Рис. 14. Переносное трехфазное заземление для ВЛ до 10 кВ.
1 — зажим пружинящий; 2 —рукоятка; 3 — бур-заземлитель; 4 — скоба для подвески; 5 — заземляющий проводник; 6 — струбцина.
Переносные заземления применяются для защиты людей, работающих на отключенных частях электроустановок, от ошибочно поданного или от наведенного напряжения. При подаче напряжения на заземленный участок возникает короткое замыкание. Благодаря этому напряжение на месте короткого замыкания снижается практически до нуля. Кроме того, срабатывает защита и отключает источник питания.
Рис. 15. Переносное заземление для BЛ до 110 кВ.
Переносные заземления состоят из проводов для заземления и закорачивания между собой токоведущих частей разных фаз электроустановки, зажимов для присоединения заземляющих проводов к токоведущим частям и наконечника или струбцины для присоединения к заземляющим проводникам или конструкциям.
Переносные заземления выполняются как трехфазными (рис. 14) (для закорачивания всех трех фаз и заземления их общим заземляющим проводником — спуском), так и однофазными (для заземления токоведущих частей каждой фазы отдельно). Однофазные заземления применяются главным образом в электроустановках 330 кВ и выше, поскольку в таких установках расстояния между фазами велики и закорачивающие проводники получились бы чрезмерно длинными и тяжелыми.
Переносные заземления применяются в комплекте со штангами для их наложения. Минимальные размеры этих штанг приведены в табл. 6.
При определении общей длины штанг для наложения заземлений следует предусматривать удобство пользования ими с пола, с земли, а на воздушных линиях — и с опор. При этом масса штанги, если работу с ней выполняет один человек, должна быть такой, чтобы наибольшее усилие на руку, поддерживающую штангу у ограничительного кольца, не превышало 157 Н (16 кгс).
Минимальные размеры штанг для наложения заземлений
Наименование штанги | Длина, мм | |
изолирующей части | рукоятки | |
Штанги для наложения заземлений в электроустановках до 1000 В | Не нормируется, определяется удобством пользования | |
Штанги для наложения заземлений в РУ до 500 кВ и на провода ВЛ до 35 кВ | Согласно табл. 8 | Согласно табл. 8 |
Штанги, выполненные целиком из изоляционных материалов для наложения заземлений на провода ВЛ 110—220 кВ, в том числе штанги с дугогасящим устройством | 1400 | Согласно табл. 8 |
Штанги составные с металлическими звеньями для наложения заземлений на провода ВЛ 330—500 кВ | 1000 | Согласно табл. 8 |
Штанги для наложения заземлений на изолированные от опор грозозащитные тросы ВЛ 110—500 кВ, а также штанги для наложения заземлений в лабораториях и в испытательных установках | 700 | 300 |
При большем усилии требуется участие второго лица и применение поддерживающего устройства.
Поэтому наряду со штангами, выполненными целиком из изоляционных материалов, для BЛ разработаны и применяются штанги, составленные из нескольких металлических звеньев и одного бакелитового звена. Обычно такие штанги применяются для BЛ 330 кВ и выше в комплекте с переносными заземлениями. В этих штангах металлические звенья включены в цепь заземляющего провода, что позволяет существенно облегчить заземление и получить при достаточно большой длине (до 7 м) сравнительно незначительную массу.
При пофазном ремонте BЛ 110—220 кВ, когда работы должны вестись на одной отключенной фазе, а две другие фазы находятся под рабочим напряжением, применяются штанги для наложения заземления с дугогасящим устройством, которое служит для гашения дугового разряда, возникающего при заземлении ремонтируемой фазы из-за наличия на ней наведенного напряжения. Штанга с дугогасящим устройством состоит из следующих основных частей: рабочей части с дугогасящим устройством и захватом (пантографическим или другой конструкции), изолирующей части, рукоятки и заземляющего проводника со струбциной. Размеры изолирующей части и рукоятки соответствуют приведенным в табл. 6. Сечение заземляющего проводника по условиям механической прочности не должно быть менее 16 мм2. На штанге с дугогасящим устройством необходимо обозначать рабочее напряжение линии, для которой она применяется, и номинальный ток дугогасящего устройства.
Переносные заземления должны удовлетворять следующим требованиям:
1. Они должны быть выполнены из неизолированного медного многожильного провода сечением, удовлетворяющим требованиям термической стойкости при трехфазных к. з., но не менее 25 мм2 в электроустановках выше 1000 В и не менее 16 мм2 в электроустановках до 1000 В. Если требуется увеличить сечение, применяют, исходя из удобства пользования, провода сечением 50 и 95 мм2.
Применять для переносных заземлений изолированный провод не разрешается, потому что изоляция не позволяет вовремя обнаружить повреждение жил провода, которое, уменьшая расчетное сечение, может привести к пережиганию провода током к. з.
Конструкция зажимов для присоединения закорачивающих проводов к шинам должна быть такой, чтобы при прохождении тока к. з. переносное заземление не могло быть сорвано с места электродинамическими усилиями. Зажимы снабжаются приспособлениями, позволяющими накладывать, закреплять и снимать их с шин при помощи штанги для наложения заземления. Гибкий медный провод должен присоединяться к зажиму непосредственно или при помощи надежно опрессованного медного наконечника. Для защиты провода от излома в местах присоединения рекомендуется заключать его в оболочки в виде пружин из гибкой стальной проволоки.
Наконечник на проводе для заземления должен выполняться в виде струбцины или соответствовать конструкции зажима (барашка), служащего для присоединения заземления к заземляющей конструкции.
4. Соединение элементов переносного заземления выполняют прочно и надежно путем опрессовки, сварки или сбалчивания с предварительным лужением контактных поверхностей. Соединение пайкой не допускается, потому что нагрев заземлений при прохождении тока к. з. может достигнуть температуры, при которой припой расплавится и соединение разрушится.
При выборе по термической стойкости сечений медных проводов переносных заземлений допускаются следующие температуры: начальная +30 °С, конечная +850 °С.
Для расчета переносных защитных заземлений на нагрев токами к. з. можно пользоваться следующей упрощенной формулой для определения минимального сечения проводников:
где /уст — наибольшее значение установившегося тока к. з., — фиктивное время, с.
В практических целях за /ф может быть принято время, определенное по наибольшей выдержке времени основной релейной защиты для данной электроустановки.
При больших токах к. з. разрешается устанавливать несколько заземлений параллельно.
Для электроустановок с заземленной нейтралью в расчетах принимается однофазный ток к. з., а для электроустановок с изолированной нейтралью — двухфазный.
Информационным сообщением ОРГРЭС № Э-17/67 рекомендован упрощенный выбор переносных заземлений исходя из максимально возможного тока к. з. в местах применения переносных заземлений и выдержки времени основной защиты (табл. 7).
Сечение переносного заземления, применяемого для заземления испытательной аппаратуры и испытываемого оборудования, не должно быть менее 4 мм2, а применяемого для заземления изолированного от опор грозозащитного троса ВЛ, а также для заземления передвижных установок (лабораторий, мастерских и т. п.)—не менее 10 мм2 по условиям механической прочности.
Таблица 7
Упрощенный выбор сечения проводов переносных заземлений
Сечение провода переносного заземления, мм* | Максимально допустимый ток | Сечения проводов ВЛ. мм1, на которых применяются переносные заземления без расчета на ток к. з. | |||
0,5 | 1 | 3 | медных | алюминиевых и сталеалюминиевых | |
16 | 6 10 | 4 7 14 | 2,5 4 8 | 25 50 95 150 95 185 300 | 35 70 150 240 150 300 500 |
Примечания: 1. При других выдержках времени основной защиты значения максимально допустимых токов к. з. нересчитываются делением указанного в таблице тока к. з. прн выдержке I с на У/ф, где /ф— время действия основной защиты.
2. В электроустановках (кроме ВЛ), в которых ток к. з. превышает 20 кА, должны в первую очередь устанавливаться заземляющие ножи.
На каждом переносном заземлении должны быть обозначены его номер и сечение заземляющих проводов. Эти данные выбиваются на бирке, закрепленной на заземлении, либо на струбцине (наконечнике).
Места для подсоединения заземлений должны иметь свободный и безопасный доступ. Переносные заземления, применяемые для заземления проводов воздушных линий, могут присоединяться к конструкциям металлической опоры, заземляющему спуску на деревянных опорах или специальному временному заземлителю (штырю).
В качестве переносных заземлителей рекомендуется применять заземлители для передвижных электроустановок, изготовляемых по ГОСТ 16556-71.
Заземлитель для передвижных электроустановок состоит из стержня с зажимом и имеет устройство для забивки в грунт и извлечения из грунта (рис. 16). Стержни заземлителей изготовляются трех типоразмеров: длиной 1180, 1500 и 2000 мм, при этом глубина погружения в грунт будет соответственно 580, 900 и 1400 мм. Наружный диаметр стержня 15 мм.
При выполнении заземления в почвах с высоким удельным сопротивлением (песок, супесок, каменистые почвы и т. п.) для уменьшения сопротивления заземли- теля рекомендуется искусственная обработка почвы, соприкасающейся с заземлителем, раствором подсоленной воды.
Рис. 16. Устройство для забивки и извлечения стержня стандартного заземлителя.
1 — молот; 2 — замок; 3 — стержень заземлителя.
напряжение, а также на токоведущие части участка, на котором может оказаться наведенное напряжение. Каждое переносное заземление перед употреблением должно осматриваться. Переносные заземления нужно осматривать также в тех случаях, если они подвергались воздействию тока к. з.
При разрушении контактных соединений, расплавлении их, обрыве более 10% жил переносные заземления Должны быть изъяты из употребления.
Наложение переносного заземления производится изолирующей штангой, составляющей одно целое с заземлением или применяемой для поочередного оперирования с зажимами заземления всех фаз.
При наложении заземления заземляющий проводник сначала присоединяют к заземленной конструкции или специальному временному заземлителю, затем после проверки отсутствия напряжения на токоведущих частях зажимы заземления посредством штанги поочередно накладываются на токоведущие части. На BЛ до 35 кВ для упрощения и ускорения операции по наложению заземления на штанге можно применять приспособление, позволяющее закрепить на ней кроме зажима заземления еще и указатель напряжения (рис. 17).
Рис. 17. Приспособление на штанге для одновременной проверки отсутствия напряжения и наложения заземления на провода ВЛ на деревянных опорах.
1 —штанга для наложения заземления; 2 —скоба; 3— втулка для крепления рабочей части указателя напряжения; 4 — муфта для крепления зажима заземления.
Тогда, проверив отсутствие напряжения указателем, можно тут же наложить на токоведущую часть зажим заземления.
При снятии переносных заземлений сначала снимают зажимы с токоведущих частей, затем отсоединяют заземляющий провод. Все операции по наложению и снятию переносных заземлений необходимо производить с применением диэлектрических перчаток.
Наложение заземлений в РУ следует производить с пола, земли или с лестницы, не поднимаясь на еще не заземленное оборудование.
При опасности появления наведенного напряжения от соседних линий на участке линии, на котором производятся работы, или на незаземленном оборудовании (машины, механизмы и т.п.) на них должно быть поставлено заземление. Необходимо учитывать, что наведенное напряжение отсутствует на токоведущей части только тогда, когда к ней присоединено заземление. Поэтому даже после снятия заряда с токоведущей части или после снятия заземления недопустимо касаться незаземленных токоведущих частей без защитных средств.
Ниже перечислены переносные заземления, применяемые в энергосистемах, разработанные СКТБ ВКТ Мосэнерго и выпускаемые серийно Белгородским электромеханическим заводом и заводом РЭТО Мосэнерго.
Заземление для BЛ до 1000 В (ТУ 34-3816-74) содержит пять фазных пружинящих зажимов (в том числе для нулевого провода и провода освещения). Провода заземления — медные гибкие марки МГГ сечением 16 мм2. В комплект входит штанга и бур-заземлитель. Заземление может применяться при токах термической стойкости до 2,5 кА со временем прохождения до 2,8 с и предназначается для наложения на провода сечением от 6 до 150 мм2.'Масса комплекта 5,3 кг.
Заземление для РУ до 1000 В (ТУ 34-3820-74) предназначено для наложения на шины прямоугольного и круглого сечения, рубильники и т.д. Заземление содержит три фазных винтовых зажима, съемную изолирующую штангу, провод марки МГГ с сечением 16 мм2. Заземление может применяться при токах термической стойкости до 2,5 кА со временем прохождения до 2,8 с. Масса комплекта 2 кг.
Заземление для BЛ 6—10 кВ (ТУ 34-3816-74), содержащее три фазных пружинящих зажима, провод марки МГГ сечением 25 мм2, изолирующую штангу и бур-заземлитель. Заземление может применяться при токах термической стойкости до 4,5 кА со временем прохождения до 2,8 с. Масса комплекта 8 кг.
Заземление для РУ 15 кВ (ТУ 34-3815-74) выпускает завод РЭТО Мосэнерго. Заземление содержит три литых силуминовых зажима, стальную заземляющую струбцину и изолирующую штангу. Выпускается в нескольких вариантах с проводом марки МГГ сечением 25, 50 и 70 мм2 и применяется при токах термической стойкости соответственно 4, 8 и 10 кА со временем прохождения до 3 с. Масса комплекта соответственно 3,6; 4,1 и 5,0 кг.
Заземление для грозозащитных тросов BЛ 330—500 кВ типа ЗПТ-1 (ТУ 34-3822-71). Заземление предназначено для снятия с грозозащитных тросов наведенного напряжения, которое может достигать 60 кВ. Содержит винтовой зажим, заземляющий провод сечением 10 мм2, изолирующую штангу и заземляющую струбцину с элементами упрощенной блокировки, препятствующей отсоединению заземляющей струбцины до снятия зажима с троса и обеспечивающей этим безопасность операций (рис. 18). Масса комплекта 1 кг. Заземление по разработкам СКТБ ВКТ Мосэнерго выпускают завод «Свердловэнергоремонт» и завод РЭТО Мосэнерго.
Рис. 18. Переносное заземление для грозозащитных тросов ВЛ 330— 500 кВ с упрощенной блокировкой. 1 — винтовой зажим; 2—изолирующая часть штанги; 3— приспособление для присоединения струбцины заземления к заземляющему контуру; 4 — заземляющий провод; 5 — головка винта для закрепления струбцины заземления к заземляющему контуру.
Переносное заземление для BЛ 330—500 кВ (ТУ 34-7601-73) разработано СКТБ ВКТ Мосэнерго и изготовляется Московским механическим заводом и заводом РЭТО Мосэнерго. Заземление состоит из пружинистого зажима типа «ножницы», заземляющего провода сечением 25 мм2, заземляющей струбцины, составной штанги для установки и снятия заземления (см. рис. 15). Впервые в конструкции штанги и заземления применены металлические звенья (дюралюминиевые трубки), включенные в цепь заземляющего провода. Такая конструкция позволила существенно облегчить заземление, обеспечив тем самым возможность работы с ним одному человеку.
Штанга состоит из четырех металлических звеньев и одного бакелитового. Бакелитовое звено содержит рукоятку с изолирующей частью длиной 1 м. При суммарной длине 7 м заземление имеет массу 4,5 кг. Заземление успешно прошло испытание на термическую и динамическую стойкость при токе к. з. 10 кА со временем протекания 0,5 с.
По аналогии с описанным выше переносным заземлением СКТБ ВКТ Мосэнерго разработало переносное заземление для ВЛ 110—220 кВ в комплекте со штангой, выполненной также из нескольких металлических звеньев и одного изолирующего звена.
Заземление переносное для BЛ и РУ 10—110 кВ типа ШЭП-35У4-110У4 (трехфазное) выпускается Троицким электромеханическим заводом (ТУ 16-538.232-74). Заземление состоит из трех изолирующих штанг типа ШЗП, трехфазных винтовых зажимов, струбцины и заземляющего провода сечением 25 мм2. Выпускаются три типа заземления: для электроустановок до 10, 35 и 110 кВ. Заземление применяется при токах термической стойкости до 4 кА со временем протекания до 3 с. Масса комплекта для РУ до 10, 35 и 110 кВ соответственно 6,1; 9,6 и 11,3 кг, а длина штанги соответственно 1355, 1955 и 2255 мм.
Заземление переносное (однофазное) для BЛ и РУ 220 кВ типа ШЗП-220У4 изготовляется Троицким электромеханическим заводом (ТУ 16-538.232-74). Заземление состоит из изолирующей штанги типа ШЗП-220 длиной 3730 мм, винтового фазового зажима, струбцины и заземляющего провода сечением 25 мм2. Заземление рассчитано на ток термической стойкости до 4 кА со временем протекания до 3 с. Масса комплекта для РУ—6,4 кг, для ВЛ—7,5 кг.
Заводом РЭТО Мосэнерго по ТУ 34-3815-74 изготовляются переносные заземления для ВЛ35—220 кВ (однофазные и трехфазные) и для ОРУ 35—220 кВ (трехфазные), которые предназначены для наложения на провода ВЛ и токоведущие части ОРУ сечением 25—400 мм2. Заземления содержат фазные зажимы (для трехфазного использования — 3 шт., для однофазного— 1 шт.), заземляющую струбцину, изолирующую штангу и заземляющий провод. Заземляющий провод имеет сечение 25, 50
или 70 мм2 и применяется при токах термической стойкости соответственно 4, 8 или 10 кА со временем протекания до 3 с, а на напряжение 220 кВ при токах термической стойкости 10, 20 и 25 кА со временем протекания до 0,5 с. Длина изолирующей штанги для BЛ 35 и 110 кВ —3060 мм, для BЛ 220 кВ —4055 мм; для ОРУ 35 кВ —2025 мм, для ОРУ 220 кВ —3950 мм.
