Заземляющие контуры ПС и опор ЛЭП, назначение.

ЛЭП: 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.

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 заземленнойнейтралью 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.

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 ПУЭ. 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.

ПС: На подстанциях контур заземления необходим для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током при повреждении изоляции оборудования, т. е. коротком замыкании на землю, когда возможно появление большого напряжения прикосновения и шагового напряжения.

Качество контура заземления характеризуется его сопротивлением, которое для электроустановок с большими токами замыкания на землю должно быть не более 0,5 Ом. Подстанции напряжением выше 35 кВ относятся к таким установкам.

Контур заземления выполняется из протяженных (из полос) и глубинных (из прутков и уголков) заземлителей. К контуру присоединяются все без исключения корпуса и кожухи оборудования.

Заземление оборудования открытых и закрытых распределительных устройств, зданий и сооружений напряжением до 1000 В и выше 1000 В должно выполняться в соответствии с проектом, требованиями СНиП и ПУЭ.

Контур заземления подстанции должен выполняться после окончания работ по инженерным сетям и устройства фундаментов глубокого заложения под оборудование, монтажа металлоконструкции ОРУ и зданий, но до установки стоек под оборудование. Контур заземления закрытых подстанций, располагаемый под зданием подстанции, выполняемся по дну котлована здания до сооружения фундаментов здания. В местах его выхода на фундаменте краской делаются отметки, которые наносятся на исполнительную схему. Прорезка траншей и забивка электродов контура заземления выполняется механизированным способом с применением баровых установок для резки грунта. Глубинные электроды погружаются забивкой, вдавливанием или завинчиванием электродов с применением специальных механизмов и приспособлений.

Для контура заземления должны применяться стальные, желательно оцинкованные электроды, наименьшие размеры которых даны в ПУЭ.

Траншею для прокладки протяженных горизонтальных электродов (полос) выполняют глубиной не менее 500—700 мм, котлованы для забивки вертикальных стержней контура заземления глубиной не менее 0,8 м с размерами в плане 0,5x0,5 м. Погруженный глубинный электрод должен выступать над уровнем дна ямы не менее чем на 100 мм для удобства электросварки.

Соединение отдельных элементов контура глубинных электродов с полосами горизонтальных электродов и отпаек от них к оборудованию должно выполняться электросваркой. Отпайки к оборудованию могут прокладываться на глубине 0,3 м. Места сварки должны быть очищены от шлака и иметь антикоррозийную защиту.

Соединение полос следует производить внахлестку. Длина нахлестки должна быть равна ширине соединяемых элементов при полосах прямоугольного сечения и равна 6 диаметрам для круглых электродов. Сварка выполняется по всему контуру нахлестки.

Траншеи с проложенными протяженными электродами должны засыпаться чистым грунтом без примесей строительного мусора и камней. До засыпки контура к нему должны быть приварены все присоединения и спуски от оборудования.

Спуски заземления от оборудования по стойкам и от линейной арматуры по железобетонным порталам должны быть надежно прикреплены к стойкам бандажами или пристрелены из монтажного пистолета дюбелями и окрашены черной антикоррозийной краской.

Ввод проводников заземления в помещения должен выполняться через четко обрамленное отверстие (трубу, короб и т. д.). В месте входа и выхода в помещение проводника заземления на стене (фундаменте) должна быть четкая отметка, выполненная черной краской в виде вертикальной черты длиной 150 мм и шириной 40 мм.