Sección 7. Material eléctrico de instalaciones especiales

Instalaciones de electrólisis e instalaciones de recubrimientos galvánicos. Requerimientos generales

Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Normas para la instalación de instalaciones eléctricas (PUE)

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7.10.8. El circuito de alimentación (grupal o individual) de las plantas de electrólisis y galvanoplastia, así como los tipos, tipos, parámetros y número de unidades rectificadoras y su diseño, material y sección de los conductos de corriente de conexión y de las barras colectoras de los propios baños. debe seleccionarse, por regla general, sobre la base de un análisis técnico y económico que tenga en cuenta garantizar la fiabilidad necesaria del suministro de energía.

7.10.9. Para las empresas que cuentan con plantas de electrólisis con subestaciones convertidoras de gran capacidad instalada de unidades rectificadoras, se recomienda adoptar esquemas de suministro de energía separados para la carga del proceso de producción de electrólisis con cargas eléctricas de equipos de energía e iluminación eléctrica de todas las instalaciones principales y auxiliares de la planta. empresa a través de transformadores reductores separados conectados por líneas de transmisión a cuadros ubicados cerca de fuentes generadoras o a redes eléctricas del sistema de suministro de energía para un voltaje de 110-500 kV según el esquema de "entrada profunda", con un número mínimo de transformaciones y etapas de conmutación (la clase de voltaje se determina sobre la base de cálculos técnicos y económicos, dependiendo del consumo de energía eléctrica de la empresa).

A la aparamenta de 0,4 kV para las necesidades auxiliares de la central eléctrica se conectan unidades rectificadoras de las plantas de electrólisis para la producción de hidrógeno, destinadas a la refrigeración de turbogeneradores.

7.10.10. El sistema de suministro de energía in situ para cargas tecnológicas y otras cargas eléctricas de plantas de electrólisis y plantas de recubrimiento galvánico debe realizarse teniendo en cuenta las condiciones para garantizarlo en la red de distribución de la empresa y en la interfaz del balance de las redes eléctricas. indicadores aceptables de calidad de energía (PQE) de acuerdo con GOST 13109.

Para limitar el contenido de componentes de tensión armónica más alta en la red de suministro de uso general en las subestaciones convertidoras de plantas de electrólisis y plantas de galvanoplastia, se recomienda utilizar unidades rectificadoras con un gran número de fases de rectificación, con una rectificación multifásica equivalente. modo en cada una de las unidades (grupo de unidades) y otras soluciones técnicas para la compensación de componentes armónicos. Las decisiones específicas sobre la compensación de componentes armónicos en la red de distribución de la empresa se toman sobre la base de cálculos técnicos y económicos pertinentes.

7.10.11. En las instalaciones de electrólisis, una serie de baños-electrolizadores de electrólisis deben atribuirse a los receptores eléctricos de categoría I en términos del grado de confiabilidad del suministro de energía.

Las categorías de otros receptores eléctricos de instalaciones de electrólisis y receptores eléctricos de instalaciones de galvanoplastia deben determinarse de acuerdo con los estándares industriales para el diseño tecnológico.

7.10.12. Respecto al peligro de descarga eléctrica para las personas, los locales de instalaciones, talleres¹⁾ (estaciones, edificios, departamentos) de electrólisis y revestimientos galvánicos se clasifican como locales de mayor peligro.

1. Taller de electrólisis: un conjunto de edificios (edificios) de electrólisis de una o más series. El taller de electrólisis también puede incluir un departamento de fundición, cuartos auxiliares y de servicios.

7.10.13. El voltaje de los receptores eléctricos instalados en los talleres (estaciones, edificios) de electrólisis, por regla general, no debe exceder 1 kV de corriente alterna y rectificada. Con un estudio de viabilidad adecuado, se permite utilizar rectificadores con una tensión nominal superior para alimentar una serie de celdas de electrólisis.

7.10.14. Las luminarias para iluminación general, la "luz superior" de las salas (edificios) de electrólisis, pueden funcionar con electricidad procedente de transformadores de uso general con una tensión secundaria de 0,4 kV con neutro conectado a tierra. Al mismo tiempo, en la planta baja de edificios de dos pisos y en edificios de un piso, cajas metálicas de lámparas, balastros, cajas de conexiones, etc. Los elementos del cableado eléctrico deben estar aislados de las estructuras constructivas del edificio.

No es necesario aislar de las estructuras de acero las carcasas metálicas de luminarias aéreas, balastros y cajas de conexiones ubicadas a una altura de más de 3,5 m del lugar de mantenimiento del electrolizador.

7.10.15. Por regla general, no se requiere iluminación local fija en los talleres (edificios, naves) de electrólisis. Una excepción son las instalaciones principales de producción de las plantas de electrólisis para la producción de cloro (ver 7.10.47).

7.10.16. Las lámparas eléctricas portátiles (manuales) utilizadas en salas de electrólisis (edificios) y en talleres auxiliares (talleres) deben tener un voltaje de no más de 50 V y estar conectadas a la red eléctrica a través de un transformador aislante de seguridad de clase II según GOST 30030.

7.10.17. Las herramientas eléctricas (taladro eléctrico, taladro eléctrico, aspirador eléctrico, etc.) utilizadas en las salas de electrólisis (edificios) deben tener doble aislamiento y deben estar conectadas a la red de suministro a través de un transformador de aislamiento.

7.10.18. Los motores eléctricos, calentadores eléctricos y otros receptores eléctricos de CA, cuyas carcasas están conectadas directamente a la carcasa del electrolizador aislada del suelo, por regla general, deben tener un voltaje no superior a 50 V. Se recomienda utilizar motores eléctricos especiales. para una tensión de 50 V con aislamiento reforzado en un diseño que cumple con las condiciones del entorno.¹⁾

Se podrán utilizar motores eléctricos para tensión de 50 a 380 V CA sujeto a las siguientes condiciones: los motores eléctricos o un grupo de motores eléctricos instalados en no más de 15 electrolizadores estén conectados a una red de uso general (a un transformador de uso general con neutro aislado ) a través de un transformador de aislamiento.

Los calentadores eléctricos portátiles con una potencia de hasta 120 kW (instalados en el electrolizador durante el período de calentamiento) se pueden conectar a la red de suministro a través de un transformador de aislamiento ubicado fuera de la habitación con baños de electrólisis, siempre que la longitud total de la distribución de voltaje secundario La red no supera los 200 my se proporciona un bloqueo que excluye el encendido simultáneo de los calentadores de varios electrolizadores.

1. El requisito de aislamiento reforzado de motores eléctricos no se aplica a las plantas de electrólisis para la producción de cloro, además, en dichas instalaciones, se permite conectar un motor eléctrico o un grupo de motores eléctricos relacionados con un solo electrolizador a un Transformador de aislamiento común.

7.10.19. Las instalaciones de instalaciones de electrólisis, en las que se libera o circula hidrógeno en equipos sellados durante el proceso de electrólisis, deben estar equipadas con ventilación por extracción con impulso natural (con deflectores o linternas de aireación), eliminando la formación de espacios sin ventilación debajo del techo.

Aquellas instalaciones donde, según las condiciones del proceso tecnológico, se excluye la formación de un exceso de presión de explosión en la habitación, calculado según NPB 105-95, superior a 5 kPa, según la clasificación dada en GOST R 51330.9, una zona explosiva. de clase 2 y sólo en la parte superior de la habitación. La zona explosiva se acepta condicionalmente a partir de la marca de 0,75 de la altura total de la habitación desde el nivel del piso, pero el límite inferior de la zona no puede ser más alto que la pista de la grúa.

En esta zona, debajo del techo de la habitación, se deben colocar sensores (como regla general, al menos dos por cada 36 m2 de área de la habitación), conectados a un sistema automatizado para monitorear la concentración de hidrógeno en el aire. El sistema debe proporcionar alarmas sonoras y luminosas, así como bloquear (o apagar) los dispositivos de arranque de los motores eléctricos y otros receptores eléctricos de los equipos de manipulación (si dichos dispositivos eléctricos están disponibles en esta sala), cuando el contenido de hidrógeno en el tanque controlado El área de la habitación supera 1,0 vol. %.

7.10.20. En salas de instalaciones de electrólisis con zonas explosivas, para la iluminación eléctrica se deben utilizar, por regla general, dispositivos de iluminación completos con fibras ópticas ranuradas (SFO). Las fuentes de luz de estos dispositivos se colocan en las cámaras que forman parte del COA. La conexión de cámaras con guías de luz debe garantizar un grado de protección de las guías de luz en el lado de la cámara de al menos IP 54. Las cámaras KOU deben ubicarse fuera del ambiente explosivo en una pared que linda con una sala no explosiva adyacente o en un lugar externo. muro.

Además del KOU, se recomienda utilizar luminarias de uso general instaladas:

• detrás de ventanas de doble acristalamiento que no se abren sin travesaños ni rejillas de ventilación;
• en nichos especiales con doble acristalamiento en la pared;
• en faroles especiales con doble acristalamiento en el techo;
• en cajas de vidrio.

Los nichos y faroles deberán ventilarse con aire natural del exterior.

Las cajas vidriadas deben soplarse bajo presión positiva con aire limpio. En los lugares donde sea posible que se rompa el vidrio de la caja, se debe utilizar vidrio de seguridad para el acristalamiento.

7.10.21. Se recomienda equipar las salas (cajas) de electrólisis con mecanismos de elevación y transporte para trabajos de instalación, tecnológicos y de reparación. En las salas de las plantas de electrólisis, en cuyas zonas superiores pueden haber zonas explosivas (ver 7.10.19), estos mecanismos (su equipo eléctrico) deben diseñarse de acuerdo con los requisitos del Cap. 7.3.

En naves de electrólisis con puentes grúa, las escaleras para bajar al operador de la grúa desde la cabina de la grúa deben ser de material no conductor. Si tales edificios no tienen una galería para dar servicio a las pistas de la grúa, se debe diseñar un diseño que garantice el descenso seguro del operador de la grúa cuando la cabina de la grúa no está parada en el lugar de aterrizaje (por ejemplo, en caso de accidente).

7.10.22. Los conductores de corriente (barras colectoras) de las instalaciones de electrólisis, por regla general, deben estar hechos de barras colectoras de aluminio o aleación de aluminio con mayor resistencia mecánica y a la fatiga. Las barras colectoras de los conductores de corriente deben protegerse con barnices resistentes a la corrosión y, en áreas con una temperatura de funcionamiento de 45 ºС o más, con barnices resistentes al calor (con excepción de las barras colectoras en carcasas de electrólisis de aluminio).

Las conexiones de contacto de las barras colectoras deben realizarse mediante soldadura, con excepción de los entre baños, así como las barras colectoras en derivación (barras colectoras) y las barras colectoras de conexión a rectificadores, interruptores y otros dispositivos, a cubiertas o placas terminales de electrolizadores.

Para el tendido a lo largo de electrolizadores en áreas de alta temperatura se deben utilizar alambres o cables con aislamiento y funda resistentes al calor.

Para derivar el electrolizador (baño de electrólisis) retirado de la serie operativa, se debe proporcionar un dispositivo de derivación estacionario o móvil (seccionador, interruptor, cortocircuito, dispositivo de derivación de conmutación de metal líquido). El dispositivo de derivación móvil debe estar aislado de tierra.

La reducción de la influencia de los campos magnéticos en el funcionamiento de los dispositivos e instrumentos ubicados en la sala (edificio y otras instalaciones industriales) de electrólisis, así como en el funcionamiento de los propios electrolizadores, debe garantizarse mediante el cumplimiento de los estándares industriales de la producción correspondiente.

7.10.23. El aislamiento eléctrico de una serie de baños de electrólisis, estructuras de construcción de un edificio, comunicaciones (conductores de corriente, tuberías, conductos de aire, etc.) debe excluir la posibilidad de introducir potencial de tierra en la sala de electrólisis (edificio) y eliminar el potencial de la salón (edificio) (ver también 7.10.24, 7.10.29 .7.10.30 - XNUMX).

Se deberá disponer del aislamiento eléctrico de tierra de una serie de electrolizadores y baños de revestimientos galvánicos y de los conductores de corriente hacia los mismos, para inspección y control de su estado.

7.10.24. En las salas de electrólisis (edificios) (a excepción de las salas con plantas de electrólisis para la producción de hidrógeno mediante electrólisis de agua), además de los elementos especificados en 7.10.23, deberán contar con aislamiento eléctrico del suelo:

• superficies internas de paredes hasta una altura de hasta 3 m y columnas hasta una altura de hasta 3,5 m desde el nivel de las plataformas de trabajo del primer piso en edificios de un piso o del segundo piso en edificios de dos pisos;
• estructuras metálicas y de hormigón armado de lugares de trabajo ubicados cerca de electrolizadores;
• superposición de canales de bus y pisos cerca de electrolizadores;
• tapas de alcantarilla metálicas;
• partes metálicas de dispositivos de ventilación ubicados en el piso y cerca de las paredes de la vivienda;
• tuberías metálicas, soportes y otras estructuras metálicas ubicadas dentro del local a una altura de hasta 3,5 m del nivel del suelo;
• mecanismos de elevación y transporte (ver 7.10.21).

7.10.25. Las estructuras metálicas y de hormigón armado de los lugares de trabajo cerca de electrolizadores deben cubrirse (con excepción de las estructuras cercanas a electrolizadores de plantas de electrólisis de magnesio y aluminio) con rejillas de madera impregnadas con una composición resistente al fuego que no afecte negativamente sus propiedades dieléctricas, o de otro material dieléctrico.

7.10.26. Las entradas de las barras a la vivienda de electrólisis (edificio) deben estar protegidas por una malla metálica o una estructura de materiales eléctricamente aislantes sobre un marco metálico hasta una altura de al menos 3,5 m desde el nivel del suelo. Las rejillas o estructuras metálicas deben estar aisladas del conductor.

7.10.27. Los conductores de instalaciones de electrólisis, a excepción de los conductores entre baños, derivadores y conductores de corriente (descensos) a los baños finales, deben tener cerca en los siguientes casos:

• cuando los tramos horizontales de los conductos actuales estén ubicados sobre los pasajes a una altura inferior a 2,5 m sobre el nivel del piso o cuando se encuentren en la zona de movimiento de grúas y transporte de taller1;
• a una distancia inferior a 2,5 m entre conductores de corriente ubicados a una altura inferior a 2,5 m sobre el nivel del suelo y tuberías o equipos puestos a tierra¹⁾;
• cuando los conductores de corriente estén ubicados cerca de los lugares de aterrizaje de los puentes grúa, si la distancia desde ellos hasta estos lugares es inferior a 2,5 m.

7.10.28.1 En las salas de electrólisis (a excepción de las salas con plantas de electrólisis para la producción de hidrógeno mediante electrólisis de agua), no está permitido instalar una línea de puesta a tierra para los receptores de corriente alterna trifásicos de los mecanismos de producción. Para tales receptores, las partes conductoras expuestas deben conectarse al conductor PE. Como medida adicional se puede utilizar un dispositivo de corriente residual.

Las partes conductoras abiertas de los receptores eléctricos de CA a una distancia de menos de 2,5 m entre ellos y las partes conductoras de corriente de los electrolizadores deben tener una funda aislante extraíble.

1. No aplica para plantas de electrólisis de aluminio.

7.10.29. Se recomienda que las tuberías en las naves de electrólisis de aluminio, en los talleres y en las salas de electrólisis (a excepción de las naves con plantas de electrólisis para la producción de hidrógeno mediante electrólisis de agua) estén fabricadas con materiales no conductores.

Cuando se utilizan tuberías metálicas (incluidas las revestidas de goma), se deben utilizar tuberías y conductos protectores, insertos, suspensiones y aisladores eléctricamente aislantes.

Se deben tomar medidas para reducir las corrientes de fuga: eliminar la corriente de las soluciones que ingresan o se eliminan de los electrolizadores a través de tuberías aisladas o hechas de materiales no conductores (fiolita, plástico vinílico, fibra de vidrio, etc.). Se recomienda el uso de rompechorros u otras medidas efectivas.

7.10.30. Los cables blindados, las tuberías metálicas, los tubos de protección, así como las cajas de comunicación para tecnología, vapor, suministro de agua, ventilación, etc. en las salas de electrólisis (edificios) deben colocarse, por regla general, a una altura de al menos 3,5 m desde el El nivel de las plataformas de trabajo (al menos 3,0 m - para salas de electrólisis de soluciones acuosas), aisladas del suelo o valladas, tendrán inserciones aislantes eléctricamente en la entrada y salida de la sala (edificio), así como en los lugares de grifos a electrolizadores y conexión a los mismos.

Cuando se ubican en las salas de electrólisis (edificios) de las comunicaciones enumeradas por debajo de la altura especificada, además, deben tener dos etapas de aislamiento eléctrico de las estructuras del edificio, así como inserciones de aislamiento eléctrico a lo largo de la sala (edificio), colocado de acuerdo con los requisitos de los estándares de la industria.

El cable al que se unen los alambres o cables en la sala de electrólisis (edificio) debe estar aislado eléctricamente de las estructuras del edificio.

7.10.31. Las líneas de cables de las plantas de electrólisis deben tenderse a lo largo de rutas donde sea poco probable que se produzcan situaciones de emergencia (por ejemplo, es imposible que entre electrolito fundido durante la salida de emergencia del electrolito del electrolizador).

7.10.32. Los equipos eléctricos instalados en cimientos, marcos y otras estructuras no deben tener conexiones eléctricas desmontables ocultas a la vista. Las conexiones eléctricas desmontables deben ser de fácil acceso para mantenimiento y reparación.

7.10.33. Los cuadros eléctricos con tensión de hasta 1 kV para redes de energía e iluminación deben ubicarse a una distancia de al menos 6 m de conductores de corriente no encerrados o partes de electrolizadores que estén energizados con corriente rectificada.

7.10.34. El cuadro central y (o) la instrumentación y automatización (si su necesidad está justificada) deben estar equipados con medios adecuados para regular y controlar los procesos tecnológicos de electrólisis y monitorear el funcionamiento de los equipos, incluidos los convertidores, así como un sistema de alarma que notifique. del arranque, parada y violaciones del funcionamiento del equipo o sobre daños en el aislamiento en circuitos eléctricos controlados.

7.10.35. Para habilitar equipos que están fuera de la vista, se debe proporcionar una alarma de arranque. También se recomienda utilizar, en casos justificados, dispositivos ópticos (espejos, tubos telescópicos, etc.) y aparatos de televisión industriales.

7.10.36. En plantas de electrólisis, en las que, en caso de emergencia, se requiere un corte inmediato del suministro de energía electrolítica, en la sala de electrólisis y en la sala del panel de control central y (o) el panel de instrumentación, pulsadores de emergencia. Se debe instalar el apagado de los rectificadores. Debe excluirse la posibilidad de utilizar estos dispositivos para la posterior puesta en funcionamiento de rectificadores.

7.10.37. Las plantas de electrólisis, en cuyos electrolizadores puede aparecer un aumento de tensión (por ejemplo, debido al "efecto ánodo"), deben estar equipadas con una alarma para alertar al personal sobre esto.

7.10.38. En las instalaciones de producción de electrólisis, incluida la subestación convertidora, se deben instalar altavoces y (o) comunicaciones telefónicas de acuerdo con el sistema de servicio aceptado en la empresa (planta piloto).

7.10.39. Para controlar el modo de funcionamiento de una serie de baños en instalaciones de edificios, estaciones (talleres) de electrólisis o en una subestación convertidora, se debe prever lo siguiente:

• amperímetro para cada serie;
• voltímetro para cada serie y cada vivienda, si se alimentan de barras;
• un voltímetro para cada baño (o un voltímetro con interruptor multiposición para un grupo de baños) en los casos en que el proceso tecnológico se realiza en los baños de acuerdo con la tensión de funcionamiento;
• dispositivos (dispositivos) para monitorear el aislamiento de cada sistema de barras de corriente rectificada o de un grupo de electrolizadores, alimentados ya sea desde una red de corriente rectificada controlada, o desde una red de corriente alterna a través de transformadores aislantes individuales o grupales;
• contadores de voltios-hora o amperios-hora (según los requisitos tecnológicos) para una serie o grupo de baños;
• Medidor de consumo de energía eléctrica instalado en el lado primario del transformador convertidor de la unidad rectificadora.

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