Заземляющие устройства РУ и их нормирование.
При повреждении изоляции проводников относительно земли в месте повреждения возникает ток, значение и продолжительность которого зависит от рабочего заземления сети. В эффективно заземленных нейтралях ток в месте замыкания достигает 1000 А, однако, его длительность составляет 10-е доли секунды из-за срабатывания релейной защиты.
В сетях не заземленных или заземленные через ДГР ток однофазного ЗНЗ не превышает нескольких десятков А, но этот ток протекает длительное время.
От места повреждения ток замыкания возвращается частично по проводам, частично через землю. В месте перехода тока в землю могут возникать значительные потенциалы и градиенты напряжения на поверхности земли опасные для людей находящихся по близости.
Для устранения этой опасности на подстанциях линиях электропередачи предусматривают заземляющие устройства заземляющие устройства снижающие потенциалы и градиенты напряжения до приемлемых значений. Основой заземляющих устройств является заземлитель предназначенный для обеспечения прохождения тока в землю.
Контурный проводник заземлителя должен охватывать установку в целом на площадке наружного РУ вдоль рядов оборудования подлежащего заземлению укладываются проводники на глубине около 0,5 м., кроме того, укладываются проводники образующие сетку, присоединяют предметы подлежащие заземлению с помощью проводников называемых спусками.
Основной заземлитель – это специальный заземлитель для проведения тока в землю, вспомогательный заземлитель – это металлический предмет любого назначения соединенный с землей. Например, стальные каркасы зданий, арматура железобетонных оснований проложенных в земле, металлические проводы за исключением трубопровода горючих жидкостей или взрывчатых газов и смесей, а также свинцовые оболочки проложенных в земле. Не допускается использовать в качестве естественного заземлителя алюминиевые оболочки кабеля.
Заземлители должны быть связаны с магистралями заземлений не менее, чем 2-мя проводниками присоединенными к заземлителю в разных местах для искусственных заземлителей применяется сталь, они не должны иметь окраски. В качестве искусственных заземлителей допускается применение заземлителей из электропроводящего бетона. К основному заземлителю присоединяют
- вспомогательные естественные заземлители
- нейтрали генераторов и трансформаторов подлежащие к заземлению
- разрядники и молниеотводы
- металлические части электрического оборудования могущие оказаться под напряжением
- корпуса электрических машин. Металлических конструкций РУ и ограждений. Вторичные обмотки измерительных трансформаторов, а также нейтрали силовых трансформаторов (обмотки 380-220 В).
Защитная зона одиночного стержневого молниеотвода представляет собой конус, радиус основания которого и высота рассчитывается по специальным формулам (см. инструкцию по молния защите сооружений 2004 год).
Характеристика земли.
Основные вещества, из которых состоит земля - это окись кремния и окись алюминия, которые практически не проводят электрический ток. Проводимость земли объясняется наличием влаги между частицами окислов и растворенных в ней солей. Земля обладает электролитической проводимостью. Бетон в сухом состоянии является хорошим изолятором. Бетон в земле обладает электрической проводимостью, что обусловлено проникновением влаги.
В зимнее время влага замерзает и удельное сопротивление бетона резко увеличивается.
Существует электропроводящий бетон (БетЭл), который может быть использован при сооружении фундаментов под оборудование и опоры, что повысит эффективность их использования в качестве вспомогательных естественных заземлителей.
Нормирование заземляющих устройств.
Нормы на заземляющие устройства определяют условия электробезопасности (ПУЭ 7 изд., 2003, раздел 1, глава 1.7 «Заземляющие и защитные меры электробезопасности».
