Внутренний и внешний контур заземления трансформаторной подстанции доклад

Обновлено: 08.07.2024

Если в процессе использования электроэнергии возникает возможность удара током, то необходимо проведение обязательного заземления. Данное правило регламентировано законодательством России и обязательно к исполнению.

Электрическая подстанция – это особо опасный объект, который всегда требует заземления.

Что такое контур заземления

Вокруг каждого объекта, в котором присутствует электроэнергия, создается контур заземления. Он разрабатывается, согласовывается, утверждается и после этого реализуется. Обычные жители многоквартирного дома даже не задумывается о наличии вокруг строения данного контура. Дело в том, что он создается и вводится в эксплуатацию еще до сдачи дома.

Для чего необходим контур заземления? В первую очередь, для безопасности людей, живущих в здании, работающих в организации. Приведем очень простой пример. В квартире работает стиральная машина. Во время отжима она вибрирует. Не исключено, что в этот момент провод может отсоединиться от розетки и коснуться металлического корпуса. В этом случае возникает риск удара током, сила которого не совместима с человеческой жизнью. Однако сопротивление силы тока у организма человека гораздо выше, чем у проведенного заземления. Следовательно, ток пройдет по пути заземления. В автомате отключится электроэнергия для сохранения целостности стиральной машины, а человек не пострадает от удара током, так как всю нагрузку на себя примет контур заземления. Вы сохраните свое здоровье, а современная система электроэнергии, отключенная автоматически, сохранит целостность стиральной машины.

Правила заземления утверждаются Министерством энергетики России. Более подробно с ними можно ознакомиться в Приказе от 08.07.2002г.

Заземление трансформаторных подстанций

Обратим внимание на заземление трансформаторных подстанций. Оно состоит из двух важных частей:

Проектная документация предусматривает не только места прохождения данного заземления, но и технические параметры, места привязки, иные критерии, которые обязательно учитывать в процессе работы. К моменту проведения заземления все документы должны быть утверждены в официальных инстанциях. Вся работа производится в соответствии с данными, указанными в них. Для упрощения монтажа и создания точной работы разметку территории производят в соответствии с чертежами, приложенными к проекту. Во время работы на подстанцию наносят отметки, которые обозначают прохождение шин в данном месте. С помощью перфоратора просверливается отверстие. Стенки отверстий укрепляются с применением металлических гильз. Шины крепятся непосредственно к подстанции с помощью дюбелей или фиксаторов. Этот этап обозначен в документации.

Также возможен следующий вариант: до стены подстанции прокладываются изолирующие материалы.

Сварка применяется для работы с неподвижными частями. Если к изолирующему контуру примыкают подвижные элементы, то они соединяются с применением гибких перемычек. Для работы используются только провода, не имеющие изоляцию. Это позволяет грамотно, корректно и в полном объёме проводить работы по проверке целостности соединения, контролировать общее техническое состояние подстанции.

Все сварные швы необходимо дополнительно обрабатывать от окисления. Для этого на месте сварки производят грунтовку, наносят лакокрасочный слой.

Наружное заземление создается с применением горизонтальных и вертикальных частей. Вся работа производится в соответствии с утвержденной документацией. Отклонение от нее недопустимо.

Расчет стоимости

Стоимость заземления подстанций рассчитать достаточно просто. Для этого существует онлайн калькулятор. Обычно он размещается на сайтах компаний, оказывающих данные услуги. Введите в калькулятор параметры, которые вам известны, и рассчитайте примерную цену. Но необходимо учитывать, что реальная стоимость может быть незначительно скорректирована как в большую, так и в меньшую сторону. Она будет известна после того, как специалист компании приедет к вам на объект, произведет все необходимые измерения и вычисления.

Загляните на карту сайта Электронщик , буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Делитесь информацией в соцсетях, ставьте лайки, если вам понравилось - это поможет развитию канала

Что представляет собой контур заземления и для чего он нужен

Заземление – это специально оборудованное соединение с грунтом нетоковедущих частей электрических приборов, которые в исправном виде не находятся под напряжением, в случае нарушения изоляции могут попасть под него.

Дело в том, что электрический ток устремляется в ту сторону, где сопротивление наиболее мало. В случае нарушения изоляции электротехники, он выходит на корпус. Благодаря этому могут наблюдаться сбои в работе приборов, вплоть до окончательного выхода из строя. Но самое страшное то, что если человек прикоснется рукой к поверхности, которая теперь находится под напряжением, он получит смертельный разряд.

Благодаря контуру заземления напряжение будет распределено между предметом и человеком. Причем так как сопротивление тела гораздо выше сопротивления контура заземления, то через него пройдет неощутимое количество тока, а все остальное уйдет в землю.

Поэтому при его устройстве следует помнить, что для того, чтобы ток пошел по нему, его сопротивление должно быть минимальным.

Схема контура заземления КТП — особенности монтажа

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Комплексные трансформаторные подстанции (КТП) относятся к важным компонентам системы электроснабжения. К безопасному функционированию подстанций предъявляются повышенные требования. Все проектные работы и монтаж КТП должны приводится в соответствии с ПУЭ. Правильно спроектированная система заземления КТП гарантирует безопасность эксплуатации и устойчивую работу подстанции на протяжении длительного времени.

Хорошая заземляющая шина, которая имеет довольно низкое сопротивление, обеспечивает быстрое восстановление КТП при возникновения каких-либо сбоев, а значит повышает надежность системы в целом. Без организации грамотного заземления персонал, обслуживающий подстанцию, всегда находится под угрозой поражения электрическим током при прикосновении к металлическому корпусу оборудования в случае случайного пробоя.

Устройство контура заземления, его виды

Зачастую заземление представляет собой электроды в виде металлических труб, которые соединяются друг с другом прутом из металла и заглубляются в землю. Всю эту конструкцию соединяют с домовым щитом с помощью металлической полосы.

Расстояние от поверхности земли, на которое заглубляются электроды, зависит от того, на какой глубине залегают подземные воды. Чем ближе они к поверхности, тем выше система заземления. При этом ее удаленность от здания должна составлять от 1 до 10 м, не больше и не меньше.

Для обустройства контура заземления в частном доме, в качестве электродов подойдут не только трубы, но и гладкая арматура, стальной уголок, двутавр. При этом они должны иметь форму, позволяющую беспрепятственно забить их в землю, а также площадь сечения, превышающую 15 кв.мм.

Электроды в основном располагают в виде геометрической фигуры. Это может быть квадрат, треугольник, прямоугольник либо просто цепочка. Форма зависит от количества труб, удобства монтажа контура заземления и площади, которую необходимо охватить. В некоторых случаях оборудование располагают по всему периметру дома.

Важно помнить, что систему заземления следует в обязательном порядке располагать глубже уровня промерзания земли.

Вполне возможно соорудить контур заземления своими руками из того, что имеется в доме, но легче, конечно, купить в специализированном магазине готовое оборудование. Его минус заключается в достаточно высокой стоимости, а преимущество – в удобстве и долговечности.

Существует два основных типа контуров заземления:

В первом случае система изготавливается из электродов, один из которых расположен по горизонтали, а несколько – по вертикали. Первый обычно сделан из стальной полосы, а вторые из арматуры или труб. Все электроды имеют предельно допустимые значения по размеру.

Если заземление обустраивается в жилом доме, то оборудование следует устанавливать там, где меньше всего бывают люди, например, с северной стороны строения, где дольше и чаще бывает тень, а влажность в земле присутствует постоянно.

Минусы традиционного контура заземления:

большая трудоемкость и сложность;
черная сталь, из которой изготавливают элементы конструкции, подвержена коррозии, которая стремительно развивается во влажной земле;
т.к. оборудование находится в верхнем слое почвы, который подвержен влиянию сезонных перепадов температуры, а также влаги и засухи, его параметры иногда становятся недопустимыми.

Глубинный вид заземления избавлен от многих минусов традиционного. Он изготавливается на производстве в виде модульно-штыревой системы. Достоинства:

благодаря заводскому изготовлению соответствует всем нормам и требованиям;
служит очень долго – несколько десятилетий;
благодаря большой глубине забивания электродов, в любую погоду имеет стабильное значение сопротивления растеканию тока;
не нуждается в частом наблюдении за состоянием;
расчет контура заземления чрезвычайно прост, впрочем, как и монтаж.

По окончании работ нужно проверить, соответствует ли установленное оборудование существующим требованиям. Также необходим замер контура заземления с целью проверки качества всех соединений. Исследование проводят эксперты какой-либо лаборатории, имеющей лицензию, и после дают заключение. На контур заземления, фото которого представлены в статье, заводят паспорт, а также протокол испытания и акт допуска к использованию.

Перед тем как сделать контур заземления необходимо приобрести высококачественные материалы, потому что электроустановка будет надежной только в том случае, если надежен каждый ее элемент.

Защитное заземление подстанции

При подключении электричества защитным заземлением считается сознательное соединение с землей всех металлических частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением.

Местом применения защитного заземления являются:

— электрические установки, использующие напряжение до 1000 В, сети с заземленной нейтралью;

— электрические установки, использующие напряжение свыше 10 кВ, сети с изолированной нейтралью;

Заземляющее устройство можно разделить на два типа – выносное и контурное.

Выбор типа заземляющего устройства будет зависеть от места установки заземлителей. Имеется в виду то, на каком расстоянии от заземляющего оборудования будет находится заземлитель.

Контур наружного заземления

Система предназначена для трансформаторной подстанции и представляет собой замкнутый контур, состоящий из нескольких электродов, расположенных по вертикали, и горизонтального заземлителя. Последний изготавливается из стальных полос 4х40 мм.

Заземляющий контур должен иметь общее сопротивление равное 40 м, не более, а грунт – максимум 1000 м*м. Согласно установленным правилам, увеличение значения допустимо, но не больше, чем в 10 раз. Из этого следует, что при указанном сопротивлении почвы, для получения значения 40 м нужно установить вертикально 8 пятиметровых электродов, изготовленных из круга диаметром 1,6 см, или 10 трехметровых, материалом для которых послужил уголок из стали 5х5 см.

Наружный контур заземления должен отстоять от стены здания или фундамента, на котором стоит трансформаторная будка, не меньше чем на метр.

Тот элемент заземления, что расположен горизонтально, помещается в траншею на расстоянии 70 см от поверхности земли. Полосу кладут на узкую часть, т.е. на ребро.

Типы заземляющих устройств

При использовании выносного заземляющего устройства, заземлитель устанавливается за пределами территории, на которой размещается заземляемое оборудование.

При использовании контурного заземляющего устройства, металлические стержни заземлителя устанавливают внутри площадки, на которой находится заземляемое оборудование или по ее периметру (контуру).

Для экономии денежных средств и времени, потраченного на расчет защитного заземления подстанции при электроснабжении дома, можно использовать естественные заземлители.

Пример проекта электроснабжения дома

К естественным заземлителям можно отнести металлические части и конструкции подстанции, соединенные с землей; трубы скважин и колодцев; силовые кабели, а точнее их свинцовые оболочки; металлические коммуникации, проложенные под землей (кроме трубопроводов взрывчатых и горючих веществ). Для трансформаторных подстанций, выполняя расчет защитного заземления электрооборудования, в роли естественных заземлителей можно использовать заземлители опор ЛЭП, которые соединяются с заземляющим устройством ТП с помощью грозозащитного троса.

В случае невозможности применить естественные заземлители, тогда применяются искусственные. Они представляют собой металлические стальные стержни с длиной в 2,5 м-3 м и размером в 50*50, 60*60, 75*75 мм.

Между вертикальными заземлителями должно выдерживаться расстояние от 2,5 до 3 метров. Их забивают в землю с таким условием, чтобы между поверхностью земли и верхним краем стержня расстояние составляло от 0,5 до 0,8 метра.

Вертикальные заземлители после установки. Соединяются между собой стальными полосами или стальным проводом. Стальная полоса должна иметь сечение не менее 48 кв.мм и толщину не меньше 4 мм. Минимальный диаметр стального провода должен составлять 6 мм.

Горизонтальные и вертикальные заземлители соединяются с помощью сварки. Чтобы избежать попадания влаги, в местах сварных швов наносится слой битума, что повышает влагоизоляцию. Для магистралей заземления, проходящих в зданиях с электросетью до 1000 В, используют стальные полосы с сечением не менее 100 кв.мм.

Как правило, для изготовления стержней для заземления, используют сталь. Это крепкий материал, но все же со временем подвергается коррозии. Вследствие разрушения стали заземляющее устройство теряет свои свойства. Поэтому для борьбы с коррозией металлических частей заземляющего устройства стальные стержни покрывают цинком. Цинк не так сильно подвержен коррозии, благодаря чему увеличивается срок службы заземляющего устройства.

Для заземляющего устройства разрешено использовать металл, бывший в употреблении (например, арматура для фундамента).

Запрещается покрывать металлические части заземления красками, лаками и различными смолами. В ином случае перечисленные вещества будут выполнять функцию изолятора, и контакта с землей не будет.

Расчет защитного заземления

Основная задача расчета защитного заземления подстанции — определить основные параметры проектируемого заземления. К таким параметрам относятся: количество одиночных заземлителей, их размеры и порядок размещения на площадке.

В зависимости от состояния грунта расчет защитного заземления электроустановок можно разделить на две группы. Первая группа – расчет проводят с условием однослойного грунта, вторая – расчет ведется с условием многослойного грунта. Выбор варианта расчета зависит от характеристик грунта, в который закладывается заземление.

В первом случае расчет проводится с помощью метода коэффициентов использования.

Во втором случае, расчет проводится способом наведенных потенциалов. Этот метод расчетов трудоемок, но наиболее точен. Поэтому, его применение будет правильным при организации заземляющих устройств, имеющих технологически сложную конструкцию. Такие конструкции, как правило, используются в электроустановках напряжением свыше 1000 В.

Для высоковольтных электроустановок напряжением 110кВ с эффективно заземленной нейтралью, расчет заземлителя проводится как по Rдоп, так и по Uпр.доп., Uш.доп.

Для низковольтных электроустановок напряжением до 10 кВ, работающих по принципу изолированной нейтрали, расчет заземлителя проводится по допустимому сопротивлению растекания Rдоп.

В обоих случаях, если существует возможность вынести потенциал за пределы электроустановки и ее внешних ограждений, то потенциал заземляющего устройства должен быть ниже или равен 10 кВ.

При больших показателях потенциала необходимо предусмотреть меры безопасности по защите изоляции силовых кабельных линий.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для рассчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

Защита трансформатора от удара молнией

Если крыша выполнена из металла, защитить трансформатор от молнии возможно следующим образом: кровлю связывают с системой заземления с противоположных сторон, иными словами, в тех местах, где стальная полоса входит в помещение трансформаторной подстанции. В качестве проводника используют проволоку 8 мм в диаметре. Но лучше всего заранее проектировать молниеприемник на крыше трансформатора.

Полосу, используемую в качестве горизонтального элемента системы, пролегающую вдоль наружной стены постройки, нужно защитить от механического воздействия и повреждений, а также от появления коррозии.

Расчет стоимости

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное

5 января 2013 k-igor

Для передачи электроэнергии на большие расстояния используют высокое напряжение. Как правило, к потребителю приходит линия 6 (10)кВ и для снижения напряжения до 0,4кВ проектируют трансформаторные подстанции. Сейчас хочу рассмотреть заземление и молниезащиту такой ТП.

В данной теме можно выделить внешний и внутренние контуры заземления, а также мероприятия по молниезащите трансформаторной подстанции.

1 Внешний контур заземления.

В общем случае внешний контур заземления для трансформаторной подстанции состоит из замкнутого контура, представляющим собой горизонтальный заземлитель и n-го количества вертикальных электродов. В качестве горизонтального электрода применяют полосовую сталь 4×40мм.

Общее сопротивление заземляющего контура должно быть не более 4Ом при удельном сопротивлении грунта не более 100Ом*м. При удельном сопротивлении грунта более 100Ом*м допускается увеличивать данное значение в 0,01·? раз, но не более чем в 10 раз (ПУЭ7 п. 1.7.101). Получается, чтобы получить нужное значение (4Ом) с удельным сопротивлением грунта 100Ом*м необходимо забить около 8 вертикальных электродов длиной 5 м из круга диаметром 16мм либо 10 вертикальных электродов длиной 3м из стального уголка 50×50х5мм.

Наружный контур заземления ТП

Располагать наружный заземляющий контур следует на расстоянии не более 1м от стены ТП либо фундаментной плиты, на которой установлена трансформаторная подстанция.

Горизонтальный заземлитель из стальной полосы укладывается в траншее на глубине 0,7 м. Полоса укладывается на ребро.

2 Молниезащита трансформаторной подстанции.

Ниже представлен разрез ТП.

Разрез трансформаторной подстанции

Узел молниезащиты ТП

В случае с металлической кровлей молниезащиту трансформаторной подстанции выполняют следующим образом: с диаметрально противоположных сторон выполняют связь кровли с наружным контуром заземления, т.е. в местах ввода стальной полосы в здание ТП. На разрезе вторая связь кровли с заземлителем не показана. В качестве проводника следует применять проволоку диаметром 8мм. В других случаях необходимо запроектировать молниеприемник на кровле здания ТП.

Проложенная полоса зземления по наружной стене здания должна быть защищена от механических повреждеий и коррозии согласно ПУЭ7 п. 1.7.130.

3 Внутренний контур заземления.

Обычно трансформаторная подстанция состоит из трех помещений: распределительное устройство 6 (10)кВ, распределительное устройство 0,4кВ и камера трансформатора. Иногда РУ объединяют в одно общее помещение.

В каждом помещении по периметру прокладывают полосу заземления, т.к. все металлические части не находящиеся под напряжением должны быть заземлены, а это обрамление каналов, люки подполья, крепежные элементы барьеров, шинный мост, возможность присоединения переносных заземлений.

Проход через стену

Прокладка заземляющих и нулевых защитных проводников через стены и и перекрытия должна выполняться, как правило, с их непосредственной заделкой. Для этих целей используют гильзы. Пространство в гильзах заделывают специальным негорючим легкоудаляемым составом. После прокладки полосу красят в желто-зеленый цвет в соответствии с рисунком.

Окрашивание полосы заземления

В помещении трансформатора земление выполняют в соответствии с рисунком, представленном ниже.

Контур заземления в помещении трансформатора

1 Швеллер в стяжке пола для установки силового трансформатора.

2 Съемный оградительный барьер.

3 Предупреждающие знаки на барьере.

4 Шина заземления внутреннего контура ТП.

5 Шина заземления для силового трансформатора.

6 Проем в стене для шин 0,4 кВ.

7 Узел крепления шин 0,4 кВ.

8 Заземление створок ворот перемычкой.

9 Вентиляционная решетка в створках ворот.

10 Маслоудерживающий борт.

12 Выключатель освещения камеры.

13 Светильник освещения.

14 Сети освещения 220 В.

Предупреждающие знаки барьера

Для безопасного осмотра силового трансформатора при эксплуатации предусматривается оградительный барьер, который окрашивают в красный цвет. На барьере размещают запрещающие плакаты. Барьер устанавливается на высоте 1,2м от уровня пола и на расстоянии 0,5м от двери.

Заземление силового трансформатора

В основном все наши сети с глухозаземленной нейтралью, поэтому нам необходимо присоединить нулевую шину трансформатора к нашему заземляющему контуру. Металлический корпус силового трансформатора присоединяется к контуру заземления при помощи гибкой перемычки.

На рисунке показано заземление силового трансформатора, где:

1 Гибкая заземляющая перемычка.

2 Шина заземления.

3 Шина зануления трансформатора.

4 Ошиновка 0,4кВ трансформатора.

5 Болт заземления трансформатора.

В технических подпольях внутренний контур заземления выполняют в соответствии с рисунком.

От производителей электроэнергии передается ток высокого напряжения. Чтобы им могли пользоваться потребители на бытовом уровне, применяют понижающие трансформаторы. Согласно ПУЭ для них необходимо применять защитное заземление. Предусмотрен внешний и внутренний контур заземления. Устанавливают также защиту от ударов молнии.

Принципы устройства

Трансформатор преобразует (трансформирует) параметры переменного электрического тока. Происходит это благодаря явлению электромагнитной индукции. Основные детали прибора – катушки (обмотки) с проводами и ферромагнитный сердечник.

На одну катушку ток поступает, и она называется первичной. Вторичных катушек может быть 1, 2 и больше. С них снимается ток с уже измененными характеристиками.

У повышающего трансформатора число витков на вторичной обмотке больше, чем на первичной. В прямой связи увеличивается индуцированное напряжение с одновременным понижением силы тока.

Устройство понижающих трансформаторов другое. Они сделаны с точностью наоборот. Число витков в первичной обмотке у них больше, чем на вторичной обмотке, поэтому индуцированное напряжение снижается.

На большие расстояния выгоднее передавать электричество высокого напряжения и низкой силы тока, поскольку потери энергии на выделения тепла наименьшие.

Так и поступают. А трансформаторы впоследствии преобразуют ток до необходимых параметров.

Применение

Для преобразования тока, который передается по электрическим сетям, применяют силовые трансформаторы. Такие устройства способны работать с большими мощностями. Они преобразуют напряжение на линиях с 35…750 кВ в напряжение 6 и 10 кВ и далее в 400 В. После этого электроэнергией могут пользоваться потребители на бытовом уровне.

Трансформаторы тока используют, чтобы снижать ток до требуемой величины. Их применяют в схемах бесконтактного управления, чтобы обезопасить людей и технику от поражения током.

Трансформаторы тока применяют также в измерительных и защитных устройствах, схемах сигнализации и в других приборах.

Особенность трансформатора тока в том, что его вторичная обмотка работает в режиме, близком к короткому замыканию. Если по какой-то причине происходит разрыв цепи на вторичной обмотке, то напряжение на ней повышается до значительных величин.

Скачек напряжения может вызвать поломку оборудования, включенного в сеть. Поэтому должно присутствовать защитное заземление.

Существуют также трансформаторы напряжения, импульсные трансформаторы, автотрансформаторы, сварочные и другие. Для каждого из них существуют своя схема и особенности подключения заземления. Чтобы правильно его выполнить, необходимо изучить техническую документацию к оборудованию.

Зачем заземлять

Заземление нейтрали трансформатора необходимо для создания стабильной работы электроустановки и безопасности людей, которые могут находиться на подстанции.

Рабочее заземление на трансформаторе является частью защитного. Это значит, что заземление, предназначенное для стабильной работы устройства, также защищает от поражения током.

Правила устройства электроустановок требуют, чтобы все силовые трансформаторы были заземлены.

В трансформаторах напряжения заземляется только трансформатор. Согласно правилам устройства электроустановок у трансформатора напряжения заземление вторичной обмотки происходит путем соединения общей точки или одного из концов обмотки с заземляющим проводником.

В трансформаторах тока заземляются вторичные обмотки. Для подключения проводников предусмотрены специальные зажимы. Обмотки нескольких установок можно соединять одним проводником и подключать к одной шине.

В электротехнике выделяют понятие сети с эффективно заземленной нейтралью. Оно применимо для силового трансформатора, у которого заземлено большинство нейтралей обмоток (глухое заземление нейтрали).

Если произойдет однофазное замыкание, то напряжение на поврежденных фазах не должно быть выше 1,4 напряжения на рабочих фазах в нормальных условиях.

Дугогасящие реакторы

В сетях, рассчитанных на 110 кВ и выше, предусмотрена защита с глухозаземленной нейтралью. Если сеть рассчитана на 35 кВ и ниже, то применяется заземление с изолированной нейтралью.

Преимущество изолированной нейтрали в том, что если произойдет замыкание фазы на земли, то это не приведет к короткому замыканию.

На трансформаторах с системой изолированной нейтрали устанавливают дугогасящие реакторы. Они компенсируют емкостные токи, возникающие при замыкании на землю.

Дело в том, что вдоль линии электропередачи накапливается электрический заряд (емкостное электричество). И как только происходит разрыв или иное повреждение изоляции, при контакте с землей возникает ток.

Если он достигает 30 А, образуется разрядная дуга. В результате кабель нагревается, начинает разрушаться изоляция и вместе с ней проводник.

Такое явление приводит к двухфазному и трехфазному замыканию. Срабатывает защита, и трансформатор полностью отключается. Обесточенными остаются сотни и тысячи потребителей электроэнергии.

Чтобы этого не произошло, устанавливают дугогасящие реакторы. Нейтраль заземляют через них. Во время однофазного замыкания на землю возрастает индуктивность дугогасящего реактора. Индуктивная проводимость компенсирует емкостную, и электрическая дуга не возникает.

Если произошло замыкание на землю, то благодаря такой системе заземления, трансформатор сможет работать на протяжении еще 2-х часов, пока неполадки не будут устранены.

Создание внешнего контура

Чтобы сделать внешний контур заземления трансформатора, применяют вертикальные электроды, соединенные горизонтальными перемычками. Перемычки выполняют из листовой стали толщиной 4 мм и шириной 40 мм. Электроды втыкают в грунт по периметру трансформатора.

Проверяют удельное сопротивление грунта. Оно должно составлять максимум 100 Ом*м. Исходя из этого, требуется создать контур сопротивлением максимум 4 Ом.

Если взять круг диаметром 16 м, с условным трансформатором посередине, то для создания заземляющего контура потребуется минимум восемь электродов длиной по 5 м каждый.

Их размещают на расстоянии приблизительно 1 м от фундамента трансформаторной станции. Чем ближе стержни будут располагаться к стене, тем лучше. Горизонтальные полоски-соединения укладывают на ребро на глубину 0,5-0,7 м.

Такое требование к расположению связано с вопросами безопасности. Заземлитель не должен быть поврежден при проведении каких-либо ремонтных и строительных работ.

Защита от молний

Чтобы выполнить молниезащиты трансформаторной подстанции с металлической крышей, необходимо соединить крышу с внешним контуром заземления.

Соединение происходит в двух противоположных точках. То есть в одной точке кровля соединяется с внешним контуром, и со стороны, расположенной напротив, также происходит соединение кровли с контуром. Соединительным проводником становится проволока толщиной 8 мм.

Если кровля не металлическая, то на ней наверху создают специальный молниеприемник.

Создание внутреннего контура

Трансформаторная подстанция разделена на 3 помещения. Отдельно делают помещения для высокого и низкого напряжения – это помещения распределительных устройств (для входа и выхода). И отдельно предусмотрена трансформаторная камера, непосредственно для трансформатора.

В каждом отделении должна быть проложена заземляющая полоса. Ее прикрепляют к стенам на высоте 0,4…0,6 м, чтобы заземлить все части из металла, не предназначенные для проведения тока. Для крепления применяют дюбеля или специальные держатели круглых и плоских заземляющих проводников.

К заземляющей полосе подключают швеллер, предназначенный для установки трансформатора. Он размещен в стяжке пола. Подсоединяют и другие детали (шинный мост, металлические элементы барьера, крепежные детали, место присоединения переносного заземления). К системе заземления подключают все опорные конструкции из металла и стальные каркасы.

Перемычки делают из гибкого медного провода ПВ3. Однако изоляционную оболочку с такого провода надо снять, чтобы можно было следить за целостностью жил.

Заделку в стены осуществляют посредством вставки гильз и заполнением свободного пространства негорючим материалом. Полосу окрашивают в желтый цвет с зелеными полосами. Такую окраску имеет защитный нулевой провод.

Нулевую шину подключают к заземляющему контуру. Корпус трансформатора соединяют с контуром перемычками.

Заземляющие устройства трансформаторных подстанций.

При устройстве заземлений стараются максимально использовать естественные заземлители, о чем было сказано выше. Такие заземлители надежно соединяют с искусственными для получения необходимой величины общего сопротивления заземляющего устройства. Основным типом заземлителей являются сложные заземлители, состоящие из контура в виде стальной полосы, соединяющего вертикально забитые в землю трубы или стержни уголкового сечения. Для заземляющих проводников и заземлителей используют круглые стальные стержни диаметром не менее 5 мм при их прокладке внутри зданий и не менее 6 мм при прокладке снаружи или в земле. Прямоугольные полосы должны иметь сечение не менее 24 мм2 при толщине 3 мм для внутренних заземляющих проводок и не менее 48 мм2 и 4 мм соответственно при прокладке снаружи или в земле. При использовании уголков толщина их полок должна быть не менее 2 мм для зданий; 2,5 мм для наружных установок и не менее 4 мм при их расположении непосредственно в земле. Толщина стенок стальных газопроводных труб должна быть не менее 2,5 мм при их использовании в качестве элементов заземления внутри и снаружи здания и не менее 3,5 мм при их прокладке в земляных траншеях.

Рис. 149. Схема заземляющего устройства мачтовой подстанции:
а — общий вид, б — разрез; 1— стойки опоры, 2 — горизонтальный заземлитель, 3 — электрод заземления

При выполнении заземлений следят за тем, чтобы каждый заземляемый элемент установки был присоединен к заземлителю или к заземляющей магистрали через отдельное ответвление. Последовательное включение в заземляющий провод нескольких частей заземляемого оборудования категорически запрещается, так как при нарушении контакта в одном элементе вся цепь заземления прерывается. В цепях заземляющих устройств не допускается применение каких-либо отключающих приборов и устройств, а также установка предохранителей.
На низковольтных мачтовых трансформаторных подстанциях заземляют нейтраль и корпус трансформатора, цоколи изоляторов, разъединителя и предохранителей, разрядники, привод разъединителя, металлический шкаф распределительного низковольтного щита. Все соединения заземляющего устройства выполняются сваркой. Длина сварного шва берется равной двойной ширине при прямоугольной полосе или шести диаметрам при круглом сечении заземляющих проводников.
На рис. 149 приводится пример (общий вид и разрез) заземляющего устройства мачтовой подстанции на А-образных деревянных опорах с трансформатором мощностью от 160 до 250 кВА. Напомним, что по действующим правилам сопротивление заземляющего устройства такой подстанции не должно превышать 4 Ом.
Заземляющий контур подстанции выполнен из стали круглого сечения диаметром 10 мм. Он укладывается в виде квадрата вокруг подстанции с охватом стоек опор в каждую сторону от их оси по 7,5 м (рис. 149, а). Глубина заложения электродов и горизонтальных заземлителей должна быть не менее 0,7 м (рис. 149, б). Соединение горизонтальных заземлителей между собой и электродами выполняют сваркой внахлестку на длину не менее 60 мм. В качестве электродов заземления могут быть использованы отрезки угловой стали длиной 2,5 м, которые также необходимо соединить сваркой с горизонтальным заземлителем, выполненным из круглой стали или полосы.
Устройство заземлений районных трансформаторных подстанций сводится к сооружению наружного заземляющего и внутреннего контуров заземления. Для наружного контура размечают и откапывают траншеи согласно проекту, причем разметку трассы контура выполняют электрики, а земляные работы—рабочие землекопы. Расстояние от стен здания подстанции до траншей наружного контура должно быть не менее 2—2,5 м. Глубину траншеи принимают равной 0,7 м. Подготовленные электроды из угловой стали сечением 50 X 50 X 5 мм длиной 2,5 м или круглой стали диаметром 12 мм, длиной 5 м забивают в землю так, чтобы их концы выступали над дном траншеи на 200—250 мм. После этого в траншеях прокладывают горизонтальные заземлители и приваривают их к вертикальным электродам. После сварки отрезков горизонтальных заземлителей траншею засыпают землей и утрамбовывают.
При прокладке внутреннего контура заземления все соединения выполняют сваркой. Заземляющие полосы при их креплении к стенам зданий закрепляют скобами, устанавливая их на расстоянии 0,85— 1,0 м друг от друга. Если необходимо выполнить проход заземляющих проводников через стены, их заключают в отрезки стальных труб. Присоединения заземляющих проводников к конструкциям выполняют сваркой, а к аппаратам — при помощи надежного болтового соединения или сваркой. После монтажа внутреннего заземления все проводники и детали заземления окрашивают черным лаком, оставляя незакрашенными места, предназначенные для присоединения временных (переносных) заземлений.

Заземления опор воздушных линий электропередачи.

Для защиты людей от поражения электрическим током опоры воздушных линий электропередачи заземляют. Значения сопротивлений заземляющих устройств опор линий электропередачи напряжением выше 1000 В были приведены в предыдущем параграфе.
Для линий напряжением до 1000 В наибольшее допустимое значение сопротивления заземления составляет 50 Ом для устройств защиты от атмосферных перенапряжений и 30 Ом для защиты от атмосферных перенапряжений людей и животных, находящихся в зданиях.
Заземлению подлежат опоры всех типов, на которых устанавливают крюки, штыри, кронштейны и металлические оттяжки опор, закрепленные нижним концом на высоте не более 2,5 м от земли.
В сельских сетях напряжением 380/220 В, работающих с глухо- заземленной нейтралью, кроме основного заземления нейтрали источника питания, должно быть выполнено также повторное заземление нулевого провода. Повторное заземление на линиях напряжением 0,4 кВ выполняют через каждые 250 м, а также на концах воздушной линии и ответвлений, превышающих 200 м. Сопротивление повторных заземлений нулевого провода воздушной сети принимают в зависимости от мощности трансформатора или генератора, питающего данную сеть. Так, при мощности трансформатора 100 кВА и ниже сопротивление заземляющего устройства каждого из повторных заземлений не должно превышать 30 Ом, при наличии не менее трех таких заземлений на линии. Если мощность питающего сеть трансформатора более 100 кВА, то величина сопротивления каждого из повторных заземлений не должна быть выше 10 Ом.
Присоединять заземляющие провода к заземлителям повторных заземлений необходимо надежным болтовым соединением, чтобы иметь возможность отсоединить и проверить каждый заземлитель в отдельности. Во всех остальных случаях спуски заземляющих проводов присоединяются к заземлителям электросваркой.

Рис. 150. Схемы заземляющих устройств:
а — для заземления низковольтных опор с приставками, б, в — для заземления железобетонных опор линий напряжением 10 кВ; 1 — опора, 2— стойки, 3—подкос

Рис. 151. Выполнение защитного заземления крюков низковольтной опоры: а — присоединение заземляющего спуска сваркой, б — плашечными зажимами

Схемы заземляющих устройств опор воздушных линий электропередачи показаны на рис. 150. Для низковольтных линий сопротивление заземления до 30 Ом обеспечивается устройством заземления из двух электродов длиной до 5 м каждый, как это показано на рис. 150, а. Заземляющие устройства ВЛ помещают на глубину не менее 0,5 м, а в пахотных землях — не менее 1 м.
Для достижения требуемой величины сопротивления заземления 10 Ом при расчетном сопротивлении грунта, равном 50 Ом · м применяют один заземлитель длиной 3 м и соединительную полосу длиной 5 м (рис. 150, б), а для величины сопротивления заземлителя 15 Ом при сопротивлении грунта 250 Ом·м — три заземлителя, расположенных на расстоянии 10 м друг от друга (рис. 150, в).
Для заземления арматуры, расположенной на опорах, по ним прокладывают заземляющие спуски, присоединяемые к заземлителям. Сечения заземляющих спусков для воздушных линий напряжением 6—10 кВ должно быть не менее 35 мм2, а диаметр спусков для линий напряжением до 1000 В — 6 мм. Присоединение крюков низковольтной линии к заземляющим спускам с помощью сварки или плашечных зажимов показано на рис. 151.

Читайте также: