Конструкция заземляющих устройств



Для заземления электропотребителей различных назначений и напряжений следует применять одно общее заземляющее устройство с наименьшим сопротивлением (рис. 1).
В установках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединяют нейтрали трансформаторов и генераторов, должно быть не более 4 Ом. Для трансформаторов и генераторов мощностью 100 кВ А и менее заземляющие устройства могут иметь сопротивление до 10 Ом.

Устройство заземлений различных электропотребителей
Рис. 1. Устройство заземлений различных электропотребителей:
а, б — электрооборудования, питаемого от трехфазной сети соответственно с изолированной .


ножества факторов, в частности, от соотношения сопротивлений заземляющих устройств у приемников и источников электроэнергии. Если численные значения этих сопротивлений невелики, то на значение напряжения, под которым может оказаться человек, будут влиять соотношение параметров сети и ряд других показателей. Вот почему для сетей напряжением до 1000 В нет необходимости в определении точного значения сопротивления заземлителей.

Если же указанное заземляющее устройство одновременно используется для электроустановок напряжением свыше 1000 В с большими токами замыкания на землю (более 500 А), то его сопротивление в любое время года не должно превышать 0,5 Ом.
Для заземляющих устройств любого назначения необходимо использовать в первую очередь естественные заземлители и заземляющие проводники. Если естественных заземлителей нет или их использование не дает требуемых результатов, то применяют искусственные заземлители в виде стержней из угловой или прутковой стали, стальных полос.


и этом необходимо так размещать искусственные заземлители, чтобы обеспечить по возможности равномерное распределение электрического потенциала на площади, запятой электрооборудованием.
Выбор материала заземлителей зависит от характера грунта и способа забивки стержней. Длину стержней и глубину их заложения выбирают в зависимости от климатических условий. В последнее время для всех групп грунтов, кроме вечномерзлых и скальных, рекомендуется применять в качестве материала заземлителей прутковую сталь диаметром 12 мм.
Геометрические параметры стальных заземлителей должны быть не менее указанных в нормативах.
Неизолированные заземляющие проводники, проложенные в земле, выполняют одновременно роль заземлителей.
Сопротивление заземляющих устройств растеканию тока зависит от удельного сопротивления грунта, так как именно он оказывает основное сопротивление растеканию.
Приближенные средние значения удельных сопротивлений р, Ом м, различных грунтов:
Песок………………………………………………………………………. 700
Супесь…………………………………………………………………….. 300
Чернозем………………………………………………………………..

0
Суглинок, каменистая глина (верхний слой толщиной
1…3 м — глина, глубже — гравий)………………………… 100
Глина……………………………………………………………………… 40
Торф………………………………………………………………………. 20
Эти значения надо умножать на коэффициент Км, зависящий от климатической зоны и вида заземлителя (табл. 2).
Если удельное сопротивление грунта в наиболее неблагоприятное время года превышает 200 Ом-м, то сооружение искусственных заземлителей требует проведения дополнительных мероприятий.
Рассчитывать сопротивление естественных заземлителей можно лишь весьма приближенно. Приведенные в табл. 3 и 4 значения следует пересчитывать пропорционально сопротивлению грунта р и умножать на коэффициент Кы (см. табл. 2).

Таблица 2. Зависимость коэффициента Км от климатических зон и вида заземлителя


Климатическая зона

Признаки климатической зоны

Значения коэффициента ЛГ

Средняя многолетняя температура, °С

Среднее годовое количество осадков, см

Продолжительность периода замерзания грунтовых вод, дни

при вертикальных заземлителях и глубине заложения 0,5…0,8 м

при горизонтальных
заземлителях и глубине заложения 0,8 м

 

0

 

 

-20…-15 -15…-10 -10…0 0…5

16. . 18
18 …22 22 …24 24 …26

40 50 50 30…50

170… 190 150 100
0

1,8…2 1,5 …1,8 1,4… 1,6 1,2… 1,4

4,5…7 3,5 …4,5 2…2,5 1,5…2

Таблица 3. Сопротивление растеканию металлических трубопроводов, уложенных на глубине 2 м, при удельном сопротивлении грунта р = 100 Ом-м


Длина подземного участка трубопровода, м

Сопротивление растеканию, Ом, при диаметре трубы, мм

75

100

150

100 1000 2000

0,35 0,25 0,2

0,28 0,2 0,17

0,23 0,17 0,15

Таблица 4. Сопротивление растеканию свинцовых оболочек кабелей, уложенных на глубине 0,7 м, при удельном сопротивлении грунта р = 100 Ом-м

Длина подземного участка кабеля, м

Сопротиачение растеканию, Ом, при площади сечения кабеля, мм 2

16…35

50… 95

120 и выше

100
200 500 1000

2 1,8 1,4 1,2

1,5 1,4 1,1 0,9

М 1
0,8 0,7

 

« Конструкции шунтирующих реакторов   Конструкция комплектных распределительных устройств 6—10 РєР’ »

Источник: leg.co.ua

 

Заземляющее устройство представляет собой совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлители – это металлические проводники, имеющие непосредственный контакт с землей. Заземляющие проводники соединяют заземлители с заземляемыми частями электроустановок, например с опорами ВЛ, грозозащитными тросами и др. Заземлители бывают искусственные и естественные; первые – такие заземлители, которые закладывают в землю специально для заземления; вторые – это находящиеся в земле сооружения (например, фундаменты опор), которые используются для заземления.

Искусственными заземлителями обычно являются стальной проводник, заложенный в грунт горизонтально или вертикально (иногда наклонно), или группа таких проводников-электродов, соединенных между собой. В последнем случае заземлитель называют сложным, а если электроды образуют контур, то сложный заземлитель называют заземляющим контуром (см. рисунок 9.1).


Контакт заземлителя с грунтом должен иметь достаточную поверхность и протяженность и быть весьма плотным. Отсюда ясно, почему заземляющие контуры часто имеют большие размеры. Сопротивление заземляющего устройства (оно складывается из сопротивлений заземлителя и заземляющего проводника) должно быть очень малым, во много раз меньше сопротивления человеческого тела и не превышать установленной предельной нормы.

Протяжённые горизонтальные заземлители (лучи) прокладывают на глубине не менее 0,5 м, на пахотной земле – не менее 1 м. Они рациональны в тех случаях, когда электропроводность верхнего слоя грунта обеспечивает нужную проводимость лучевого заземлителя. В других случаях монтируют вертикальные электроды, преимущественно глубинные, достигающие хорошо проводящих слоев грунта. В отдельных случаях заземлители закладывают в котлованы вместе с опорами воздушных линий. Иногда заземлителями служат фундаменты опор, если их проводимость оказывается для этого достаточной.

 

Конструкция заземляющих устройств

Конструкция заземляющих устройств

а- вертикальные электроды с гори­зонтальными перемычками, проложен­ными в траншее; б вертикальные электроды с ввернутыми в грунт пере­мычками; в наклонные электроды, погруженные из одного котлована и соединенные концами; 1- поверхность земли; 2 — электроды заземления, по­гружаемые вертикально или наклонно; 3- соединительные горизонтальные или наклонные перемычки; 4место сварки.


 

Рисунок 9.1 — Схемы соединения электродов-заземлителей

Источник: helpiks.org

Защите молниеотводами от разрушения при прямых ударах молнии подлежат вводные, кабельные, разрезные, контрольные и угловые деревянные опоры, деревянные промежуточные опоры, поврежденные молнией, но не требующие замены, а также деревянные и железобетонные опоры, на которых установлены искровые или газонаполненные разрядники, опоры ВЛ и ВСЛ СЦБ. Применяют несколько типов конструкций заземлителей.

Протяженный заземлитель из стальной линейной проволоки, оборудуемый у опор линий связи (рис. 45, а), служит молниеотводом, защищающим опоры от разрушения при ударе в них молнии, а также защитным заземлением, к которому присоединяют разрядники, устанавливаемые в кабельных ящиках, и искровые разрядники каскадной защиты.

На деревянных опорах линий связи молниеотводы устраивают из стальной линейной проволоки диаметром 4 или 5 мм, прокладываемой от вершины опоры и укрепляемой скобами из этой же проволоки через каждые 300 мм. Нижний конец проволоки укладывают в вырытую траншею на глубину 0,5-0,9 м, которую затем закрывают и трамбуют. Длина подземной части проволоки I зависит от удельного сопротивления грунта и выбирается равной I — 1 -г-12 м.

Типы заземлителей опор линий связи

Рис. 45. Типы заземлителей опор линий связи


Протяженные заземлители оборудуют только на сложных опорах, а также на тех опорах, на которых устанавливают разрядники. На остальных опорах (угловых и промежуточных) горизонтального протяженного заземлителя обычно не делают, а закрепляют конец проволоки молниеотвода у комля опоры. В этом случае заземлителем служит часть проволоки от поверхности земли до комля опоры (рис. 45, б).

Для безопасности работы на деревянных опорах при эксплуатации линий связи на участках их сближения и пересечения с линиями передачи или электрическими железными дорогами у молниеотводов делают разрыв (искровой промежуток) длиной 50 мм (рис. 45, в). Исключение составляют вводные, контрольные опоры и опоры с разрядниками, однако на этих опорах молниеотводы закрывают по всей длине деревянными рейками (желобами), чтобы работающий на опоре не мог коснуться молниеотвода.

На линиях связи с деревянными опорами в железобетонных приставках при отсутствии на опорах разрядников молниеотводы оборудуют в соответствии с рис. 45, г.

Протяженные заземлители обычно устраивают у опор линий связи при норме сопротивления заземления выше 30 Ом. Если норма сопротивления заземления ниже 30 Ом (например, защитное заземление у кабельных опор), то применяют стержневые одно- или многоэлектродные заземлители.


На железобетонных опорах линий связи (рис. 45, б) при размещении молниеотвода в вершине опоры и ее комлевой части обнажают один из арматурных стержней и к нему приваривают линейную проволоку, прокладываемую по опоре и укрепляемую проволочными хомутами через каждые 500 мм. Вверху опоры от этой проволоки делают отводы к искровым разрядникам или к кабельному ящику, а внизу к ней присоединяют протяженный заземлитель. Места присоединения проволоки к арматурному стержню заделывают бетоном.

На высоковольтных и высоковольтно-сигнальных линиях автоматики и телемеханики заземления устраивают у силовых, оконечных, кабельных опор и опор с секционными разъединителями, а также на всех железобетонных опорах, проходящих по населенной местности.

Железобетонные опоры ВЛ и ВСЛ СЦБ еще при изготовлении на заводах оборудуют проложенным в бетоне проводом заземления из круглой стали диаметром 6 мм с выводами (с резьбой) для подключения заземляющих элементов.

На силовых и других опорах, где заземлению подлежат элементы высоковольтного и низковольтного оборудования, устраивают два заземления (рис. 46) — заземление в сети низкого напряжения 1 и заземление в сети высокого напряжения 2. Расстояние между системами заземлителей низкого и высокого напряжения должно быть не менее 5 м, а между заземлителями внутри каждой из систем — 2,5 м. Заземлители забивают с таким расчетом, чтобы верхний край стержня отстоял от поверхности земли на 0,8 м. Заземлители соединяют между собой жгутом из двух-трех стальных оцинкованных проволок, привариваемых к заземлителям.

В районах вечной мерзлоты наиболее экономичными и надежными являются скважинные заземлители, которые рекомендуется использовать в качестве основных для домов связи, постов электрической и диспетчерской централизации, усилительных пунктов и т. п. Для устройства скважинного заземлителя сначала бурят скважину в многолетнемерзлом грунте, а затем прокладывают в ней электроды (стальная болванка, стержень, труба, уголковое железо и т. п.). Глубина скважины зависит от структуры грунта и места расположения в нем слоя высокой проводимости. Электроды заземлителя прокладывают или в талых породах, расположенных под нижней границей многолетнемерзлого грунта, — глубинные скважинные заземлители, или в мерзлом грунте на относительно небольшой глубине (до 20 м) — углубленные скважинные заземлители.

Скважину следует бурить при наличии в ней насыщенного раствора поваренной соли, чем достигается повышение электрической проводимости прилегающего грунта и исключение образования ледяной корки на стенках скважины. Для предотвращения осыпания оттаявших грунтов в скважину до глубины залегания коренных пород 5 временно закладывают трубы (рис. 47).

Заземлители А-образной силовой опоры

Рис. 46. Заземлители А-образной силовой опоры

После окончания проходки скважины для заземлителя 3 готовят стальную полосу размером 4 X 60 или 6 X 60 мм. К нижнему концу полосы крепят груз 4. Под действием груза заземлитель опускают в скважину; сначала скважину заполняют насыщенным раствором поваренной соли, а затем — заполнителем 2. Заполнитель представляет собой смесь тонкодисперсного грунта (глина, пылеватый песок, ил) с 10-15%-ным раствором поваренной соли. Когда скважина будет заполнена, обсадные трубы 1 извлекают.

В зависимости от структуры мерзлого грунта сопротивление углубленного скважинного заземлителя должно быть равно 25-30 Ом. Для достижения нормативных значений сопротивления в мерзлых грунтах устраивают многоэлектродные удлиненные скважинные за-землители, причем необходимо, чтобы расстояние между электродами было не менее длины электрода.

В районах вечной мерзлоты широко распространен способ установки заземлителей в непромерзающих водоемах. В крупных водоемах температура грунта в течение всего года плюсовая. В северных районах широко используют выносные заземлители.

Скважинный заземлитель в мерзлой осадочной породе

Рис. 47. Скважинный заземлитель в мерзлой осадочной породе:

Н — глубина скважины; Н — глубина контакта с коренными породами; Ы — глубина обсадной трубы

⇐Заземления в устройствах автоматики, телемеханики и связи | Электропитающие устройства и линейные сооружения автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта | Строительство воздушных линий⇒

Источник: www.poezdvl.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.