Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Пусконаладочные работы при монтаже электроустановок

Испытание заземляющих устройств - Пусконаладочные работы при монтаже электроустановок

Оглавление
Пусконаладочные работы при монтаже электроустановок
Общие сведения об электроустановках
Электрические сети
Распределительные устройства
Аппараты распределительных устройств выше 1000 В
Вторичные приборы и аппараты
Вторичные цепи
Элементы схемных решений во вторичных цепях
Организационные принципы ведения монтажных работ
Планирование электромонтажных работ
Производство электромонтажных работ
Монтаж кабельных линий
Монтаж распределительных устройств и подстанций
Пусконаладочные работы
Организация наладочного участка при монтажном управлении
Материально-техническое оснащение наладочного участка
Критерии состояния электрооборудования
Техника безопасности при проведении наладочных работ
Измерение силы тока, напряжения и мощности
Измерения в высокоомных цепях
Измерения в низкоомных цепях, силы тока без разрыва цепи
Измерение мощности
Проверка временных характеристик
Определение временных характеристик медленно протекающих процессов
Определение временных характеристик быстро протекающих процессов
Испытание электрических контактов
Приборы и приспособления для проверки качества контактов
Испытание изоляции
Определение степени увлажнения изоляции
Измерение диэлектрических потерь
Испытание изоляции повышенным напряжением
Наладка электрических цепей
Проверка правильности монтажа электрических цепей
Проверка взаимодействия элементов электрических цепей
Оборудование для проверки электрических цепей
Пусковое опробование электрических цепей
Испытание электрических машин и силовых трансформаторов
Снятие характеристик холостого хода и короткого замыкания
Измерение коэффициента трансформации трансформаторов
Определение группы соединения трехфазных трансформаторов
Проверка правильности работы РПН
Определение возможности включения трансформатора без ревизии и сушки
Пусковое опробование электрических машин и трансформаторов
Испытание коммутационных аппаратов
Проверка работы приводов коммутационных аппаратов
Проверка и испытание аппаратов для защиты от перенапряжений
Наладка кабельных линий
Отыскание места повреждения в кабельных линиях
Прожигание кабелей
Испытание заземляющих устройств
Измерение сопротивлений заземлителей
Проверка заземляющей сети
Измерение сопротивления петли фаза-нуль
Наладка вторичных аппаратов и приборов
Проверка состояния отдельных элементов вторичных аппаратов
Проверка электрических характеристик вторичных аппаратов

Глава XIV ИСПЫТАНИЕ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ
§ 67. Общие сведения

заземление

Земля вследствие больших размеров относительно всех устройств и сооружений, находящихся на ней, является проводником электрического тока, имеющим небольшое сопротивление. Это позволяет использовать ее для работы электроустановок, соединяя отдельные их элементы с землей. Однако обеспечить небольшое переходное сопротивление растеканию тока в земле при соединении с ней соответствующих элементов электроустановок— задача довольно сложная, учитывая сравнительно большое удельное сопротивление грунта и зависимость его климатических условий. Для решения этой задачи используют специальные устройства, называемые заземляющими.
Заземляющее устройство содержит заземлители и сеть заземления. Заземлитель представляет собой обычно множество металлических проводников, находящихся в непосредственном контакте с землей и связанных электрически между собой. Сеть заземления — это совокупность проводников, связывающих заземлитель с заземляемыми элементами электроустановки.
Заземлители бывают сложные (в виде контура с большим числом электрически соединенных электродов, введенных в грунт), простые (в виде очага из одного или нескольких сосредоточенных в одном месте электродов) и линейные (в виде нескольких электрически соединенных электродов, расположенных в ряд, или стальной шины, расположенной в грунте горизонтально). Назначение заземлителей — обеспечить хорошее растекание тока в земле, когда это необходимо при работе электроустановки в нормальных условиях, при нарушениях изоляции или отводе зарядов, возникающих в электроустановках во время грозы. Сеть заземления содержит магистрали, непосредственно отходящие от заземлителя, и ответвления, соединяющие заземляемые части электроустановки с Магистралями, а следовательно, и с заземлением.
Заземляющие устройства разделяют на рабочие, защитные и грозозащитные.
Рабочие заземляющие устройства обеспечивают нужный режим работы электроустановки в нормальных или аварийных режимах (использование земли в качестве одного из проводов при передаче электроэнергии, обеспечение работы релейной защиты от замыкания на землю и др.).

Защитные заземляющие устройства служат для обеспечения безопасности людей и животных при нарушении изоляции в электроустановках, вследствие чего металлические части электроустановки, нормально не находящиеся под напряжением, оказываются под напряжением. Грозозащитные заземляющие устройства служат для заземления средств защиты от прямых ударов молнии (тросов и стержневых молниеотводов).

В частном случае в четырехпроводных сетях переменного тока электроустановок напряжением до 1000 В функцию магистрали заземляющего устройства выполняет заземленный нулевой провод, с которым электрически должны быть соединены все металлические корпуса электрооборудования. Такое заземляющее устройство (в отличие от рассмотренного ранее заземляющего устройства с заземлителем и сетью заземления) называют зануляющим. Соединение корпусов электрооборудования с заземленной нейтралью (нулевой точкой) генератора или трансформатора называют занулением. Четвертый провод, идущий от заземленной нейтрали к приемникам электроэнергии,  называют нулевым проводом. Согласно ПУЭ в качестве нулевого провода могут быть использованы броня кабелей, стальные трубы, в которых проложены фазовые провода, и другие элементы электропроводки. В установках напряжением до 1000 В к заземляющим устройствам также относят пробивные предохранители, устанавливаемые на корпусах трансформаторов и электрически соединенные с изолированным нулевым выводом низковольтной обмотки, от которой питается сеть напряжением до 1000 В (сеть с изолированной нейтралью).
Для лучшего понимания требований, предъявляемых к заземляющим устройствам, и правильного подхода к их испытанию, рассмотрим упрощенную схему растекания тока в земле и распределения потенциалов для двух заземлителей, каждый из которых выполнен в виде металлического стержня, забитого в грунт (рис. 210, а).
Распределение потенциалов
Рис. 210 Распределение потенциалов (с) и тока в земле между двумя электродами (б)
Если к электродам 1 и 2 приложить напряжение от сети переменного тока по цепи: электрод 1 — земля — электрод 2, то будет протекать ток. При этом непосредственно у электродов линии тока (рис. 210, б) располагаются гуще, чем вдали от них, следовательно, и плотность тока здесь будет больше. Сопротивление земли, как уже говорилось ранее, равно нулю, значит, напряжение распределится частично вблизи одного электрода 1 и частично у другого электрода 2. Если расстояние между электродами большое, то распределение потенциалов в разных точках земли для момента времени, когда на электроде 2 будет плюс, а на электроде 1 минус, будет соответствовать кривой, изображенной на рис. 210, а.
При этом на участке БВ плотность тока в земле настолько мала, что падения напряжения на нем практически не будет, т. е. потенциал земли равен нулю, в связи с чем этот участок называют зоной нулевого потенциала. Участок АБ у электрода 1 и участок ВД у электрода 2 являются местами, где плотность тока значительна и практически теряется все напряжение U.
Распределение потенциалов в зоне растекания
Рис. 211. Распределение потенциалов в зоне растекания при появлении напряжения на опоре линии электропередачи: 1 — опора, 2— заземлитель, 3— кривая распределения потенциала; Uш — напряжение шага, Uи — напряжение
Именно эти участки оказывают сопротивление растеканию тока в земле, поэтому их и принято называть зонами растекания. Частное от деления падения напряжения Ua на участке растекания на силу тока /3, проходящего через заземлитель в землю, называют сопротивлением заземлителя. Для рассматриваемого примера заземлителями являются электрод 1 (первый заземлитель) и электрод 2 (второй заземлитель). Следовательно, сопротивление первого заземлителя.а сопротивление второго
Сопротивлением заземляющего устройства называют общее сопротивление, включающее сопротивление заземлителя и сопротивление заземляющей сети.
Рассмотрим, как обеспечивается электробезопасность устройствами защитного заземления и зануления. Допустим, что вследствие повреждения изоляции опора 1 линии передачи (рис. 211) оказалась под напряжением и от нее через заземлитель 2 протекает ток замыкания на землю /3. Кривая 3 показывает распределение потенциала в зоне растекания АБ. Очевидно, падение напряжения на заземлителе будет равно U3. Следовательно, чем меньше будет сопротивление заземлителя, тем меньше при той же силе тока падение напряжения на нем. Человек может подвергнуться действию напряжения в двух случаях: если, находясь у опоры, коснется ее и окажется под действием напряжения Un (напряжение прикосновения), равного разности потенциалов опоры Us и Uв точки земли, где он стоит, или, если он не коснулся опоры, но подходит к ней, окажется под действием напряжения Um (напряжение шага), равного разности потенциалов между точками земли, на которые он опирается ногами. Для рассматриваемого случая, очевидно, и напряжение прикосновения, и напряжение шага значительно меньше падения напряжения на заземлителе. Однако если вблизи заземленного элемента находится протяженный проводник, изолированный на всем протяжении (например, рельс), но соединенный с зоной нулевого потенциала или с заземленным элементом, то в первом случае в зону растекания будет внесен нулевой потенциал, а во втором — полный потенциал будет вынесен в зону нулевого потенциала. И то, и другое недопустимо, поскольку человек может попасть под полное напряжение, равное падению напряжения на заземлителе.
Защитное действие зануляющего устройства заключается в том, что при замыкании на металлический корпус токоведущей части какого-либо аппарата или машины по цепи фаза — нуль будет протекать ток короткого замыкания и поврежденный аппарат (или машина) будет отключен защитой от коротких замыканий. Следовательно, указанный корпус длительно находиться под напряжением не может. Однако сопротивление петли фаза — нуль должно быть достаточно мало с тем, чтобы при нарушении изоляции в самом отдаленном от источника питания элементе сети сила тока, протекающего по этой петле, была больше тока срабатывания защиты от коротких замыканий.
Недопустимо одновременное применение защитного заземления и зануления, так как при нарушении изоляции на одном из элементов, связанных с защитным заземлением, этот элемент длительно окажется под полным потенциалом, равным падению напряжения на заземлителе, в результате чего работники, касающиеся зануленных корпусов других элементов, окажутся под действием фазового напряжения сети.
Испытанию заземляющих устройств должна предшествовать работа по изучению и анализу проектной и технической документации: принципиальной схемы электроустановки, исполнительных чертежей сети заземления (зануления) с указанием данных о заземляющих проводниках и способов -их прокладки, актов на скрытые работы по монтажу элементов заземляющего устройства, недоступных осмотру, исполнительной схемы электрической сети с обозначением параметров электроприемников, плавких вставок предохранителей и автоматов, расчетных данных заземляющего устройства (сопротивление заземлителей, ток однофазного замыкания на землю и др.), данных о расположении подземных коммуникаций, протоколов предыдущих испытаний.
Все эти сведения используют при проведении испытания заземляющего устройства и при оценке его состояния.



 
« Промышленные электростанции   Рабочее место при монтаже и наладке вторичных цепей »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.