0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Заземление траверс вл 10 кв

Заземление траверс вл 10 кв

ЗАЗЕМЛЕНИЕ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Для повышения надежности работы линий электропередачи, для защиты электроаппаратуры от атмосферных и внутренних перенапряжений, а также для обеспечения безопасности обслуживающего персонала опоры линий электропередачи должны быть заземлены.

Величина сопротивления заземляющих устройств нормируется «Правилами устройств электроустановок».

На воздушных линиях электропередачи на напряжение 0,4 кВ с железобетонными опорами в сетях с изолированной нейтралью должны быть заземлены как арматура опор, так и крюки и штыри фазных проводов. Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 50 Ом.

В сетях с заземленной нейтралью крюки и штыри фазных проводов, устанавливаемых на железобетонных опорах, а также арматуру этих опор необходимо присоединять к нулевому заземленному проводу. Заземляющие и нулевые проводники во всех случаях должны иметь диаметр не менее 6 мм.

На воздушных линиях электропередачи на напряжение 6-10 кВ должны быть заземлены все металлические и железобетонные опоры, а также деревянные опоры, на которых установлены устройства грозозащиты, силовые или измерительные трансформаторы, разъединители, предохранители или другие аппараты.

Сопротивления заземляющих устройств опор принимаются для населенной местности не выше приведенных в табл. 18, а в ненаселенной местности в грунтах с удельным сопротивлением грунта до 100 Ом·м — не более 30 Ом, а в грунтах с сопротивлением выше 100 Ом·м — не более 0,3. При использовании на ЛЭП на напряжение 6-10 кВ изоляторов ШФ 10-Г, ШФ 20-В и ШС 10-Г сопротивление заземления опор в ненаселенной местности не нормируется.

Сопротивление заземляющих устройств опор ЛЭП

на напряжение 6-10 кВ

#G0 Удельное сопротивление грунта , Ом·м

Сопротивление заземляющего устройства, Ом

6·10

При выполнении заземляющих устройств, т.е. при электрическом соединении заземляемых частей с землей, стремятся к тому, чтобы сопротивление заземляющего устройства было минимальным и, конечно, не выше величин, требуемых #M12293 0 1200003114 3645986701 3867774713 77 4092901925 584910322 1540216064 77 77 ПУЭ #S . Большая доля сопротивления заземления приходится на переход от заземлителя к грунту. Поэтому в целом сопротивление заземляющего устройства зависит от качества и состояния самого грунта, глубины заложения заземлителей, их типа, количества и взаимного расположения.

Заземляющие устройства состоят из заземлителей и заземляющих спусков, соединяющих заземлители с заземляющими элементами. В качестве заземляющих спусков железобетонных опор ЛЭП на напряжение 6-10 кВ следует использовать все элементы напряженной арматуры стоек, которые соединяются с заземлителем. Если опоры установлены на оттяжках, то оттяжки железобетонных опор также должны быть использованы в качестве заземляющих проводников дополнительно к арматуре. Специально прокладываемые по опоре заземляющие спуски должны иметь сечение не менее 35 мм или диаметр не менее 10 мм.

На воздушных линиях электропередачи с деревянными опорами рекомендуется применять болтовое соединение заземляющих спусков; на металлических и железобетонных опорах соединение заземляющих спусков может быть выполнено как сварным, так и болтовым.

Заземлители представляют собой металлические проводники, проложенные в грунте. Заземлители могут быть выполнены в виде вертикально забитых стержней, труб или уголков, соединенных между собой горизонтальными проводниками из круглой или полосовой стали в очаг заземления. Длина вертикальных заземлителей обычно составляет 2,5-3 м. Горизонтальные заземляющие проводники и верх вертикальных заземлителей должны находиться на глубине не менее 0,5 м, а на пахотных землях — на глубине 1 м. Заземлители соединяют между собой сваркой.

При установке опор на сваях, в качестве заземлителя можно использовать металлическую сваю, к которой сваркой подсоединяют заземляющий выпуск железобетонных опор.

Для уменьшения площади земли, занятой заземлителем, используют глубинные заземлители в виде стержней из круглой стали, погружаемых вертикально в грунт на 10-20 м и более. Наоборот, в плотных или каменистых грунтах, где невозможно заглубить вертикальные заземлители, используют поверхностные горизонтальные заземлители, которые представляют собой несколько лучей из полосовой или круглой стали, проложенных в земле на небольшой глубине и подсоединенных к заземляющему спуску.

Все виды заземлений значительно снижают величину атмосферных и внутренних перенапряжений на ЛЭП. Однако все же этих защитных заземлений в некоторых случаях оказывается недостаточно для защиты изоляции ЛЭП и электроаппаратов от перенапряжений. Поэтому на линиях устанавливают дополнительные устройства, к которым, прежде всего, относятся защитные искровые промежутки, трубчатые и вентильные разрядники.

Защитное свойство искрового промежутка основано на создании в линии «слабого» места. Изоляция искрового промежутка, т.е. расстояние по воздуху между его электродами, таково, что электрическая прочность его достаточна, чтобы выдерживать рабочее напряжение ЛЭП и не допустить замыкания рабочего тока на землю, и в то же время она слабее изоляции линии. При ударе молнии в провода ЛЭП грозовой разряд пробивает «слабое» место (искровой промежуток) и проходит в землю, не нарушая изоляции линии. Защитные искровые промежутки 1 (рис. 22, а, б) состоят из двух металлических электродов 2, установленных на определенном расстоянии друг от друга. Один электрод подсоединен к проводу 6 ЛЭП и изолируется от опоры изолятором 5, а другой заземлен (4). Ко второму электроду подсоединен дополнительный защитный промежуток 3. На линиях на напряжение 6-10 кВ со штыревыми изоляторами форма электродов выполняется в виде рогов, что обеспечивает растяжение дуги при разряде. Кроме того, на этой ЛЭП защитные промежутки устраивают непосредственно на заземляющем спуске, проложенном по опоре (рис. 23).

Рис. 22. Защитный искровой промежуток для ЛЭП на напряжение до 10 кВ:

а — электрическая схема; б — схема установки

Рис. 23. Устройство защитного промежутка на опоре

Трубчатые и вентильные разрядники устанавливают, как правило, на подходах к подстанциям, переходах ЛЭП через линии связи и ЛЭП, электрифицированные железные дороги, а также для защиты кабельных вставок на ЛЭП. Разрядники представляют собой аппараты, имеющие искровые промежутки и устройства для гашения дуги. Устанавливают их так же, как и защитные промежутки — параллельно защищаемой изоляции.

Вентильные разрядники типа РВ предназначены для защиты от атмосферных перенапряжений изоляции электрооборудования. Их выпускают на напряжение 3,6 и 10 кВ и можно устанавливать как на открытом воздухе — на ЛЭП, так и в закрытых помещениях. Основная электрическая характеристика разрядников приведена в табл. 19. Конструктивное исполнение, габаритные, установочные и присоединительные размеры разрядников показаны на рис. 24.

Характеристика вентильных разрядников

Территория электротехнической информации WEBSOR

Требования к заземляющим устройствам ВЛ 0,38-20 кВ

Воздушная линия > Заземляющие устройства опор ВЛ

ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ОПОР ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ
0,38; 6; 10; 20 кВ
данный раздел подготовлен согласно типового проекта СЕРИЯ 3.407-150

Типовые конструкции настоящей серии разработаны с учётом требований Правил устройства электроустановок (ПУЭ) шестого издания как по конструктивному исполнению, так и в части учёта нормируемых сопротивлений растеканию заземлителей для грунтов с эквивалентным удельным сопротивлением до 100 .
В серию включены конструкции заземлителей, предназначенных для заземления опор, а также опор с установленным на них оборудованием на ВЛ 0,38, 6, 10, 20 кВ в соответствии с требованиями главы 1.7 и других глав ПУЭ.
Предусмотрены следующие конструкции заземлителей: вертикальные, горизонтальные (лучевые), вертикальные в сочетании с горизонтальными, замкнутые горизонтальные (контурные), контурные в сочетании с вертикальными и горизонтальными (лучевыми).
Конструктивное выполнение заземляющих и нулевых защитных проводников, проложенных на опорах ВЛ, принимаются в соответствии с действующими типовыми проектами и проектами повторного применения опор BЛ.

Конструкции данной серии должны применяться проектировщиками, монтажниками и эксплуатационниками при сооружений и реконструкции ВЛ 0,38, 6, 10 и 20 кВ.
В настоящей серии не рассматриваются заземлители в районах северной строительно — климатической зоны (подрайоны IА , IБ, IГ и IД по СИиП 2.01.01-82) и в районах распространения скальных грунтов.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО РАСЧЕТУ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ
Исходными данными при проектировании заземляющих устройств ВЛ являются параметры электрической структуры земли и требования по величинам сопротивления заземления.
Удельные сопротивления грунтов r и толщина слоёв грунта с различными значениями r могут быть получены непосредственно при измерениях по трассе проектируемой ВЛ или по данным замеров удельных сопротивлений аналогичных грунтов в районе трассы ВЛ, на площадках подстанций и т.д.
При отсутствии данных прямых измерений удельного сопротивления грунта проектировщикам следует пользоваться полученными от изыскателей геологическим разрезом грунта по трассе и обобщёнными значениями удельных сопротивлений различных грунтов, приведёнными в таблице.

Обобщенные значения удельных сопротивлений грунтов

В настоящее время разработаны достаточно надёжные инженерные методы определения электрической структуру земли, расчета сопротивлений заземлителей в однородной и двухслойной земле , а также способы приведения реальных многослойных электрических структур земли к расчётным двухслойным эквивалентным моделям. Разработанные методы позволяют определять целесообразные конструкции искусственных заземлителей для данной электрической структуры грунта обеспечивающие нормированную величину сопротивления заземлителей.

ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЗЕМЛИТЕЛЯ
На основании исследований проведённых СИБНИИЭ установлено, что сопротивление растеканию практически не зависит от размеров и конфигурации поперечного сечения заземлителя. В то же время элементы заземлителя, имеющие круглое сечение, значительно долговечнее эквивалентных по сечению плоских проводников, ибо при одинаковой скорости коррозии остающееся сечение последних снижается значительно быстрее. В связи с этим для заземлителей ВЛ целесообразно применять только круглую сталь.

КОНСТРУКТИВНОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МОНТАЖУ
Заземлители ВЛ предусмотрены из круглой стали: горизонтальные диаметром 10 мм, вертикальные — 12мм, что вполне достаточно на расчетный срок службы в условиях слабой и средней коррозии.
В случае усиленной коррозии должны быть приняты меры, повышающие долговечность заземлителей.
В качестве вертикальных заземлителей могут быть использованы также угловая сталь и стальные трубы. При этом их размеры должны соответствовать требованиям ПУЭ.
Учитывая, что предельная глубина погружения вертикальных заземлитёлей (электродов) при существующих в настоящее время механизмах в достаточно мягким грунтах 20 м, в настоящей серии они предусмотрены длиной 3, 5, 10, 15 и 20м.
В грунтах с малыми удельными сопротивлениями (при до 10 Ом Ч м) предусматривается использование только нижнего заземляющего выпуска — стержневого электрода длиной порядка 2 м, поставляемого комплектно с железобетонной стойкой.
При монтаже заземлителей следует соблюдать требования строительных норм и правил и ГОСТ 12.1.030-81.
Для разработки траншей при прокладке горизонтальных заземлителей возможно применение экскаватора типа ЭТЦ -161 на базе трактора беларусь МТЗ-50. Они могут укладываться так же с помощью монтажного плуга. При этот следует учитывать необходимость рытья котлованов размером 80х80х60 см в местах погружения вертикальных заземлитёлей и последующего их присоединения с помощью сварки к горизонтальному заземлителю.
Вертикальные заземлители погружаются методом вибрирования или засверливания, а также, забивкой или закладкой в готовые скважины.
Погружение вертикальных электродов производится с тем расчетом, чтобы верх их был на 20см выше дна траншей.
Затем прокладываются горизонтальные заземлители. Производится отгиб концов вертикальных заземлителей в местах примыкания их к горизонтальному заземлителю по направлению оси траншеи.
Соединение заземлителей между содой следует выполнять сваркой в нахлёстку. При этом длина нахлёстки должна быть равна шести диаметрам заземлителя. Сварку следует выполнять по всему периметру нахлёстки. Узлы соединения заземлителей приведены в разделах ЭС37 и ЭС38.
Для защиты от коррозии сборные стыки следует покрывать битумным лаком.
Засыпка траншей производится бульдозером на базе трактора Беларусь МТЗ-50.
В разделе ЭС42 приведены объёмы земляных работ в случае рытья траншей при механизированной и ручной копке.
При выполнении проекта ВЛ в частности заземлителей необходимо учитывать возможности мехколонны, которая будет строить данную линию с точки зрения оснащения еe механизмами.
После устройства заземлителей производятся контрольные замеры их сопротивления. В случае, если сопротивление превышает нормируемое значение, добавляются вертикальные заземлители для получения требуемой величины сопротивления.

ПРИСОЕДИНЕНИЕ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ К ОПОРАМ
Присоединение заземлителей к специальным заземляющим выпускам (деталям) железобетонных стоек опор и заземляющим спускам деревянных опор может быть кок сварным, так и болтовым. Контактные соединения должны соответствовать классу 2 по ГОСТ 10434-82.
В месте присоединения заземлителей к заземляющим спускам на деревянных опорах ВЛ 0,38 кВ предусматриваются дополнительные отрезки из круглой стали диаметром 10 мм, а заземляющие спуски на деревянных опорах ВЛ 6, 10 и 20 кВ выполняемые из круглой стали диаметром не менее 10 мм, присоединяются непосредственно к заземлителю.
Наличие болтового соединения заземляющего спуска с заземлителем обеспечивает возможность осуществления контроля заземляющих устройств опор ВЛ без подъема на опору и отключения линии.
При наличии приборов для контроля заземлителей соединение заземляющего спуска с заземлителем может выполняться неразъёмным.
Контроль и измерения заземлителей должны проводиться в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей».

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
В связи с тем, что инженерные методы расчёта заземлителей разработаны для двухслойной структуры грунта, расчётная многослойная электрическая структура грунта приводится к эквивалентной двухслойной структуре. Метод приведения зависит от характера изменения удельных сопротивлений слоев расчётной структуры по глубине и глубины заложения заземлителя.
В однородном грунте и в грунте с убывающим по глубине удельным сопротивлением (порядка в 3 и более раза) наиболее целесообразными являются вертикальные заземлители.
Если нижележащие слои грунта имеют значительно более высокие значения удельных сопротивлений, чем верхние, или когда погружение вертикальных заземлителей затруднено или невозможно из-за плотности грунтов, в качестве искусственных заземлителей рекомендуется применять горизонтальные (лучевые) заземлители.
Если вертикальные заземлители не обеспечивают нормированных значений сопротивления, то дополнительно к вертикальным прокладываются горизонтальные, т. е. применяются комбинированные заземлители.
По эквивалентной двухслойной структуре и предварительно выбранной конструкции заземлителя определяется .
Для найденного и для нормированного сопротивления заземляющего устройства по ПУЭ подбирается соответствующий тип заземлителя данной серии.
Ниже приведена таблица подбора чертежей заземлителей.
Расчёты заземлителей выполнены на ЭВМ по программе, разработанной Западно — Сибирским отделением института «Сельэнергопроект».

Внимание: согласно ПУЭ 7-е изд. заземляющие проводники для повторных заземлений PEN -проводника должны иметь размеры не менее приведенных в табл. 1.7.4.

Таблица 1.7.4. Наименьшие размеры заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле

Как правильно делать заземления опорных конструкций

В современном мире освещение окружает нас повсеместно: и дома и на улице. Причем роль наружного типа освещения очень важна в городах и селах, ведь оно позволяет избегать множества проблем в вечернее и ночное время суток.
При создании наружного типа освещения одним из важных этапов монтажа является заземление опор.

В ходе заземления для опор наружного типа освещения, необходимо понимать и знать основные правила, которые регламентируются соответствующей документацией (например, ПУЭ). Особенно важна данная процедура для воздушных линий (ВЛ) и сети опор наружного типа освещения. Обо всем, что касается этой процедуры, мы поговорим в данной статье.

Для чего нужно

Опоры системы наружного освещения

Заземление для сети опор наружного типа освещения или ВЛ (0,4, 6-10, 20 и 35 кв) играет большое значение, поскольку препятствует риску получения электротравмам при соприкосновении с элементами конструкции в ситуации, когда произошло повреждение изоляции кабеля. При наличии заземления на металлической опоре сети наружного типа освещения или ВЛ, напряжение «разливается» по земле, тем самым становясь безопасным для людей. Данный показатель зависит от того, какое сопротивление имеет почва, в которой установлена опора ВЛ (0,4, 6-10, 20 и 35 кв). В результате, даже если где-то и произошло нарушение изоляции ВЛ, конструкции останутся безопасными.

При штатных условиях работы штыревые изоляторы, смонтированные на опорах, будут обеспечивать надежную изоляцию всех проводов от конструкционных элементов. Но бывают ситуации, когда напряжение в сети
значительно превышает то напряжение, на которое была рассчитана ВЛ (0,4, 6-10, 20 и 35 кв). В такой ситуации перенапряжения возможен пробой изоляции ВЛ и, как следствие, выход сети из строя.
Для того чтобы ограничить значение перенапряжения и повысить безопасность, необходимо понизить сопротивление для «растекания тока». С этой целью и устанавливают на ВЛ (0,4, 6-10, 20 и 35 кв) и подпорах наружного типа освещения защитное заземление.

Особенности процедуры

Заземление металлических опор

Контур заземления формируют исходя из того, из чего была изготовлена опора. На сегодняшний день применяется три варианта конструкций:

  • железобетонные. Здесь при наличии сети заземленной нейтралью, вместе с арматурой конструкций, защиту оформляют через подсоединение к заземленному проводу (нулевому) специального проводника. Последний должен идти диаметром от 6 мм (не менее);
  • деревянные. На деревянных подпорах штыри и крюки не заземляют;

Обратите внимание! Заземление на деревянных опорах ставят только тогда, когда линия электропередач или системы наружного освещения проходит по населенным пунктам, где имеются одно- и двухэтажные постройки. Населенный пункт в такой ситуации также не должен иметь излишне возвышающихся труб (экранированных), деревьев и т.д. Тут появляется потребность в защите сети от перенапряжений атмосферного порядка с помощью заземляющих устройств. Их сопротивление – до 30 Ом (не более).

  • металлические опоры. Здесь защита делается по аналогии с железобетонными конструкциями. Такие опоры встречаются чаще всего. Они постепенно вытесняют из обихода деревянные и даже железобетонные опоры.

При заземлении ВЛ (0,4, 6-10, 20 и 35 кв) необходимо учитывать и расстояние между соседними опорами. Обычно расстояние между ними составляет 100 или 200 м. Это параметр определяется среднегодовым числом гроз, характерным для данной местности.
Обязательно следует делать заземление опор (повторное или нет), имеющих ответвление к сооружениям, где находится большое количество людей.
Для предохранения от перенапряжения применяются две разновидности заземлителей:

  • вертикальные штыри, которые зарываются в землю вертикально;
  • горизонтальные пластины. Такие заземлители как правило применяются для каменистых почв.

Вид заземлителей предопределяется типом грунтов в месте монтирования опор ВЛ (0,4, 6-10, 20 и 35 кв) или наружного освещения.

Как происходит сама процедура

Монтаж заземления (повторное или нет) для ВЛ (0,4, 6-10, 20 и 35 кв), сети электропередач или опор наружного освещения осуществляется следующим образом:

  • роем траншею (около 0,5 м). Глубина траншеи до 1 м нужна для пахотной земли. Отмерять глубину нужно от начала опор;
  • длина траншеи, а также количество заземлителей должны быть указаны в проекте для сооружения ВЛ (0,4, 6-10, 20 и 35 кв);
  • затем выполняем погружение заземлителей, формируя контур;
  • далее происходит обварка (или прутом или полоской);
  • после этого делается защита сварочных стыков от возможной коррозии.

После контура заземления проводится установка заземляющего спуска. Он выполняется из стального прутка или полоски и обладает теми же размерами, что и соединение, установленное между заземлителями. Контур защиты подсоединяется к спуску снизу. Спуск сверху подводится к металлическим нетокопроводящим частям конструкции опоры.
Эта процедура хорошо видна на рисунке.

Заземление на опоре (деревянной):
а — общий внешний вид, б — вариант заземления крюков

а — общий внешний вид, б — вариант заземления крюков

К деревянной опоре после контура (заземлитель 1 и 2) подводят соединяющую полосу (2) и спуск (3). Здесь спуск монтируют часто (шаг — 300 мм), скрепляя скобами. При этом спуск, а точнее его верхняя часть (4), будет выступать над опорой, выполняя роль молниеотвода. На рисунке (б) представлено заземление для металлической опоры в сети электропередач или наружного освещения. Контур защиты от перенапряжения здесь также будет соединяться со спуском (1). Но в этой ситуации спуск будет присоединен сваркой перемычки (2) или болтовыми зажимами, которые направляют нулевой потенциал земли на нулевой провод (3) и крюк (4).

Требования ПУЭ

ПУЭ является регламентирующей документацией, на которую следует опираться при реализации защитных заземляющих мероприятий (повторное оно или нет) опор сети электропередач или наружного освещения. Контур заземления следует всегда устанавливать по этим правилам, чтобы избежать проблем в дальнейшем.
В ПУЭ изложены такие рекомендации:

  • при наличии электроустановки с глухозаземленной нейтралью прежде всего следует заземлить нулевые провода начала ВЛ;

Заземление на каждой опоре

Заземление на каждой опоре

Обратите внимание! Контур заземления в данной ситуации не нужно устанавливать у первой опоры. Это обуславливается тем, что здесь нулевой провод будет наглухо подсоединен к нулевой точке источника питания.

Защитное заземление:
1 – места для сварки; 2 – сам заземлитель; 3 – проводник к заземлителю.

  • при наличии электроустановок с глухозаземленной нейтралью повторное заземление как защита от перенапряжения нужно устанавливать не очень часто (шаг — километр линии);
  • любое последующее повторное заземление обязано иметь сопротивление до 10 Ом (максимум). При наличии установки с мощностью более 100 кВА. Если мощность установки будет ниже, тогда сопротивление обязано быть до 30 Ом (максимум);
  • для опор ВЛ нужно выполнять заземляющие устройства, если необходима повторная защита от перенапряжения. Допускается использовать конструкции для предохранения от перенапряжений природного происхождения (молнии). В данной ситуации сопротивление для заземляющего устройства должно браться не выше 30 Ом;
  • любые металлические конструкции должны подключаться к специальным РЕN-проводникам;
  • при наличии железобетонных опор специальные РЕN-проводники необходимо подсоединять к арматуре подкосов и стоек опор;
  • При установке СИП, имеющих изолированные несущие проводники, защите от перенапряжения опоры (железобетонных и металлических деревянных, для ВЛ) не подлежат. Здесь повторное заземление нужно для штырей и крюков. Это делается для того, чтобы сформировать предохранение от перенапряжений атмосферного происхождения.

Следуя этим рекомендациям, установка защиты от перенапряжения, вне зависимости от того, повторное оно или нет, пройдет качественно. Также удастся подобрать правильное сопротивление для каждого варианта опор.

Особенности

При формировании заземления для BЛ до 1 кВ следует придерживаться следующих нюансов:

  • при наличии сети с заземленной нейтралью делается перемычка из неизолированного проводника для арматуры опор (железобетонных/металлических). Ее присоединяют к нулевому проводу посредством болтовых зажимов (ответвительных);
  • контактные соединения перемычки перед ее установкой необходимо хорошо очистить и покрыть вазелином;
  • при наличии сети с изолированной нейтралью для этих же опор установку защиты проводят путем подключения специальных заземляющих устройств. В данном случае сопротивление этих конструкций не должно преступать планку в 50 Ом;
  • заземление конструкций для создания системы наружного освещения при наличии кабельного питания осуществляется через металлическую оболочку кабеля. Это происходит, если имеется заземленная нейтраль.

В других ситуациях все определяется типами систем, опорами и другими составляющими.

Заключение

При создании заземления на различных типах опор, входящих в систему наружного освещения или ВЛ, необходимо в обязательном порядке руководствоваться установленными правилами и рекомендациями, приведенных в ПУЭ. Только так можно добиться качественного и правильного заземления, которое будет защищать опоры от повреждения изоляции кабелей и предотвращать рисковые ситуации, когда людей может бить током при прикосновении к опорам.

Заземление опор на линиях электропередач

Также, как и в других элементах электрической цепи системы на воздушных линиях электропередачи могут возникать повреждения с нарушением рабочей изоляции. Обрыв провода, перекрытие или пробой изоляторов и т. п. причины могут вызвать протекание тока через поврежденную опору, а в некоторых случаях и через соседние с ней. Данный процесс сопровождается появлением потенциала на опоре, а, следовательно, и напряжений прикосновения и шаговых напряжений. Для защиты людей, находящихся вблизи с поврежденной опорой, опоры присоединяются к специальным заземляющим устройствам для уменьшения сопротивления растеканию тока в земле. На деревянных опорах потенциал практически не может появиться, поэтому для них даже при наличии металлических траверс защитное заземление не выполняется. Защитное заземление на опорах ВЛ напряжением выше 330 кВ также не выполняется в силу наличия быстродействующих защит и существенного усложнения заземляющего устройства для обеспечения безопасных величин напряжения прикосновения и шага.

Кроме того, заземление опор выполняется при наличии средств молниезащиты. Главным средством молниезащиты на ВЛ является подвеска грозозащитного троса. Заземляющее устройство предназначается для отвода в землю импульсных токов, возникающих в результате прямого удара молнии в опоры или грозозащитные тросы, а также для снижения напряжения на изоляции линии при этом. Так же к заземляющему устройству подключаются защитные искровые промежутки, трубчатые и вентильные разрядники, ограничители перенапряжений, длинно-искровые и мультикамерные разрядники и т.д.

Рисунок 1 — Средства грозозащиты воздушных линий электропередачи:
а) искровой промежуток; б) вентильный разрядник; в) ОПН; г)длинно-искровой разрядник

Также, заземляются металлические и железобетонные опоры ВЛ 110-500 кВ без средств молниезащиты, если это необходимо по условиям обеспечения работы релейной защиты и автоматики.

В качестве заземляющих спусков на ВЛ используют конструкции металлических опор или продольную арматуру железобетонных опор. По деревянным и ж/б опорам при отсутствии специальных выпусков арматуры заземляющие спуски прокладывают круглой сталью диаметром не менее 10 мм или многожильным проводом сечением не менее 35 мм2. Количество спусков должно быть не менее двух. Один конец заземляющего спуска присоединяют к заземлителю, а второй к заземляемому элементу. На металлических опорах заземляемые элементы присоединяют к опоре, а ствол опоры внизу соединяют с заземлителем.

Рисунок 2 — Подключение заземляемых элементов к заземлителю на металлических опорах

Правила устройства электроустановок регламентируют наибольшее сопротивление заземляющего устройства опор в зависимости от удельного сопротивления грунта, высоты опор, количества цепей ВЛ, числа грозовых отключений, высоты расположения ВЛ над уровнем моря, типа местности (населенная/ненаселенная) по которой проходит ВЛ. Значения сопротивления должны обеспечиваться в летнее время, т.е. без учета промерзания грунта.

Для опор ВЛ напряжением до 35 кВ сопротивление заземляющего устройства должно обеспечиваться только за счет искусственных заземлителей. Для опор ВЛ 110 кВ в грунтах с удельным сопротивлением до 1000 Ом∙м в качестве естественных заземлителей могут быть использованы железобетонные фундаменты опор (сборные, монолитные, сваи, набивные). При этом фундаменты не должны иметь гидроизоляции полимерными материалами и необходимо обеспечить металлическую связь между анкерными болтами и арматурой фундамента.

Искусственные заземлители опор представляют собой металлические проводники, которые находятся в непосредственном соприкосновении с землей. Конструктивные решения, принимаемые при проектировании заземляющего устройства, зависят от типа фундамента опоры. Расположение и линейные размеры искусственных заземлителей должны быть согласованы с величиной удельного сопротивления грунта и расположением стоек опоры. Для создания многочисленных путей току молнии или повреждения, стекающему с опоры в землю, и обеспечения достаточного полного использования проводимости растеканию единичных заземлителей рекомендуется выполнять заземляющее устройство в виде групп заземлителей, расположенных около каждой стойки опоры.

Рисунок 3 — Различные конфигурации заземляющего устройства

В зависимости от удельного сопротивления грунта и типов фундамента целесообразно применение тех или иных конструктивных исполнений заземляющих устройств.

В случаях, когда проводимость нижних слоев грунта значительно ниже верхних, а также при использовании свайных фундаментов рекомендуется установка вертикальных электродов. Они хорошо отводят импульсные токи грозовых разрядов. Глубинные заземлители занимают небольшую площадь и за счет большой глубины обеспечивают малую величину сопротивления растеканию тока. При проектировании глубинных заземлителей важно правильно выбрать расчетное значение удельного сопротивления грунта с учетом его неоднородности, а также определить оптимальную длину единичного электрода.

Когда проводимость поверхностных слоев грунта достаточно высока можно применять горизонтальные протяженные заземлители. Также данное решение применяется в каменистых и скальных грунтах, когда невозможно заглубить вертикальные заземлители. На участках с очень высоким удельным сопротивлением грунта может быть эффективно применение непрерывных горизонтальных электродов, соединяющих несколько опор (так называемые противовесы).

Монтаж электрических установок — Заземление опор и траверс ВЛ

Содержание материала

Требования к заземлению опор и траверс ВЛ определены в [3] в зависимости от напряжения ВЛ, материала, из которого изготовлены опоры, и местности, по которой проходит трасса ВЛ (см. также гл. 6).

Заземление BЛ до 1 кВ.

В сетях с заземленной нейтралью металлические опоры и арматуру железобетонных опор соединяют с нулевым заземленным проводом перемычкой из неизолированного проводника, которую присоединяют к нулевому проводу специальными ответвительными болтовыми зажимами. Зажимы изготовляют из того же металла, что и провода линии (алюминий, медь, сталь). Присоединение перемычки к опоре производят под болтовой зажим, установленный непосредственно на металлической опоре или траверсе, а на железобетонной опоре — на специальном выводе, соединенном с арматурой опоры. Контактные соединения перемычки предварительно тщательно очищают и покрывают слоем вазелина.
В сетях с изолированной нейтралью металлические опоры и арматуру железобетонных опор также заземляют путем присоединения к заземляющим устройствам, смонтированным у опоры, или в качестве заземлителей используют основания металлических опор, металлические оболочки кабелей, соединенных с опорами, и т. п. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 50 Ом.
Заземление опор наружного освещения с кабельным питанием производят через металлическую оболочку кабеля в сетях с изолированной нейтралью и через нулевую жилу кабеля с присоединением к ней оболочки кабеля в сетях с заземленной нейтралью.
В сетях с глухозаземленной нейтралью металлические оттяжки опор присоединяют к нулевому заземленному проводу.

Заземление BЛ выше 1 кВ.

Должны быть заземлены:
а) железобетонные и металлические опоры ВЛ 3— 35 кВ. При этом в качестве заземляющих спусков железобетонных опор следует использовать все элементы продольной арматуры, которые должны быть металлически соединены между собой и с заземлителем. Сопротивления заземляющих устройств установлены в [3];
б) железобетонные, металлические и деревянные опоры всех типов линий всех напряжений, на которых установлены устройства грозозащиты или подвешен трос,
в) все виды опор, на которых установлены силовые и измерительные трансформаторы, разъединители, предохранители или другие аппараты
На линиях с железобетонными опорами детали крепления изоляторов к траверсе и тросы соединяют с заземленной арматурой или с заземляющим спуском. Соединения выполняют сваркой или болтовым зажимом.
Заземляющие устройства опор выполняют в виде ввернутых в грунт вертикальных стержневых заземлителей диаметром 12 мм или погруженных в грунт вертикальных заземлителей из угловой стали. Вертикальные заземлители соединяют между собой стальными полосами. Широкое применение получили заземляющие устройства в виде уложенных в землю протяженных заземлителей из стальных полос или глубинных заземлителей из полосовой или круглой стали. Последний вид заземляющего устройства, так называемый бестраншейный глубинный заземлитель, является наиболее прогрессивным. При этом способе все элементы заземляющего контура заготовляют в мастерских и развозят по трассе к котлованам под опоры или к местам запрессовки свайных подножников. Заземляющий контур укладывают на дно котлована перед установкой железобетонных подножников или же прикрепляют к свае перед ее запрессовкой в грунт.
Заземлители ВЛ, как правило, должны находиться на глубине не менее 0,5 м, а в пахотной земле— 1 м. В случае установки опор в скальных грунтах допускается прокладка лучевых заземлителей непосредственно под разборным слоем над скальными породами при толщине слоя не менее 0,1 м При меньшей толщине этого слоя или его отсутствии рекомендуется прокладка заземлителей по поверхности скалы с заливкой их цементным раствором.
Присоединение пор ВЛ к заземляющим устройствам производят болтовыми креплениями с помощью отрезков по полосовой стали, приваренных у металлических опор к ногам опоры, а у железобетонных — к специальным выводам или заземляющим спускам, соединенным с арматурой опоры.
Сечение каждого из заземляющих спусков на опорах во всех случаях должно быть не менее 35 мм 2 , а для однопроволочных спусков диаметр должен быть не менее 10 мм. Допускается применение стальных оцинкованных однопроволочных спусков диаметром не менее 6 мм.

1.7. ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

1.7. ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

В качестве заземляющих устройств могут использоваться как естественные (арматура железобетонных фундаментов), так и искусственные заземлители. Если обеспечиваемое железобетонными фундаментами сопротивление заземления велико, то применяются дополнительно искусственные заземлители, которые выполняются в виде лучей из круглой стали диаметром 10–16 мм, и вертикальные – из труб или углового железа.

Углубленные заземлители в виде колец или прямоугольников укладываются на дно котлованов под фундаменты, лучше – один контур на весь котлован. Глубинные заземлители применяются там, где они могут достичь хорошо проводящих слоев грунта.

На стальных и железобетонных опорах соединение грозозащитных тросов с заземляющими устройствами опор всегда осуществляется с использованием металла опор.

На ВЛ подлежат заземлению: опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты; железобетонные и стальные опоры ВЛ напряжением 0,4—35 кВ; опоры, на которых установлены силовые или измерительные трансформаторы, разъединители и другие аппараты; стальные и железобетонные опоры ВЛ 110–500 кВ без устройств молниезащиты, если это необходимо по условиям обеспечения надежной работы релейной защиты и автоматики.

Заземленная опора служит для уменьшения вероятности обратных перекрытий за счет напряжения, возникающего при протекании тока молнии, ударившей в опору или трос, по сопротивлению заземления. Таким образом, оно имеет чисто молниезащитный характер.

При использовании естественной электрической проводимости комлевой части железобетонных опор или фундаментов обратную засыпку котлованов желательно производить вынутым или улучшенным грунтом с тромбованием.

Применение заземляющих устройств (ЗУ) для опор ВЛ без грозозащитных тросов необходимо потому, что в сетях с изолированной нейтралью возможна длительная работа с заземленной фазой, и при перекрытии изоляции на одной из фаз опора, будучи изолированной от земли, может оказаться под потенциалом, близким к фазному, что опасно для жизни. Таким образом, ЗУ имеют характер заземления, обеспечивающего электробезопасность. Сопротивления заземляющих устройств этого типа должны обеспечиваться без учета таких естественных заземлителей, как железобетонные опоры и фундаменты.

Искусственные заземлители выполняются протяженными лучевыми, вертикальными и комбинированными из стального круга диаметром от 12 до 16 мм, а при использовании в сильно агрессивных грунтах – диаметром от 18 до 20 мм. Протяженные лучевые заземлители прокладываются параллельно поверхности земли на глубине от 0,5 до 1 м (в скальных грунтах допускается их прокладка в разработанном слое или по поверхности с обетонированием), а при прокладке зимой в многолетнемерзлых грунтах – просто по поверхности. Число, длина и направление лучей определяются расчетами.

Вертикальные электроды в зависимости от электрических характеристик грунта выбираются длиной от 5 до 20 м, и вертикальное заземление выполняется методом вдавливания или ввинчивания. Если удельное сопротивление грунта с глубиной уменьшается, применяются более длинные электроды.

Элементы заземлителей соединяются сваркой внахлест по всему периметру, при этом длина нахлеста должна быть не менее шести диаметров прутка.

Для защиты заземлителей от почвенной коррозии и удлинения срока их службы, помимо увеличения диаметра стальных прутков, рекомендуется выполнять гидроизоляцию спусков к заземлителю на длине по 10 см в обе стороны от границы раздела слоев с различной воздухопроницаемостью (в частности, и на границе воздух – земля). Гидроизоляция выполняется путем обмотки заземлителя хлопчатобумажной лентой, пропитанной горячим битумом.

Допустимые наименьшие размеры элементов заземляющих устройств, характеристики грунта, нормируемое значение сопротивления, необходимые для расчета заземляющих устройств, приведены в табл. 1.146-1.149.

Таблица 1.146 Наименьшие значения стальных элементов ЗУ

* Для магистралей заземления – не менее 100 мм 2 .

** Для заземлителей молниезащиты – угловая или полосовая сталь сечением не менее 160 мм 2 .

Наименьшие размеры заземляющих и нулевых защитных проводников

* При прокладке проводов в трубах сечение нулевых защитных проводников допускается применять равным 1 мм 2 , если фазные проводники имеют то же сечение.

Таблица 1.148 Средние значения электрического сопротивления грунта

Наибольшее сопротивление заземляющих устройств различных элементов электроустановок

Ориентировочно подсчитать сопротивление R, Ом, простого заземлителя или одиночного электрода, погруженного полностью в землю и целиком находящегося в однородном грунте, можно по следующим упрощенным формулам:

для вертикального электрода R = ?/l,

для горизонтального электрода R = 2 ?/l,

где ? – удельное электрическое сопротивление грунта, Ом-м;

l – длина электрода заземления, м.

Проводимость сложного заземлителя, все элементы которого находятся в общей среде (земле), меньше суммы проводимости всех элементов, поэтому электроды следует располагать на достаточных расстояниях (например, 5 м) один от другого и в расчет вводить коэффициент, зависящий от конструкции и размеров заземлителей, их расположения, структуры грунта и удельного сопротивления его слоев.

Для ориентировочного расчета сложного заземлителя при однородном грунте можно принять следующие значения:

При проектировании заземляющих устройств учитываются конструкции электродов, неоднородность грунта, глубина промерзания грунта и другие факторы, влияющие на результат. Однако и тогда расчет не бывает вполне точным, поэтому после монтажа сопротивление заземлителя проверяют измерением. Наиболее экономичны глубинные вертикальные электроды из круглой стали, имеющие лучшую проводимость и достигающие хорошо проводящих слоев грунта. При одинаковой глубине коррозии потеря металла у элементов круглого сечения меньше, поскольку при одинаковой массе поверхность, по которой протекает процесс коррозии, у стержней меньше.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector