Section 7. Équipement électrique des installations spéciales

Installations d'électrolyse et installations de revêtements galvaniques. Exigences générales

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Règles d'installation des installations électriques (PUE)

Commentaires sur l'article

7.10.8. Le circuit d'alimentation électrique (groupe ou individuel) des installations d'électrolyse et des installations de galvanoplastie, ainsi que les types, types, paramètres et nombre d'unités de redressement et leur conception, matériau et section transversale des conduits de courant de connexion et des jeux de barres des bains eux-mêmes doit être sélectionné, en règle générale, sur la base d'une analyse technique et économique prenant en compte la fourniture de la fiabilité nécessaire de l'alimentation électrique.

7.10.9. Pour les entreprises disposant d'usines d'électrolyse avec des sous-stations de conversion d'une grande capacité installée d'unités de redressement, il est recommandé d'adopter des schémas d'alimentation électrique séparés pour la charge de processus de production d'électrolyse avec des charges électriques d'équipements électriques et un éclairage électrique de toutes les installations principales et auxiliaires du entreprise via des transformateurs abaisseurs séparés connectés par des lignes de transmission à des appareillages situés à proximité de sources de production ou aux réseaux électriques du système d'alimentation électrique pour une tension de 110-500 kV selon le schéma « entrée profonde », avec un nombre minimum de transformations et étapes de commutation (la classe de tension est déterminée sur la base de calculs techniques et économiques, en fonction de la consommation électrique de l'entreprise).

Les unités redresseuses des installations d'électrolyse pour la production d'hydrogène, destinées au refroidissement des turbogénérateurs, sont connectées à l'appareillage de commutation 0,4 kV pour les besoins auxiliaires de la centrale électrique.

7.10.10. Le système d'alimentation électrique sur site des charges technologiques et autres des installations d'électrolyse et des installations de revêtement galvanique doit être réalisé en tenant compte des conditions d'assurance dans le réseau de distribution de l'entreprise et à la limite du bilan des réseaux électriques acceptable conformément aux indicateurs de qualité de l'énergie (PQE) GOST 13109.

Afin de limiter la teneur en composants de tension harmonique plus élevée dans le réseau d'alimentation à usage général des sous-stations de conversion des installations d'électrolyse et des installations de galvanoplastie, il est recommandé d'utiliser des unités de redressement avec un grand nombre de phases de rectification, avec un redressement multiphasé équivalent. mode sur chacune des unités (groupe d'unités) et autres solutions techniques de compensation des composantes harmoniques. Les décisions spécifiques concernant la compensation des composantes harmoniques dans le réseau de distribution de l'entreprise sont prises sur la base de calculs techniques et économiques pertinents.

7.10.11. Dans les installations d'électrolyse, une série de bains-électrolyseurs d'électrolyse doit être attribuée aux récepteurs électriques de catégorie I en termes de degré de fiabilité de l'alimentation électrique.

Les catégories d'autres récepteurs électriques des installations d'électrolyse et des récepteurs électriques des installations de galvanoplastie doivent être déterminées conformément aux normes industrielles de conception technologique.

7.10.12. Concernant le risque de choc électrique pour les personnes, les locaux des installations, ateliers¹⁾ (stations, bâtiments, services) d'électrolyse et de revêtements galvaniques sont classés comme locaux à danger accru.

1. Atelier d'électrolyse - un ensemble de bâtiments (bâtiments) d'électrolyse d'une ou plusieurs séries. L'atelier d'électrolyse peut également comprendre un département de fonderie, des locaux auxiliaires et utilitaires.

7.10.13. En règle générale, la tension des récepteurs électriques installés dans les ateliers d'électrolyse (stations, bâtiments) ne doit pas dépasser 1 kV de courant alternatif et redressé. Avec une étude de faisabilité appropriée, il est permis d'utiliser des redresseurs avec une tension nominale plus élevée pour alimenter une série de cellules d'électrolyse.

7.10.14. Les appareils d'éclairage général - la « lumière supérieure » des salles d'électrolyse (bâtiments) - peuvent être alimentés par des transformateurs à usage général avec une tension secondaire de 0,4 kV avec un neutre solidement mis à la terre. Parallèlement, au rez-de-chaussée des immeubles à deux étages et dans les immeubles à un étage se trouvent des boîtiers métalliques pour lampes, ballasts, boîtes de dérivation, etc. les éléments de câblage électrique doivent être isolés des structures du bâtiment.

Les boîtiers métalliques des plafonniers, des ballasts et des boîtes de jonction situés à plus de 3,5 m de hauteur du chantier de maintenance de l'électrolyseur n'ont pas besoin d'être isolés des structures en acier.

7.10.15. En règle générale, l'éclairage local fixe dans les ateliers (bâtiments, halls) d'électrolyse n'est pas requis. Une exception concerne les principaux locaux de production des installations d'électrolyse pour la production de chlore (voir 7.10.47).

7.10.16. Les lampes électriques portables (manuelles) utilisées dans les salles d'électrolyse (bâtiments) et dans les ateliers auxiliaires (ateliers) doivent avoir une tension ne dépassant pas 50 V et être connectées au réseau électrique via un transformateur d'isolement de sécurité de classe II selon GOST 30030.

7.10.17. Les outils électriques (perceuses électriques, perceuses électriques, aspirateurs électriques, etc.) utilisés dans les salles d'électrolyse (boîtiers) doivent être doublement isolés et raccordés au secteur via un transformateur d'isolement.

7.10.18. Les moteurs électriques, radiateurs électriques et autres récepteurs électriques à courant alternatif, dont les boîtiers sont directement connectés au boîtier de l'électrolyseur isolé du sol, doivent en règle générale avoir une tension ne dépassant pas 50 V. Il est recommandé d'utiliser des moteurs électriques spéciaux. pour une tension de 50 V avec isolation renforcée dans une conception répondant aux conditions de l'environnement.¹⁾

Les moteurs électriques pour une tension de 50 à 380 V AC peuvent être utilisés sous réserve des conditions suivantes : les moteurs électriques ou un groupe de moteurs électriques installés sur 15 électrolyseurs au maximum sont connectés à un réseau d'usage général (à un transformateur d'usage général avec neutre isolé ) via un transformateur d'isolement.

Les radiateurs électriques portables d'une puissance allant jusqu'à 120 kW (installés dans l'électrolyseur pendant la période de chauffage) peuvent être connectés au réseau d'alimentation via un transformateur d'isolement situé à l'extérieur de la pièce avec bains d'électrolyse, à condition que la longueur totale de la distribution de tension secondaire le réseau ne dépasse pas 200 m et un blocage est prévu qui exclut l'inclusion simultanée des réchauffeurs de plusieurs électrolyseurs.

1. Les installations d'électrolyse pour la production de chlore ne sont pas soumises à l'obligation d'isolation renforcée des moteurs électriques ; en outre, dans de telles installations, un moteur électrique ou un groupe de moteurs électriques appartenant à un seul électrolyseur peut être connecté à un transformateur d'isolement commun.

7.10.19. Les locaux des installations d'électrolyse, dans lesquels l'hydrogène est libéré ou circule dans les équipements scellés lors de l'électrolyse, doivent être équipés d'une ventilation naturelle par aspiration (avec déflecteurs ou lanternes d'aération), ce qui exclut la formation d'espaces non ventilés sous le plafond.

De tels locaux, où, selon les conditions du processus technologique, la formation d'une surpression d'explosion dans la pièce calculée selon NPB 105-95 dépassant 5 kPa est exclue, selon la classification donnée dans GOST R 51330.9, une zone explosive de classe 2 et uniquement dans la partie supérieure de la salle. La zone explosive est acceptée sous condition à partir de 0,75 de la hauteur totale de la pièce à partir du niveau du sol, mais la limite inférieure de la zone ne peut pas être plus haute que le chemin de roulement de la grue.

Dans cette zone, sous le plafond de la pièce, doivent être placés des capteurs (en règle générale, au moins deux pour 36 m2 de surface de la pièce), connectés à un système automatisé de surveillance de la concentration d'hydrogène dans l'air. Le système doit fournir des alarmes sonores et lumineuses, ainsi que bloquer (ou éteindre) les dispositifs de démarrage des moteurs électriques et autres récepteurs électriques des équipements de manutention (si de tels dispositifs électriques sont disponibles dans cette pièce), lorsque la teneur en hydrogène dans le la superficie de la pièce dépasse 1,0 vol. %.

7.10.20. Dans les locaux des usines d'électrolyse comportant des zones explosives pour l'éclairage électrique, il convient en règle générale d'utiliser des dispositifs d'éclairage complets avec guides de lumière à fentes (KOU). Les sources lumineuses de ces appareils sont placées dans les chambres qui font partie du COA. La jonction des chambres avec les guides de lumière doit garantir que le degré de protection des guides de lumière sur le côté des chambres ne soit pas inférieur à IP 54. Les chambres CCU doivent être placées hors atmosphère explosive dans le mur adjacent au mur non adjacent. -salle explosive, ou dans le mur extérieur.

En plus du KOU, il est recommandé d'utiliser des luminaires à usage général installés :

• derrière des fenêtres à double vitrage non ouvrantes sans impostes ni évents ;
• dans des niches spéciales avec double vitrage dans le mur;
• dans des lanternes spéciales avec double vitrage au plafond;
• dans des boîtes en verre.

Les niches et les lanternes doivent être ventilées avec de l’air naturel extérieur.

Les boîtes vitrées doivent être soufflées sous pression positive avec de l'air propre. Dans les endroits où le bris de verre dans la boîte est possible, du verre de sécurité doit être utilisé pour le vitrage.

7.10.21. Il est recommandé d'équiper les halls (caisses) d'électrolyse de mécanismes de levage et de transport pour les travaux d'installation, technologiques et de réparation. Dans les locaux des usines d'électrolyse, dans les zones supérieures desquelles peuvent se trouver des zones explosives (voir 7.10.19), ces mécanismes (leurs équipements électriques) doivent être conçus conformément aux exigences du Ch. 7.3.

Dans les bâtiments d'électrolyse équipés de ponts roulants, les échelles permettant de descendre le grutier depuis la cabine de la grue doivent être en matériau non conducteur. Si de tels bâtiments ne disposent pas de galerie pour l'entretien des chemins de roulement des grues, une conception doit être réalisée pour assurer la descente en toute sécurité du grutier lorsque la cabine de la grue est arrêtée et non sur le site d'atterrissage (par exemple, en cas d'accident).

7.10.22. En règle générale, les conducteurs (barres omnibus) des installations d'électrolyse doivent être constitués de pneus en aluminium ou en alliage d'aluminium présentant une résistance mécanique et à la fatigue accrue. Les jeux de barres conducteurs doivent être protégés avec des vernis résistants à la corrosion et dans les zones où la température de fonctionnement est de 45 ºC et plus - avec des vernis résistants à la chaleur (à l'exception des jeux de barres dans les boîtiers d'électrolyse en aluminium).

Les connexions de contact des jeux de barres des jeux de barres doivent être réalisées par soudage, à l'exception des jeux de barres inter-bains, ainsi que les jeux de barres de shuntage (barres omnibus) et le raccordement des jeux de barres aux redresseurs, appareils de commutation et autres appareils, aux couvercles ou plaques d'extrémité des électrolyseurs.

Des fils ou câbles avec une isolation et une gaine résistantes à la chaleur doivent être utilisés pour la pose le long des électrolyseurs dans les zones à haute température.

Pour shunter la cellule électrolytique (bain d'électrolyse) retirée de la série de fonctionnement, un dispositif de dérivation fixe ou mobile (sectionneur, interrupteur, court-circuit, dispositif de dérivation à commutation de métal liquide) doit être prévu. Le dispositif de dérivation mobile doit être isolé de la terre.

La réduction de l'influence des champs magnétiques sur le fonctionnement des appareils et instruments situés dans le hall (bâtiment et autres locaux industriels) d'électrolyse, ainsi que sur le fonctionnement des électrolyseurs eux-mêmes, doit être assurée par le respect des normes industrielles de la production concernée.

7.10.23. L'isolation électrique des séries de bains d'électrolyse, des structures de bâtiment, des communications (conducteurs de courant, canalisations, conduits d'air, etc.) doit exclure la possibilité d'introduire du potentiel de terre dans la salle d'électrolyse (bâtiment) et de retirer le potentiel de la salle (bâtiment) (voir également 7.10.24, 7.10.29 - 7.10.30).

L'isolation électrique de la terre d'une série d'électrolyseurs et de bains de revêtements galvaniques et de conducteurs de courant vers ceux-ci doit être disponible pour l'inspection et le contrôle de son état.

7.10.24. Dans les halls (bâtiments) d'électrolyse (à l'exception des halls équipés d'installations d'électrolyse pour la production d'hydrogène par électrolyse de l'eau), outre les éléments précisés au 7.10.23, ils doivent disposer d'une isolation électrique du sol :

• surfaces intérieures des murs jusqu'à une hauteur allant jusqu'à 3 m et des colonnes jusqu'à une hauteur jusqu'à 3,5 m à partir du niveau des plates-formes de travail du premier étage dans les bâtiments à un étage ou du deuxième étage dans les bâtiments à deux étages ;
• les structures métalliques et en béton armé des chantiers situés à proximité des électrolyseurs ;
• chevauchement des canaux de bus et des planchers à proximité des électrolyseurs ;
• couvercles de regard en métal;
• parties métalliques des appareils de ventilation situées au sol et à proximité des murs du logement ;
• canalisations métalliques, supports et autres structures métalliques situés dans les locaux à une hauteur allant jusqu'à 3,5 m du niveau du sol ;
• mécanismes de levage et de transport (voir 7.10.21).

7.10.25. Les structures métalliques et en béton armé des chantiers à proximité des électrolyseurs doivent être recouvertes (à l'exception des structures à proximité des électrolyseurs des usines d'électrolyse du magnésium et de l'aluminium) de grilles en bois imprégnées d'une composition ignifuge n'altérant pas ses propriétés diélectriques, ou à partir d'un autre matériau diélectrique.

7.10.26. Les entrées du jeu de barres du boîtier d'électrolyse (bâtiment) doivent être protégées par un grillage métallique ou une structure en matériaux électriquement isolants sur ossature métallique à une hauteur d'au moins 3,5 m du niveau du sol. Les grilles ou les structures à ossature métallique doivent être isolées du conducteur.

7.10.27. Les conducteurs des installations d'électrolyse, à l'exception des conducteurs inter-bains, de dérivation et des conduites de courant (descentes) vers les bains d'extrémité, doivent être munis d'une clôture dans les cas suivants :

• lorsque les sections horizontales des conduites de courant sont situées au-dessus des passages à une hauteur inférieure à 2,5 m au-dessus du niveau du sol ou lorsqu'elles se trouvent dans la zone de déplacement des grues et des transports d'atelier1 ;
• à une distance inférieure à 2,5 m entre les conducteurs de courant situés à une hauteur inférieure à 2,5 m au-dessus du sol et des canalisations ou équipements mis à la terre¹⁾;
• lorsque les conducteurs de courant sont situés à proximité des sites d'atterrissage des ponts roulants, si la distance entre eux et ces sites est inférieure à 2,5 m.

7.10.28.1 Dans les halls d'électrolyse (à l'exception des halls dotés d'installations d'électrolyse pour la production d'hydrogène par électrolyse de l'eau), l'installation d'une ligne de mise à la terre pour les récepteurs de courant alternatif triphasé des machines de production n'est pas autorisée. Pour de tels récepteurs électriques, les parties conductrices exposées doivent être connectées à un conducteur PE. Comme mesure supplémentaire, il est possible d'utiliser un dispositif à courant résiduel.

Les parties conductrices ouvertes des récepteurs électriques AC situées à une distance inférieure à 2,5 m des parties conductrices de courant des électrolyseurs doivent comporter une gaine isolante amovible.

1. Ne s'applique pas aux installations d'électrolyse de l'aluminium.

7.10.29. Il est recommandé que les canalisations dans les bâtiments d'électrolyse de l'aluminium, dans les ateliers et dans les halls d'électrolyse (à l'exception des halls équipés d'installations d'électrolyse pour la production d'hydrogène par électrolyse de l'eau) soient constituées de matériaux non conducteurs.

Lors de l'utilisation de canalisations métalliques (y compris celles recouvertes de caoutchouc), des tuyaux et conduits de protection, des inserts électriquement isolants, des suspensions et des isolateurs doivent être utilisés.

Des mesures doivent être prises pour réduire les courants de fuite - pour éliminer le courant des solutions qui entrent ou sont retirées des électrolyseurs par des canalisations isolées ou constituées de matériaux non conducteurs (fiolite, plastique vinylique, fibre de verre, etc.). L'utilisation de brise-jets ou d'autres mesures efficaces est recommandée.

7.10.30. Les câbles armés, les canalisations métalliques, les tuyaux de protection, ainsi que les boîtiers de communication pour l'alimentation technologique, la vapeur, l'eau, la ventilation, etc. dans les halls d'électrolyse (bâtiments) doivent être placés, en règle générale, à une hauteur d'au moins 3,5 m du niveau des plates-formes de travail ( pas moins de 3,0 m - pour les halls d'électrolyse de solutions aqueuses), isolées du sol ou clôturées, disposent d'inserts électriquement isolants à l'entrée et à la sortie du hall (bâtiment), ainsi qu'aux endroits de robinets aux électrolyseurs et connexion à ceux-ci.

Lorsqu'ils sont situés dans les halls d'électrolyse (bâtiments) des communications répertoriées en dessous de la hauteur spécifiée, ils doivent en outre comporter deux étages d'isolation électrique des structures du bâtiment, ainsi que des inserts isolants électriques sur toute la longueur du hall (bâtiment), placé conformément aux exigences des normes de l’industrie.

Le câble sur lequel sont fixés les fils ou câbles dans la salle d'électrolyse (bâtiment) doit être isolé électriquement des structures du bâtiment.

7.10.31. Les lignes de câbles des installations d'électrolyse doivent être posées le long d'itinéraires où les situations d'urgence sont peu probables (par exemple, il est impossible que l'électrolyte fondu pénètre lors d'une urgence lorsque l'électrolyte quitte l'électrolyseur).

7.10.32. Les équipements électriques installés sur les fondations, les charpentes et autres structures ne doivent pas avoir de connexions électriques détachables cachées à l'observation. Les connexions électriques amovibles doivent être facilement accessibles pour l’entretien et la réparation.

7.10.33. Les appareils de distribution électrique d'une tension allant jusqu'à 1 kV pour les réseaux électriques et d'éclairage doivent être situés à une distance d'au moins 6 m des conducteurs ou parties d'électrolyseurs non protégés sous tension de courant redressée.

7.10.34. Le tableau central et (ou) l'instrumentation et l'automatisation (si leur besoin est justifié) doivent être équipés de moyens appropriés pour réguler et contrôler les processus technologiques d'électrolyse et surveiller le fonctionnement des équipements, y compris les convertisseurs, ainsi que d'un système d'alarme qui avertit du démarrage, de l'arrêt et des violations du fonctionnement de l'équipement ou des dommages à l'isolation des circuits électriques contrôlés.

7.10.35. Pour activer un équipement hors de vue, une alarme de démarrage doit être prévue. Il est également recommandé d'utiliser, dans des cas justifiés, des appareils optiques (miroirs, tubes télescopiques, etc.) et des appareils de télévision industriels.

7.10.36. Dans les installations d'électrolyse, dans lesquelles, en cas d'urgence, un arrêt immédiat de l'alimentation électrolytique est requis, dans la salle d'électrolyse et dans la salle du panneau de commande central et (ou) du tableau de bord, des interrupteurs à bouton-poussoir d'urgence l'arrêt des redresseurs doit être installé. La possibilité d'utiliser ces dispositifs pour la mise en service ultérieure de redresseurs doit être exclue.

7.10.37. Les installations d'électrolyse, sur les électrolyseurs dont une augmentation de tension peut apparaître (par exemple en raison de « l'effet anode »), doivent être équipées d'une alarme pour en alerter le personnel.

7.10.38. Des haut-parleurs et (ou) des communications téléphoniques doivent être prévus dans les locaux de production d'électrolyse, y compris au poste de conversion, conformément au système de service accepté dans l'entreprise (usine pilote).

7.10.39. Pour contrôler le mode de fonctionnement d'une série de bains dans les locaux des bâtiments, des stations (magasins) d'électrolyse ou dans une sous-station de conversion, il convient de prévoir :

• ampèremètre pour chaque série ;
• voltmètre pour chaque série et chaque logement, s'ils sont alimentés par jeux de barres ;
• un voltmètre pour chaque bain (ou un voltmètre avec interrupteur multiposition pour un groupe de bains) dans les cas où le processus technologique est effectué en fonction de la tension de fonctionnement sur les bains ;
• dispositifs (instruments) pour surveiller l'isolement de chaque système de bus à courant redressé ou groupe d'électrolyseurs alimentés soit par un réseau à courant redressé contrôlé, soit par un réseau à courant alternatif par l'intermédiaire de transformateurs d'isolement individuels ou groupés ;
• compteurs de volts-heures ou d'ampères-heures (selon les exigences technologiques) pour une série ou un groupe de bains ;
• compteur de consommation d'énergie électrique installé sur le côté primaire du transformateur convertisseur de l'unité redresseur.

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