Монтаж заземляющего устройства трансформаторных подстанций

В электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью источника питания основной мерой защиты от поражения электрическим током в случае прикосновения к металлическим корпусам электрооборудования и металлическим конструкциям, оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции сети или электроприемников, является зануление [8, 43].

Надежное электрическое соединение металлических элементов электроустановки с глухозаземленной нейтралью источника питания превращает всякое замыкание токоведущих частей на эти элементы в однофазное короткое замыкание, в результате чего происходит отключение аварийного участка сети зануленным аппаратом.

В качестве заземляющего устройства в первую очередь используют естественные заземлители (проложенные в земле металлические трубопроводы, металлические конструкции, оболочки кабелей и т. п.). Для ТП работающих с глухозаземленной нейтралью обязательно выполняют собственное заземляющее устройство. Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединена нейтраль трансформатора в любое время года должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока [27].

Геометрические размеры заземляющего устройства определяются путем расчета, в зависимости от удельного сопротивления грунта и имеющихся материалов (размеры круглой, угловой или полосовой стали) для изготовления заземляющего устройства.

Для устройства заземляющих устройств применяют искусственные заземлители, которые в зависимости от формы и расположения в грунте делят на три группы:

углубленные – из полосовой или круглой стали, укладываемые горизонтально на дно котлованов зданий по периметру фундаментов;

горизонтальные – из круглой или полосовой стали, уложенные в траншею;

вертикальные – из стальных вертикально ввинченных или вдавленных в грунт стержней из круглой стали.

Для заземлителей обычно применяют круглую сталь диаметром 10 – 16 мм, полосовую сталь сечением 40 х 4 мм, отрезки угловой стали 50 х 50 х 5 мм. Длина вертикальных ввинчиваемых и вдавливаемых заземлителей 4,5 – 5 м; забиваемых 2,5 – 3 м. В производственных помещениях с электроустановками напряжением до 1 кВ применяют магистрали заземления из стальной полосы сечением не менее 100 мм², а напряжением выше 1 кВ – не менее 120 мм². Наименьшие допустимые размеры заземлителей заземляющих и заземляющих проводников приведены в табл. 4.7.

Таблица 4.7.

Наименьшие размеры заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле

Материал	Профиль сечения	Диаметр, мм	Площадь поперечного сечения, мм^2	Толщина стенки, мм
Сталь черная	Круглый: для вертикальных заземлителей,	16	–	–
	для горизонтальных заземлителей	10	–	–
	Прямоугольный	–	100	4
	Угловой	–	100	4
	Трубный	32	–	3,5
Сталь оцинкованная	Круглый: для вертикальных заземлителей,	12	–	–
	для горизонтальных заземлителей	10	–	–
	Прямоугольный	–	75	3
	Трубный	25	–	2
Медь	Круглый	12	–	-
	Прямоугольный	–	50	2
	Трубный	20	–	2
	Канат многопроволочный	1,8*	35	–

* Диаметр каждой проволоки.

Контур заземления (заземляющее устройство) обычно выполняют из нескольких заземлителей (количество зависит от удельного сопротивления грунта в месте сооружения подстанции и требуемого сопротивления заземляющего устройства), вариант выполнения заземляющего устройства представлена рисунке 4.63.

Рис. 4.63. Заземляющее устройство подстанции напряжением 10/0,4 кВ мощностью 250 кВА:
1 – горизонтальный заземлитель; 2 – подстанция; 3 – электрод заземления; 4 – концевая опора 10 кВ.

Искусственные углубленные заземлители, заранее заготовленные в мастерских, укладывают на дно котлованов под фундаменты строящихся зданий и сооружений. Вертикальные заземлители из круглой стали диаметром 16 мм ввертывают в грунт или вдавливают. Для этих целей используют различные передвижные механизмы (копры, автоямобуры, вибраторы, гидропрессы, бурильно-крано-вые машины) и ручные приспособления. Рытье траншей производят землеройными машинами.

Верх вертикальных заземлителей заглубляют на 0,6 – 0,7 м от уровня планировочной отметки земли. Над дном траншеи заземлители должны выступать на 0,1 – 0,2 м для удобства приварки к ним соединительных горизонтальных круглых стержней (сталь круглого сечения более устойчива против коррозии, чем полосовая). Горизонтальные заземлители укладывают в траншеи глубиной 0,6 – 0,7 м от уровня планировочной отметки земли.

Все соединения в цепях заземлителей выполняют сваркой внахлестку. Качество сварных швов проверяют осмотром, а прочность – ударом молотка массой 1 кг. Места сварки во избежание коррозии покрывают битумным лаком.

У мест ввода заземляющих проводников в здания устанавливают опознавательные знаки заземлителя. Расположенные в земле заземлители и заземляющие проводники не окрашивают. Если в грунте содержатся примеси, вызывающие повышенную коррозию, применяют заземлители увеличенного сечения, круглую сталь диаметром 16 мм, оцинкованные или омедненные заземлители или осуществляют электрическую защиту от коррозии.

Горизонтальные заземлители в местах пересечения с подземными сооружениями (кабелями, трубопроводами), с железнодорожными путями и автомобильными дорогами, а также в местах возможных механических повреждений защищают асбестоцементными трубами.

Все подземные соединения и присоединение заземляющих проводников к заземляемым конструкциям выполняют сваркой, а к корпусам аппаратов – сваркой или болтами. Каждый заземляемый элемент подстанции присоединяют к заземляющему контуру при помощи отдельного ответвления. Последовательно включать в заземляющий проводник несколько заземляемых частей установки запрещается.

По окончании монтажа заземлителей перед засыпкой траншей составляют акт освидетельствования скрытых работ.

 

Контрольные вопросы по теме:

1. Назначение РУ до 1000 В.

2. Современные конструкции РУ 0,4 кВ.

3. Основное оборудование РУ 0,4 кВ.

4. Классификация щитов, назначение каждой группы и особенности конструкции.

5. Пояснить схему ЩО-70.

6. Что такое ВРУ и его назначение.

7. Какие аппараты устанавливаются в щитках освещения?

8. Перечень работ по ТО кабелей и проводов в РУ до 1000 В.

9. Перечень работ по ТО электрических аппаратов шкафов и щитов.

10. Из каких элементов состоит заземляющее устройство?

11. Самостоятельно составить перечень работ при капитальном ремонте РУ до 1000В (Интернет-ресурсы)!

 

Содержание отчета:

1. Тема.

2. Цель.

3. Материальное обеспечение.

4. Ответы на вопросы.

6. Вывод.

Рекомендуемая литература:

1. Макаров Е.Ф. Обслуживание и ремонт электрооборудования электростанций и сетей. М. ИРПО: Издательский центр «Академия» 2003г.

2. Мандрыкин С.А., Филатов А.А. Эксплуатация и ремонт электрооборудования станций и сетей. Энергоатомиздат 1983.