Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий - Защитные заземления на подстанциях и контроль изоляции

При нормальном режиме работы отдельные части электрооборудования (например, корпус) не находятся под напряжением сети. При повреждении изоляции эти части оказываются под напряжением, которое имеют проводники тока данной электроустановки при нормальной работе.
Для обеспечения безопасности людей на подстанциях сооружают заземляющие устройства и заземляют корпуса злектрооборудования, т. е. создают сеть защитного заземления, назначение защитного заземления — создание между металлическими частями электрооборудования и землей электрического соединения с достаточно малой величиной сопротивления, при котором параллельное присоединение человека к заземленным частям, оказавшимся под напряжением, не способно создать ток, опасный для его жизни.
Безопасными величинами сопротивления заземляющих устройств (согласно ПУЭ) являются: 1) для электроустановок напряжением выше 1000 В при величине тока однофазного к. з. на землю свыше 500 А — не более 0,6 Ом; 2) для установок такого же напряжения, но величине тока менее 500 А — не более 10 Ом; 3) для установок напряжением ниже 1000 В — не более 4 Ом.
Заземляющее устройство состоит из заземлителя — одного или нескольких металлических проводников, имеющих непосредственную связь с землей, и заземляющих проводников, которые соединяют заземлитель с заземляемыми частями электрооборудования.
При устройстве заземляющей сети в первую очередь используют естественные заземлители, которыми могут служить проложенные в земле водопроводные и обсадные трубы, металлические конструкции, свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле. Если с помощью естественных заземлителей нельзя достигнуть безопасной величины сопротивления, то применяют искусственные заземлители — вертикально погруженные стальные трубы, металлические стержни, уголковую сталь или горизонтально проложенные стальные полосы, круглую сталь.
Заземляющими проводниками могут служить металлические конструкции зданий, РУ, стальные трубы электропроводок, нулевой провод сети, алюминиевые оболочки кабелей. Заземляющие проводники в помещениях должны быть доступны для осмотра, предохранены от химических воздействий и окрашены в черный цвет. Соединение их между собой и присоединение к заземляемым конструкциям выполняется сваркой, присоединение к корпусам аппаратов и машин — сваркой или надежным болтовым соединением, присоединение к металлическим оболочкам кабелей и проводов — пайкой. Все заземляемые элементы должны присоединяться к заземлителю или заземляющему контуру только параллельно.
На подстанциях с различными ступенями напряжения и различным назначением электроустановок следует применять общую заземляющую сеть с суммарным сопротивлением, не превышающим наименьшее допустимое сопротивление.
Расчет заземляющих устройств производят в следующем порядке. Определяют расчетный ток замыкания на землю, величину наименьшего допустимого сопротивления, по справочнику принимают величину удельного сопротивления грунта в месте установки заземлителей. Затем находят сопротивление одного заземлителя и их общее количество, которое не должно быть менее двух.
Кроме устройства сети защитного заземления на подстанциях осуществляют контроль за состоянием изоляции, т. е. измерений ее омического сопротивления с целью обнаружения дефектов и предупреждения замыканий на землю и к. з.
Периодический контроль электрооборудования производят после его монтажа, затем через определенные периоды или при выявлении дефектов. Измерения производят на отключенном электрооборудовании мегомметрами Ml 101 на напряжение до 1000 В и МС-08 на напряжение 2500 В. Постоянный контроль изоляции под рабочим напряжением в течение всего времени работы электрооборудования выполняется приборами, работающими на постоянном оперативном токе, и приборами вентильного типа. При снижении сопротивления изоляции приборы воздействуют на предупредительный световой или звуковой сигнал.
Обычно на подстанциях применяют схему трех вольтметров, включенных в звезду с заземленной нейтральной точкой. Однако по показаниям вольтметров можно судить лишь о наличии или отсутствии замыканий на землю, а не о величине сопротивления изоляции.