорючей
жидкостью, высота (отметка) их расположения по отношению к полу первого этажа здания, расстояние
между камерами с маслонаполненным оборудованием разных подстанций не ограничиваются при усло-
вии, что рядом могут располагаться только две камеры (два помещения) с маслонаполненным оборудо-
ванием печных трансформаторных или преобразовательных подстанций, разделенные стеной с преде-
лом огнестойкости, указанным в 7.5.22 для несущих стен; расстояние до расположенных в одном ряду
с ними аналогичных двух

1

 камер (помещений) при их суммарном числе до шести должно быть не менее

1,5 м, при большем числе после каждых шести камер (помещений) следует устраивать проезд шириной
не менее 4 м.

1

Или одной при их суммарном числе три или пять.

7.5.17.

Под маслонаполненным оборудованием печных подстанций должны сооружаться:

при массе масла в одном баке (полюсе) до 60 кг — порог или пандус для удержания полного объема;
при массе масла в одном баке (полюсе) от 60 до 600 кг — приямок или маслоприемник для удержа-

ния полного объема масла;

при массе масла более 600 кг — маслоприемник на 20% объема масла с отводом в маслосборный бак.
Маслосборный бак должен быть подземным и располагаться вне зданий на расстоянии не менее 9 м

от стен I—II степеней огнестойкости и не менее 12 м от стен III—IV степеней огнестойкости по СНиП
21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений».

Маслоприемник должен перекрываться металлической решеткой, поверх которой следует насы-

пать слой промытого просеянного гравия или непористого щебня с частицами от 30 до 70 мм толщиной
не менее 250 мм.

7.5.18.

Под устройствами для приема масла не допускается располагать помещения с постоянным пребыванием
людей. Ниже них пульт управления ЭТУ может находиться только в отдельном помещении, имеющем за-
щитный гидроизолированный потолок, исключающий попадание масла в пультовое помещение даже при
малой вероятности появления течи из любых устройств для приема масла. Должна быть обеспечена воз-
можность систематического осмотра гидроизоляции потолка, предел его огнестойкости — не менее 0,75 ч.

7.5.19.

Вместимость подземного сборного бака должна быть не менее суммарного объема масла в оборудова-
нии,  установленном в камере, а при присоединении к сборному  баку нескольких камер — не менее
наибольшего суммарного объема масла одной из камер.

455

7.5.20.

Внутренний диаметр маслоотводных труб, соединяющих маслоприемники с подземным сборным ба-
ком, определяется по формуле

/ ,

D

M n

≥

40

где

М — 

масса масла в оборудовании, расположенном в камере (помещении) над данным маслоприемником, т;

п — 

число труб, прокладываемых от маслоприемника до подземного сборного бака. Этот диаметр должен быть не

менее 100 мм.

Маслоотводные трубы со стороны маслоприемников должны закрываться съемными сетками из

латуни или нержавеющей стали с размерами ячеек 3

×

3 мм. При необходимости поворота трассы

радиус изгиба трубы (труб) должен быть не меньше пяти диаметров трубы. На горизонтальных участ-
ках труба должна иметь уклон не менее 0,02 в сторону сборного бака. При всех условиях время удале-
ния масла в подземный сборный бак должно быть менее 0,75 ч.

7.5.21.

Камеры (помещения) с маслонаполненным электрооборудованием следует снабжать автоматическими
системами пожаротушения при суммарном количестве масла, превышающем 10 т — для камер (поме-
щений), расположенных на отметке первого этажа и выше, и 0,6 т — для камер (помещений), располо-
женных ниже отметки первого этажа.

Эти системы пожаротушения должны иметь помимо автоматического также и ручные режимы пус-

ка (местный — для опробования и дистанционный — с пульта управления ЭТУ).

При суммарном количестве масла в указанных камерах (помещениях) менее 10 и 0,6 т соответ-

ственно они должны оборудоваться пожарной сигнализацией.

7.5.22.

При установке трансформаторов, преобразователей и другого электрооборудования ЭТУ в камере внут-
рицеховой печной (в том числе преобразовательной) подстанции или в другом отдельном помещении
(вне отдельных помещений — камер — устанавливать электрооборудование ЭТУ при количестве мас-
ла в нем более 60 кг не допускается, за исключением расположения его вне зданий согласно гл. 4.2) его
строительные конструкции, в зависимости от массы масла в данном помещении, должны иметь преде-
лы огнестойкости не ниже I степени по СНиП 21-01-97.

7.5.23.

Оборудование ЭТУ вне зависимости от его номинального напряжения допускается размещать непо-
средственно в производственных помещениях, если его исполнение соответствует условиям среды в дан-
ном помещении.

При этом во взрыво-, пожароопасных и наружных зонах помещений допускается размещать только

такое оборудование ЭТУ, которое имеет нормируемые для данной среды уровни и виды взрывозащиты
или соответствующую степень защиты оболочки.

Конструкция и расположение самого оборудования и ограждений должны обеспечивать  безопас-

ность персонала и исключать возможность механического повреждения оборудования и случайных
прикосновений персонала к токоведущим и вращающимся частям.

Если длина электропечи, электронагревательного устройства или нагреваемого изделия такова, что

выполнение ограждений токоведущих частей вызывает значительное усложнение конструкции или за-
трудняет обслуживание ЭТУ, допускается устанавливать вокруг печи или устройства в целом огражде-
ние высотой не менее 2 м с блокированием, исключающим возможность открывания дверей до отклю-
чения установки.

7.5.24.

Силовое электрооборудование напряжением до 1,6 кВ и выше, относящееся к одной ЭТУ (печные транс-
форматоры, статические преобразователи, реакторы, печные выключатели, разъединители и т.п.), а также
вспомогательное оборудование гидравлических приводов и систем охлаждения печных трансформато-
ров и преобразователей (насосы замкнутых систем водяного и масляно-водяного охлаждения, теплооб-
менники, абсорберы, вентиляторы и др.) допускается устанавливать в общей камере. Указанное элект-
рооборудование должно иметь ограждение открытых токоведущих частей, а оперативное управление
приводами коммутационных аппаратов должно быть вынесено за пределы камеры. Электрооборудова-
ние нескольких ЭТУ рекомендуется в обоснованных случаях располагать в общих электропомещени-
ях, например в электромашинных помещениях с соблюдением требований гл. 5.1.

7.5.25.

Трансформаторы, преобразовательные устройства и агрегаты ЭТУ (двигатель-генераторные и стати-
ческие — ионные и электронные, в том числе полупроводниковые устройства и ламповые генерато-
ры) рекомендуется располагать на минимально возможном расстоянии от присоединенных к ним
электропечей и электротермических устройств (аппаратов). Минимальные расстояния в свету от наи-
более выступающих частей печного трансформатора, расположенных на высоте до 1,9 м от пола, до
стенок трансформаторных камер при отсутствии в камерах другого оборудования рекомендуется при-
нимать:

456

до передней стенки камеры (со стороны печи или другого электротермического устройства) 0,4 м

для трансформаторов мощностью менее 0,4 МВ

•

А,  0,6 м — от 0,4 до 12,5 МВ

•

А и 0,8 — более

12,5 МВ 

•

А;

до боковых и задней стенок камеры — 0,8 м при мощности трансформатора менее 0,4 МВ

•

А,

1,0 м — от 0,4 до 12,5 МВ 

•

А и 1,2 м — более 12,5 МВ

•

А;

до соседнего печного трансформатора (автотрансформатора) — 1 м при мощности до 12,5 МВ

•

А

и 1,2 м — более 12,5 МВ

•

А для вновь проектируемых печных подстанций и соответственно 0,8 и 1 м —

для реконструируемых;

допускается уменьшение указанных расстояний на 0,2 м на длине не более 1 м.
При совместной установке в общей камере печных трансформаторов и другого оборудования (со-

гласно 7.5.24) ширину проходов и расстояние между оборудованием, а также между оборудованием
и стенками камеры рекомендуется принимать на 10—20% больше указанных значений.

7.5.26.

ЭТУ должны быть снабжены блокировками, обеспечивающими безопасное обслуживание электрообо-
рудования и механизмов этих установок, а также правильную последовательность оперативных пере-
ключений. Открывание дверей, расположенных вне электропомещений шкафов, а также дверей камер
(помещений), имеющих доступные для прикосновения токоведущие части, должно быть возможно лишь
после снятия напряжения с установки, двери должны иметь блокирование, действующее на снятие
напряжения с установки без выдержки времени.

7.5.27.

ЭТУ должны быть оборудованы устройствами защиты в соответствии с гл. 3.1 и 3.2. Защита дуговых
печей и дуговых печей сопротивления должна выполняться в соответствии с требованиями, изложен-
ными в 7.5.46, индукционных — в 7.5.54 (см. также 7.5.38).

7.5.28.

ЭТУ, как правило, должны иметь автоматические регуляторы электрического режима работы, за ис-
ключением ЭТУ, в которых их применение нецелесообразно по технологическим или технико-эконо-
мическим причинам.

Для установок, в которых при регулировании электрического режима (или для защиты от перегруз-

ки) необходимо учитывать значение переменного тока, трансформаторы (или другие датчики) тока, как
правило, следует устанавливать на стороне низшего напряжения. В ЭТУ с большими значениями тока
во вторичных токоподводах трансформаторы тока допускается устанавливать на стороне высшего на-
пряжения. При этом, если печной трансформатор имеет переменный коэффициент трансформации,
рекомендуется использовать согласующие устройства.

7.5.29.

Измерительные приборы и аппараты защиты, а также аппараты управления ЭТУ должны устанав-
ливаться так, чтобы  была исключена возможность их перегрева (от тепловых излучений и других
причин).

Щиты и пульты (аппараты) управления ЭТУ должны, как правило, располагаться в местах, где обес-

печивается возможность наблюдения за проводимыми на установках производственными операциями.

Направление движения рукоятки аппарата управления приводом наклона печей должно соответ-

ствовать направлению наклона.

Если ЭТУ имеют значительные габариты и обзор с пульта управления недостаточен, рекомендует-

ся предусматривать оптические, телевизионные или другие устройства для наблюдения за технологи-
ческим процессом.

При необходимости должны устанавливаться аварийные кнопки для дистанционного отключения

всей установки или отдельных ее частей.

7.5.30.

На щитах управления ЭТУ должна предусматриваться сигнализация включенного и отключенного по-
ложений оперативных коммутационных аппаратов (см. 7.5.10), в установках единичной мощностью
0,4 МВт и более рекомендуется предусматривать также сигнализацию включенного положения ввод-
ных коммутационных аппаратов.

7.5.31.

При выборе сечений токопроводов ЭТУ на токи более 1,5 кА промышленной частоты и на любые токи
повышенно-средней, высокой и сверхвысокой частоты, в том числе в цепях фильтров высших гармо-
ник и цепях стабилизатора реактивной мощности (тиристорно-реакторной группы — ТРГ), должна
учитываться неравномерность распределения тока как по сечению шины (кабеля), так и между отдель-
ными шинами (кабелями).

Конструкция токопроводов ЭТУ (в частности, вторичных токопроводов — «коротких сетей» элект-

ропечей) должна обеспечивать:

оптимальные реактивное и активное сопротивления;
рациональное распределение тока в проводниках;
симметрирование сопротивлений по фазам в соответствии с требованиями стандартов или техни-

ческих условий на отдельные виды (типы) трехфазных электропечей или электротермических устройств;