Проверка заземления опор вл сцб
Обновлено: 02.05.2024
Проверка заземления опор вл сцб
ИНСТРУКЦИЯ
по заземлению устройств энергоснабжения
на электрифицированных железных дорогах
Настоящая Инструкция содержит общие требования к выполнению заземлений на электрифицированных железных дорогах и конкретные технические решения по заземлению устройств тягового и нетягового электроснабжения и связанных с ними сооружений и конструкций.
В основу Инструкции положены ГОСТ 12.1.030-81 "Электробезопасность. Защитное заземление, зануление". Правила устройств электроустановок (ПУЭ-87, раздел I глава 1-7), Правила эксплуатации электроустановок потребителей* (ПЭ), утвержденные Госэнергонадзором 31.03.92 г., Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей** (ПТБ), утвержденные Главгосэнергонадзором 21.12.84 г., а также инструктивные и нормативные материалы МПС, обобщение результатов научных исследований и эксплуатационного опыта, накопленного на сети дорог.
** На территории Российской Федерации действуют "Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок" (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00). Здесь и далее. - Примечание изготовителя базы данных.
Инструкция предназначена для работников, связанных с проектированием, строительством и техническим обслуживанием устройств электроснабжения, связи, СЦБ, пути, искусственных сооружений и конструкций на электрифицированных железных дорогах.
Инструкция подготовлена Всероссийским научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ) при участии Московского института инженеров железнодорожного транспорта (МИИТ), Трансэлектропроекта и согласована с отделом охраны труда и окружающей среды ЦК Независимого профсоюза железнодорожников и транспортных строителей России, управлениями сигнализации, связи и вычислительной техники, электрификации и электроснабжения, Главным управлением пути МПС, отделом охраны труда и техники безопасности Управления социального развития.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Инструкция распространяется на заземление:
1.1.1. Конструкций и устройств тягового электроснабжения (стационарных и передвижных тяговых подстанций), постов секционирования (ПС), пунктов параллельного соединения контактной сети (ППС), пунктов группировки переключателя контактной сети станций стыкования (ПГП), опор контактной сети, опор питающих и отсасывающих линий, отсасывающих трансформаторов, автотрансформаторных пунктов, установок компенсации реактивной мощности, разъединителей, разрядников.
1.1.2. Трансформаторных подстанций нетяговых потребителей, питаемых от линий ДПР и воздушных линий электропередачи (ВЛ) 6 (10) кВ, проложенных по опорам контактной сети и находящихся в зоне, в которой должны заземляться все металлические элементы конструкций.
1.1.3. Искусственных сооружений, на которых установлены опоры или находятся узлы крепления проводов контактной сети, питающих или отсасывающих линий тягового электроснабжения, а также линий ДПР и ВЛ 6 (10) кВ, проложенных по опорам контактной сети.
1.1.4. Конструкций и устройств нетягового электроснабжения, на которых может оказаться напряжение при падении на них проводов, тросов или других деталей контактной сети при их повреждении (напольные устройства СЦБ, мосты и путепроводы, прожекторные мачты, отдельно стоящие опоры освещения, ВЛ и т.п.).
1.1.5. Линий связи, волноводов, ВЛ напряжением ниже 1000 В, прокладываемых по опорам контактной сети.
1.1.6. Пунктов подготовки пассажирских поездов с электрическим отоплением.
1.2. Инструкция устанавливает порядок выполнения и технического обслуживания заземлений, конструкций и устройств, упомянутых в п.1.1. Инструкции* на электрифицированных участках постоянного и переменного тока, исходя из требований обеспечения
* В дальнейшем везде при ссылках на пункты (пп.) и приложения подразумевается настоящая Инструкция.
1.2.1. Надежной работы защиты от токов короткого замыкания (к.з.) в устройствах электроснабжения и в системах электроснабжения нетяговых потребителей.
1.2.2. Электробезопасности обслуживающего персонала.
1.2.3. Нормального функционирования рельсовых цепей автоблокировки и электрической централизации.
1.2.4. Ограничения утечки тягового тока и защиты от электрокоррозии.
1.3. Инструкция не распространяется
1.3.1. На временные заземления устройств тягового и нетягового электроснабжения, путевого инструмента и других устройств, устанавливаемых на период производства ремонтных работ по соответствующим правилам техники безопасности.
1.3.2. На заземление трансформаторных подстанций, распределительных устройств, воздушных и кабельных линий железнодорожных нетяговых потребителей на электрифицированных ж.д., кроме перечисленных в п.1.1. Инструкции; их заземление выполняется по требованиям ГОСТ 12.1.030-81, "Правил эксплуатации (ПЭ) электроустановок потребителей" и "Правил техники безопасности (ПТБ) при эксплуатации электроустановок потребителей", утвержденных Главгосэнергонадзором 21.12.84 г., "Электротехнические устройства СНиП 3.05.06-85" в части раздела "Заземляющие устройства".
1.3.3. На заземления конструкций, устройств и коммуникаций, осуществляемые по условиям защиты их от электромагнитного влияния электротяги.
1.3.4. На заземления молниеотводов защиты сооружений к оборудованию тяговых подстанций от прямых ударов молнии, выполняемые в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и Руководящими указаниями по расчету зон защиты стержневых и тросовых молниеотводов.
1.4. Для электрифицируемых участков железных дорог заземление конструкций и установку защитных устройств предусматривают в проектах электрификации и осуществляют до пуска участка в эксплуатацию. Принимать в эксплуатацию электрифицированные участки до осуществления всех мер, предусмотренных проектом, запрещается.
1.5. Пояснение терминов и основных понятий, применяемых в Инструкции, приведено в Приложении 1.
1.6. Инструкция составлена так, что требования некоторых пунктов Инструкции, не содержащие указаний на род тока электрифицированных железных дорог (постоянный или переменный), распространяются на устройства независимо от рода тока.
2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЗАЗЕМЛЕНИЮ КОНСТРУКЦИЙ
И УСТРОЙСТВ НА ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ
2.1. Требования по обеспечению надежной работы защиты от токов короткого замыкания
в системе тягового электроснабжения
2.1.1. Контур цепи короткого замыкания должен иметь электрическое сопротивление, обеспечивающее отключение участка контактной сети с нарушенной изоляцией соответствующими фидерными выключателями тяговой подстанции, ПС, ППС.
2.1.2. Конструкции или устройства, на которые возможно попадание напряжения контактной сети вследствие нарушения изоляции или соприкосновения с проводами, должны иметь электрическое соединение с тяговой рельсовой сетью (заземление на тяговую рельсовую сеть).
2.1.3. Заземлению на тяговую рельсовую сеть подлежат все конструкции, на которых крепятся провода контактной сети или провода воздушных линий электропередачи, проложенных по опорам контактной сети, независимо от расстояния до проводов и элементов, находящихся под напряжением, а также все другие металлические сооружения, конструкции и устройства, расположенные в опасной зоне, определяемой по рис.2.1* (зона А). Для тоннелей зоны заземления конструкций определяются проектом.
* Здесь и далее, в оригинале рисунки не приводятся. - Примечание изготовителя базы данных.
2.1.4. При применении группового заземления сопротивление его троса не должно снижать ток к.з. (для наиболее удаленной от места присоединения к рельсам точки группового заземления) ниже значений, обеспечивающих надежную работу защиты от токов к.з.
2.1.5. В системе тягового электроснабжения допускается по разрешению Управления электрификации и электроснабжения (ЦЭ МПС) применение защит от токов к.з., не требующих заземления опор контактной сети и других конструкций на рельсы; при этом требования к надежности и быстродействию защиты сохраняются теми же, что и для максимальной токовой защиты.
2.1.6. Тяговая рельсовая сеть должна быть электрически непрерывной от любого участка пути до пунктов присоединения отсасывающих линий тяговых подстанций; отсасывающие линии тяговых подстанций подключают к главным путям рельсовой сети с соблюдением установленных требований по обеспечению нормальной работы рельсовых цепей.
2.1.7. От каждого участка тяговой рельсовой сети должен быть обеспечен двусторонний отвод токов путем соединения его со смежными участками пути, с рельсами параллельных путей через междупутные электрические соединители (перемычки) и т.п. Преимущественным является использование обеих рельсовых ниток пути для пропуска тяговых токов и токов к.з.
В случае невозможности обеспечения второго выхода току на смежные и параллельные пути на данном участке пути должны использоваться для пропуска тока обе рельсовые нити.
2.1.8. Запрещается включение в тяговую рельсовую сеть и в отсасывающие линии тяговых подстанций электрических аппаратов и устройств, одним из рабочих состояний которых может быть электрический разрыв цепи (разъединители, выключатели); исключение составляют случаи, когда обеспечивается несколько цепей отвода токов от участка пути или полностью исключается возможность разрыва цепи во включаемом устройстве (например, применение силовых полупроводниковых устройств с достаточной степенью дублирования).
При сближении или пересечении электрифицированных направлений, электроснабжение которых в нормальном режиме осуществляется раздельно, но предусмотрено взаимное резервирование питания, допускается в отсасывающую перемычку, объединяющую тяговые рельсовые сети обоих направлений, включать нормально разомкнутый разъединитель. Разъединитель механически или электрически блокируется с разъединителем резервного питания так, чтобы замыкание или размыкание последнего происходило при включенном положении разъединителя рельсовой сети.
Таким же способом в соответствии с Указаниями по проектированию защиты от искрообразования на сооружениях с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями при электрификации железных дорог выполняют секционирование рельсовой сети на электрифицированных путях и тупиках, с которых осуществляется слив или налив таких жидкостей.
2.1.9. Сборные неизолированные стыки тяговых рельсовых нитей оборудуют гибкими приварными медными соединителями сечением не менее 70 мм на участках постоянного тока и не менее 50 мм на участках переменного тока с поверхностью контакта в месте приварки каждого не менее 250 мм. На боковых путях станций (кроме путей со сквозным пропуском поездов), подъездных путях, малодеятельных ответвлениях участков переменного тока разрешается применять двойные приварные соединители из стального троса диаметром 6 мм каждый.
Допускаются и другие разрешенные МПС способы, обеспечивающие электрическое сопротивление рельсового стыка на участках постоянного тока не более сопротивления 3 м целого рельса при их длине 12,5 и 6 м - при большей длине и на уравнительных рельсах бесстыкового пути.
2.1.10. Двух- и многопутные электрифицированные участки оборудуют таким наибольшим количеством междупутных электрических соединителей, которое допустимо по условиям нормального функционирования рельсовых цепей автоблокировки или электрической централизации.
Для участков постоянного и переменного тока - в соответствии с п.6.3. Инструкции по защите железнодорожных подземных сооружений от коррозии блуждающими токами, утвержденной 04.07.87 г. ЦЭ-3551 (в дальнейшем именуемой Инструкцией). Во всех случаях длина обходных шунтирующих цепей по смежным и параллельным путям и перемычкам (длина I, рис.2.2, г) независимо от длины рассматриваемой рельсовой цепи должна быть не менее 10 км. При тональных рельсовых цепях длина обходных шунтирующих цепей должна быть не менее 2 км.
На электрифицированных путях, не оборудованных рельсовыми цепями автоблокировки или электрической централизацией, устанавливают междурельсовые соединители через каждые 300 м, междупутные соединители - через каждые 600 м. Эти соединители могут быть изготовлены из стального провода диаметром не менее 12 мм (постоянный ток) и не менее 10 мм (переменный ток) или из стальной полосы 40x5 мм и прокладываться изолированно от земляного полотна и балласта.
2.1.11. Электрические тяговые соединители - междупутные, междроссельные, дроссельные, междроссельные в однониточных рельсовых цепях, стрелочные (рис.2.2) - должны быть медными и не менее чем двухпроводными, с площадью сечения каждого провода не менее 70 мм (постоянный ток) и 50 мм (переменный ток). Длина междупутной перемычки не должна быть более 100 м.
2.1.12. При использовании тяговой рельсовой сети электрифицированных путей в качестве фазы для электроснабжения нетяговых потребителей и в качестве естественного заземлителя для заземления устройств грозозащиты и защиты от электромагнитных влияний должны соблюдаться требования пп.2.1.7, 2.1.9.
2.1.13. Допускается использовать рельсовые нити неэлектрифицированных путей для заземления сооружений и конструкций, если они оборудованы стыковыми соединителями (п.2.1.9) и имеют электрическое соединение с рельсами электрифицированных путей в соответствии с п.2.1.7 Инструкции. Изоляция этих рельсовых нитей от земли на участках постоянного тока должна соответствовать требованиям Инструкции ЦЭ-3551.
2.1.14. При тональных рельсовых цепях для выравнивания потенциала рельсов и снижения влияния асимметрии тягового тока на рельсовые цепи должны устанавливаться выравнивающие (симметрирующие) дроссель-трансформаторы (дроссели): на участках постоянного тока на расстоянии не более 2 км друг от друга, как правило, 1 дроссель на блок-участок; на участках переменного тока - на расстоянии не более 3 км друг от друга.
2.2. Требования по обеспечению электробезопасности
2.2.1. Для обеспечения электробезопасности обслуживающего персонала и других лиц на электрифицированных дорогах конструкции и устройства, перечисленные в п.1.1, должны быть заземлены способом, обеспечивающим отключение режима к.з. При этом напряжение на заземляемых конструкциях и устройствах не должно превышать нормируемых значений, принятых действующими нормативными документами для соответствующей продолжительности срабатывания защиты.
2.2.2. Защитному заземлению подлежат все металлические части конструкций и устройств, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты, обеспечивающих электробезопасность.
2.2.3. Сопротивление защитного заземления не должно превышать значений, нормируемых для данного типа электроустановок.
Если на заземленных конструкциях и устройствах с помощью выравнивающих сеток и контуров обеспечиваются допустимые напряжения прикосновения, то собственное сопротивление заземляющего устройства по условиям электробезопасности не нормируется.
2.2.4. Допускается в цепь заземления включать защитные устройства, создающие разрыв цепи заземления в нормальном режиме, но обеспечивающие его замыкание при возникновении опасных напряжений на защищаемых конструкциях или устройствах, а также выполнение требований п.2.1.1. Напряжение срабатывания защитного устройства не должно превышать 1200 В.
Сооружения и конструкции на участках переменного тока, расположенные в общедоступных местах (посадочные платформы, места посадки и высадки пассажиров, не имеющих посадочных платформ, оборудованные переезды и переходы на уровне железнодорожных путей, места систематической погрузки и выгрузки, пешеходные и сигнальные мостики), заземляют только наглухо двумя проводниками. На участках постоянного тока в цепь заземления включают диодные заземлители, заземление через которые в проводящем направлении эквивалентно глухому заземлению.
2.2.5. Узлы крепления устройств контактной сети на железобетонных конструкциях (опорах, мостах), если они расположены выше 2,5 м от уровня земли или посадочной платформы, заземляют как и в необщедоступных местах (т.е. с включением при необходимости в цепь заземления защитных устройств).
2.2.6. Заземление устройств, на которых обслуживающим персоналом периодически производятся технологические операции (включение, отключение и т.п.), должно быть глухим и выполнено двумя заземляющими проводниками, видимыми на всей их длине.
2.3. Требования по обеспечению нормального функционирования рельсовых цепей автоблокировки
и электрической централизацию (СЦБ)
2.3.1. Подключение конструкций и устройств к рельсовым цепям СЦБ не должно нарушать нормального функционирования рельсовых цепей во всех режимах работы: нормальном, шунтовом, контрольном, а также в режиме автоматической локомотивной сигнализации (АЛСН).
2.3.2. При однониточных рельсовых цепях заземления конструкций и устройств подключают только к тяговым нитям этих цепей, при двухниточных рельсовых цепях - к средним выводам путевых (дополнительных) дроссель-трансформаторов или ближнему рельсу.
При тональных рельсовых цепях заземления, кроме того, подключают к выравнивающим дроссель-трансформаторам, специально устанавливаемым для канализации тягового тока по рельсам. Во всех случаях сопротивление сигнальному току утечки в землю через все присоединенные к дроссель-трансформатору (дроссель) или рельсу конструкции не должно быть ниже значений, приведенных в табл.2.1.
Место подключения
заземляемой конструкции
к рельсовой цепи
Сопротивление сигнальному току утечки в землю через заземляемую на рельсовую сеть конструкцию, не менее
Проверка заземляющих устройств опор
В процессе работы BЛ сопротивления заземлений опор и их элементов могут изменить (увеличить) свою величину. Это зависит от изменения сечений заземлителей (коррозия), увеличения удельных сопротивлений грунта (высыхание, замерзание), механического повреждения заземлителей и обрыва заземляющих проводников (пахота, продавливание грунта механизмами). Поэтому заземляющие устройства периодически проверяют внешним осмотром и измерением значений их сопротивлений.
Заземляющее устройство на деревянной опоре для защиты от «заноса» высоких потенциалов по линии 0,4 кВ: а — опора с заземлением; б — верхушка опоры; в — скоба для крепления заземляющего проводника 1 — скоба для крепления заземляющего спуска; 2— труба заземления (при высоком сопротивлении грунта); 3 — место сварки
Внешний осмотр выполняют с целью проверки качества монтажа и соответствия сечения заземляющих проводников требованиям проекта и ПУЭ.
При внешнем осмотре заземляющего устройства могут быть выявлены следующие его неисправности: повреждения или обрывы заземляющих проводников (спусков) на опоре и у земли; неудовлетворительный контакт соединения заземлителя с телом опоры (арматурой железобетонной опоры); отсутствие скоб, прикрепляющих заземляющие проводники (спуски) к опоре; выступание заземлителей над поверхностью земли и др.
Измерение сечения проводников выполняют штангенциркулем, которое сравнивают с расчетным.
Снижение сечения из-за коррозии происходит в первую очередь непосредственно под поверхностью грунта. Поэтому при контроле заземляющего устройства в процессе эксплуатации обязательна выборочная проверка заземлителя с вскрытием грунта на глубину примерно 20 см. Коррозионные повреждения проводников на большей глубине, также в сварных соединениях выявляют при измерениях напряжений прикосновения и проверке металлосвязей.
При визуальном контроле заземляющего устройства проверяют болтовые соединения, которые должны быть надежно затянуты, снабжены контргайками и пружинными шайбами.
Контактные соединения необходимо проверять в местах соединения грозозащитных тросов с опорами. Их проверяют осмотром, простукиванием, а также измерением переходных сопротивлений мостами типа ММВ, УМВ и МВУ или измерителями заземления М416 (МС-07 и МС-08), микроомметрами и по методу амперметра-вольтметра. Этими приборами можно также измерить удельное сопротивление грунта в первый год эксплуатации линии, если сопротивление заземления опор более 15 Ом.
Значение сопротивления контактов не нормируется, но практикой установлено, что качественное присоединение к заземлителю обеспечивается при переходном сопротивлении не более 0,05 Ом.
Измерения сопротивления заземления опор. Для измерения сопротивления заземляющих устройств BЛ существует ряд приборов, различающихся областью применения, диапазонами измеряемых значений, схемами, помехоустойчивостью, частотой измерительного тока и др.
Измерение сопротивления заземляющих устройств опор может выполняться: со снятием напряжения или без снятия напряжения с ВЛ и с предварительным отсоединением грозозащитного троса от тела опоры ВЛ 6-1150 кВ (если трос подвешен на ВЛ без изоляторов) — при помощи приборов типа МС-07, МС-08, М-416, Ф-4103 и АНЧ-3; без снятия напряжения и без отсоединения грозозащитного троса от тела опоры ВЛ 35-110 кВ (независимо от способа крепления троса на опоре — с изоляторами или без них) при помощи прибора «Избот» или аналогичных ему. Прибор «Избот» уже давно применяется в энергосистемах. Сегодня Новосибирский электротехнический институт разработал более эффективную методику измерения сопротивления опор. Но она еще только внедряется в ПЭС.
Измерение сопротивления заземляющих устройств прибором типа М-416 (рис.18). Пределы измерений прибора от 0,1. 1000 0м. Он рассчитан для работы при температуре окружающего воздуха от -25 до +60 °С и относительной влажности окружающего воздуха до 95% при 35 °С. Прибор имеет четыре диапазона измерений: 0,1. 10 Ом; 0, 5. 50 Ом; 2. 200 Ом; 10. 1000 Ом.
Измеритель сопротивления заземлений М—416: а — схема включения прибора; 6 — внешний вид
1. 4 — зажимы прибора, 5 — переключатель диапазонов измерения и видов контроля, 6— рукоятка «Реохорд», 7— регулятор чувствительности, В— винт корректора стрелочного индикатора, 9 — стрелочный индикатор,10 — кнопка, 11 — шкала реохорда
Измерения выполняют по схемам (см. рис. 18) в зависимости от измеряемого сопротивления и точности измерения. В случае измерения по схеме, изображенной на рис. 18а, в результат измерения входит сопротивление провода, соединяющих зажимов 1, 2 и Rx. Поэтому такое включение используют, когда не требуется точного измерения, или при измерениях сравнительно больших (больше 1 Ом) сопротивлений. Независимо от выбранной схемы измерение необходимо проводить в следующем порядке:
а) переключатель В1 установить в положение 1;
б) нажать кнопку и, вращая ручку «Реохорд», добиться максимального приближения стрелки индикатора к нулю;
в) результат измерения равен произведению показания шкалы реохорда на множитель, который приведен в [1]. Если измеряемое сопротивление окажется больше 10 Ом, переключатель необходимо установить в одно из 3-х положений: Х5, Х20, Х100 и проделать операции, указанные в пунктах б) и в).
Для грубых измерений сопротивления заземления и измерений больших сопротивлений зажимы 1 и 2 соединяют перемычкой (см. рис. 18а) и прибор подключают к измеряемому объекту по четырехзажимной схеме. Это позволяет исключить погрешность, вносимую сопротивлением соединительных проводов и контактов.
Существенно меньшую погрешность (±1,5%) дает измерение специальным прибором МС-07 или МС-08. Прибор состоит из генератора переменного тока с ручным приводом и логометра, токовая и потенциальная рамки которого включаются в схему измерении вместо амперметра и вольтметра соответственно. Шкала прибора МС-08 проградуирована в омах.
Для измерений используют вспомогательный и потенциальный заземлители — стальные стержни диаметром не менее 50 мм, забиваемые в грунт на глубину 0,5 м и гибкие изолированные провода сечением 1,5. 2,5 мм 2 для присоединения заземлителей к прибору. Потенциальный заземлитель называется зондом.
Измеритель заземления (рис. 19) располагают в непосредственной близости к испытываемому заземлению, вспомогательный заземлитель и зонд — соответственно на расстоянии 30 и 20 м от него. При измерениях зажимы /1 и Еи замкнутые перемычкой, присоединяют к испытуемому заземлителю, к зажиму /2 присоединяют заземлитель, а к зажиму Е2 — зонд.
Заземление оборудования и кабелей СЦБ
Заземление оборудования и кабелей СЦБ в служебнотехнических зданиях. На постах ЭЦ, ДЦ, ГАЦ, в маневровых вышках и других зданиях предусматривают заземляющие устройства. К защитному заземляющему устройству подключают каркасы стативов с аппаратурой СЦБ и связи, секции табло и пульта манипулятора, пульт маневрового диспетчера, стенд для проверки реле и релейных блоков, металлические оболочки и броню кабелей СЦБ и связи, кабель-росты, кабельные шкафы, конструкции для прокладки кабелей в подполье.
Металлоконструкции, металлические оболочки кабелей и другие элементы заземляют подключением к внутреннему контуру заземления. Магистральную шину, прокладываемую к щитку, изготавливают из полосовой стали сечением 4X25 мм. В качестве заземляющих проводников используют стальные трубы для прокладки кабелей, а также металлическое обрамление кабельных каналов в помещениях резервной электростанции и щитовой. Все соединения элементов заземляющей магистрали выполняют сваркой. Оборудование СЦБ и связи подключают к болтам М8Х40, привариваемым к магистральной шине. Каждый статив реле или релейных блоков, секции выносного табло, пульта- манипулятора и другие элементы и узлы заземляют самостоятельным проводником из круглой стали диаметром 5 мм или стальной ленты сечением 3X20 мм.
В релейной заземляющую шину прокладывают на высоте 2,7—3 м от пола. Против каждого ряда стативов к заземляющей шине приваривают с шагом 50 мм болты М8Х40. Число болтов равно числу стативов в ряду.
Таблица 1. Нормы сопротивления заземляющих устройств оборудования в служебно-технических зданиях
Сопротивление заземляющих устройств, Ом
при наличии ДГА
при отсутствии ДГА
Примечание. ДГА — дизель-генераторный агрегат. Измерительное заземляющее устройство служит для контрольных измерений защитного сопротивления заземляющего устройства.
Нормы сопротивления заземляющих устройств приведены в табл. 1.
Заземление устройств СЦБ наружной установки. Заземлению подлежат металлические мачты светофоров с оснасткой, металлическая оснастка, закрепляемая на железобетонных светофорных мачтах, релейные шкафы, светофорные мостики и консоли. Способы заземления зависят от рода тяги.
При электротяге постоянного тока в анодной или знакопеременной зонах заземление выполняют наглухо на рельсы или на средний вывод путевого дроссель- трансформатора через защитное устройство — искровые промежутки ИПМ-62м (рис. 2, а) или диодные заземлители ЗД-1 (рис. 2, б).
При заземлении наглухо на рельсы устанавливают изолирующие элементы между конструкцией металлической мачты и фундаментом с крепежными болтами, между оснасткой (кронштейнами, гарнитурой крепления указателей и др.) и железобетонной мачтой светофора.
При заземлении на средний вывод дроссель-трансформатора элементы, изолирующие мачту от фундамента, корпус шкафа от стоек, оснастку от железобетонной светофорной мачты, отсутствуют или сопротивление изоляции их ниже предельного значения.
Рис. 2. Заземление на средний вывод путевого дроссель-трансформатора (ДТ) через искровой промежуток (а), или диодный заземлитель (б):
1 — светофор; 2 — релейный шкаф; 3 — путевой ДТ; 4 — искровой промежуток; 5 — диодный заземлитель; 6 — изоляция релейного шкафа
При применении искрового промежутка выполняют изоляцию корпуса релейного шкафа от стоек и крепежных болтов. Во всех случаях металлические оболочки и бронепокровы кабелей изолированы от корпуса шкафа.
В катодной зоне заземление производят: наглухо к одному из рельсов при двухниточных рельсовых цепях или среднему выводу путевого дроссель-трансформатора в соответствии с проектом в зависимости от сопротивления утечки сигнального тока; наглухо к средней точке путевого дроссель-трансформатора в месте включения междупутных соединителей без ограничения по требованиям устройств СЦБ; к тяговой нитке при однониточных рельсовых цепях и дополнительному (третьему) дроссель-трансформатору без ограничения по требованиям устройств СЦБ. Заземляют те же устройства, что и в анодной зоне.
При электротяге переменного тока заземление выполняют наглухо на средний вывод путевого дроссель-трансформатора. Заземляются те же устройства, что и при электротяге постоянного тока.
При автономной тяге соединяют металлические части светофоров и корпуса релейного шкафа с рельсами и с низковольтным заземлением воздушной линии автоблокировки.
Заземление выполняют круглой сталью диаметром не менее 12 мм на участках с электротягой постоянного тока и не менее 10 мм на участках с электротягой переменного тока и автономной тягой. Для подключения под болты к концам заземляющих проводников приваривают наконечники из полосового железа или заделывают их в кольца. Заземляющий проводник к дроссель- трансформатору или тяговому рельсу прокладывают по деревянным изолирующим подкладкам с закреплением проводника скобами из стальной проволоки диаметром 5 мм.
К тяговому рельсу заземляющий проводник подключают при помощи зажима-скобы.
Металлические части светофора и корпуса релейного шкафа при автономной тяге соединяют с низковольтным заземлением кабельного ящика воздушной линии автоблокировки тремя стальными оцинкованными проволоками диаметром 5 мм, свитыми в жгуты, или одним проводником из круглой стали диаметром не менее 6 мм. Заземляющие проводники прокладывают в грунте на глубине не менее 30—40 см и соединяют с заземляющими проводниками низковольтного заземлителя кабельного ящика на расстоянии 0,4 м над поверхностью земли электрической сваркой или стальными плашечными зажимами. В качестве соединительного провода можно использовать перепаянные между собой металлическую оболочку и броню кабеля, проложенного между релейным шкафом и кабельным ящиком.
Текущий ремонт заземлений опор
Проверяют подключение заземления к тяговому рельсу. При двухниточной рельсовой цепи обращают внимание на то, чтобы в пределах одного блок-участка заземления всех опор были присоединены к одной рельсовой нити. При двойном заземлении расстояние между точками подключения проводов к рельсу не должно превышать 200 мм. Между рельсами и опорой контактной сети заземляющий проводник должен быть изолирован от земли, окрашен и хорошо виден. Проверяют состояние полушпалы и крепление к ней заземляющего проводника.
На металлической опоре проверяют подключение заземляющего проводника. Оно должно быть выполнено болтовым соединением. Подключение заземления к основным уголкам опоры не допускается. На железобетонной опоре проверяют подключение заземляющего проводника к спуску провода заземления, проложенному с полевой стороны опоры. Спуск провода должен быть натянут и окрашен. Индивидуальное заземление подключают к тяговому рельсу наглухо или через искровые промежутки.
Групповые заземления.
Проверяют длину L троса группового заземления, расстояние от изолятора или анкеровки до места подключения к тяговому рельсу, марку троса и стрелу его провеса. В качестве примера в табл. 20 приведены данные для троса ПБСМ-70. Общая длина одной секции провода группового заземления из стального троса не должна превышать 300 м, из биметаллического троса — 400 м на дорогах переменного тока и 600 м на дорогах постоянного тока. Натяжение троса должно быть не более 4 кН. Высота подвески троса от уровня земли должна быть не менее 5 м. У изолирующих стыков рельсовой цепи трос группового заземления должен быть секционирован. Проверяют узлы крепления троса на опорах, присоединения заземляющего провода к тросу и тяговому рельсу. Необходимо убедиться в отсутствии уменьшения площади сечения цепи консоль—рельс. Проверяют состояние заземляющих спусков на железобетонной опоре. Групповые заземления должны подключаться на расстоянии 0,5 L к тяговому рельсу или средней точке путевого дроссель-трансформатора двумя заземляющими проводниками либо наглухо, либо через искровые промежутки, либо через диодный заземлитель.
Таблица
Заземление контактной сети и воздушной линии
Перед установкой штангу осматривают. Она должна иметь медный заземляющий трос площадью сечения не менее 50 мм2 для заземления контактной сети и не менее 25 мм2 для заземления ВЛ напряжением ниже 1000 В, а также 6—10 кВ с проводом площадью сечения менее 50 мм2. Обращают внимание на заземляющий трос: обрывы жил, ослабление крепления троса к башмаку или к штанге не допускаются. Проверяют наличие и исправность блокировочного соединения, общее состояние накидного крюка и древка. До наложения заземления заземляющий провод штанги специальным зажимом (башмаком) надежно прикрепляют к тяговому рельсу, вынимают ключ блокировки и собирают штангу. Если заземление на рельс затруднено, разрешается подключать штангу к тросу группового заземления, к металлической опоре или заземляющему спуску опоры. Убеждаются в отсутствии обрыва заземляющего спуска и надежности крепления его к рельсу.
Искровые промежутки и диодные заземлители в цепи заземления шунтируют, устанавливая шунтирующую штангу.
Проверка отсутствия рабочего напряжения и наложение заземления.
Непосредственно перед наложением заземления убеждаются в отсутствии рабочего напряжения в линии. Для этого прикасаются острием крюка переносной заземляющей штанги к токоведущим частям не ближе 1 м от изолятора и по искре определяют наличие или отсутствие рабочего напряжения.
Следует помнить, что отключенные линии могут находиться под наведенным напряжением или под действием емкостных потенциалов. Указанное напряжение, так же как и рабочее, дает при проверке искру. Однако искра в этом случае значительно слабее.
Необходимо следить, чтобы работник не касался заземляющего троса. Проверяют отсутствие напряжения и в резиновых диэлектрических перчатках завешивают первую заземляющую штангу. Не допускается проверять отсутствие напряжения прикосновением острия крюка заземляющей штанги к контактным проводам, тросам в непосредственной близости от изоляторов независимо от их числа. После того как убедятся в отсутствии рабочего напряжения, заземляющую штангу завешивают на токоведущие части контактной сети.
Заземляющий трос и древко штанги располагают таким образом, чтобы они не входили в габарит приближения строений.
Первую заземляющую штангу завешивает лицо с квалификационной группой не ниже III под непосредственным наблюдением руководителя работ. Последующие заземляющие штанги по указанию руководителя работ могут завешивать два электромонтера с квалификационной группой не ниже III, один из которых ведет наблюдение. Разрешается заземлять контактную сеть для осмотра крышевого оборудования э. п. с. электромонтеру с квалификационной группой не ниже III совместно с машинистом локомотива или его помощником.
Наложение переносного заземления на провода ВЛ 6—10 кВ выполняют в строгой последовательности. После присоединения провода заземления к тяговому рельсу завешивают первую заземляющую штангу на нижний провод 1, вторую — на верхний провод 2, ближний к опоре, третью — на верхний провод 3, дальний от опоры с полевой стороны. Снятие заземляющих штанг выполняют в обратной последовательности. Места подключения заземления должны быть зачищены. Заземление ВЛ 6—10 кВ, проводов ДПР, волновода, расположенных на опорах контактной сети, на период работ выполняют на тяговый рельс; заземлять эти провода на искусственный заземлитель не допускается.
В случае заземления провода ВЛ на металлическую опору проверяют целость заземляющего спуска.
Заземление опор на линиях электропередач
Также, как и в других элементах электрической цепи системы на воздушных линиях электропередачи могут возникать повреждения с нарушением рабочей изоляции. Обрыв провода, перекрытие или пробой изоляторов и т. п. причины могут вызвать протекание тока через поврежденную опору, а в некоторых случаях и через соседние с ней. Данный процесс сопровождается появлением потенциала на опоре, а, следовательно, и напряжений прикосновения и шаговых напряжений. Для защиты людей, находящихся вблизи с поврежденной опорой, опоры присоединяются к специальным заземляющим устройствам для уменьшения сопротивления растеканию тока в земле. На деревянных опорах потенциал практически не может появиться, поэтому для них даже при наличии металлических траверс защитное заземление не выполняется. Защитное заземление на опорах ВЛ напряжением выше 330 кВ также не выполняется в силу наличия быстродействующих защит и существенного усложнения заземляющего устройства для обеспечения безопасных величин напряжения прикосновения и шага.
Кроме того, заземление опор выполняется при наличии средств молниезащиты. Главным средством молниезащиты на ВЛ является подвеска грозозащитного троса. Заземляющее устройство предназначается для отвода в землю импульсных токов, возникающих в результате прямого удара молнии в опоры или грозозащитные тросы, а также для снижения напряжения на изоляции линии при этом. Так же к заземляющему устройству подключаются защитные искровые промежутки, трубчатые и вентильные разрядники, ограничители перенапряжений, длинно-искровые и мультикамерные разрядники и т.д.
Также, заземляются металлические и железобетонные опоры ВЛ 110-500 кВ без средств молниезащиты, если это необходимо по условиям обеспечения работы релейной защиты и автоматики.
В качестве заземляющих спусков на ВЛ используют конструкции металлических опор или продольную арматуру железобетонных опор. По деревянным и ж/б опорам при отсутствии специальных выпусков арматуры заземляющие спуски прокладывают круглой сталью диаметром не менее 10 мм или многожильным проводом сечением не менее 35 мм 2 . Количество спусков должно быть не менее двух. Один конец заземляющего спуска присоединяют к заземлителю, а второй к заземляемому элементу. На металлических опорах заземляемые элементы присоединяют к опоре, а ствол опоры внизу соединяют с заземлителем.
Рисунок 2 — Подключение заземляемых элементов к заземлителю на металлических опорах
Правила устройства электроустановок регламентируют наибольшее сопротивление заземляющего устройства опор в зависимости от удельного сопротивления грунта, высоты опор, количества цепей ВЛ, числа грозовых отключений, высоты расположения ВЛ над уровнем моря, типа местности (населенная/ненаселенная) по которой проходит ВЛ. Значения сопротивления должны обеспечиваться в летнее время, т.е. без учёта промерзания грунта.
Для опор ВЛ напряжением до 35 кВ сопротивление заземляющего устройства должно обеспечиваться только за счёт искусственных заземлителей. Для опор ВЛ 110 кВ в грунтах с удельным сопротивлением до 1000 Ом∙м в качестве естественных заземлителей могут быть использованы железобетонные фундаменты опор (сборные, монолитные, сваи, набивные). При этом фундаменты не должны иметь гидроизоляции полимерными материалами и необходимо обеспечить металлическую связь между анкерными болтами и арматурой фундамента.
Искусственные заземлители опор представляют собой металлические проводники, которые находятся в непосредственном соприкосновении с землей. Конструктивные решения, принимаемые при проектировании заземляющего устройства, зависят от типа фундамента опоры. Расположение и линейные размеры искусственных заземлителей должны быть согласованы с величиной удельного сопротивления грунта и расположением стоек опоры. Для создания многочисленных путей току молнии или повреждения, стекающему с опоры в землю, и обеспечения достаточного полного использования проводимости растеканию единичных заземлителей рекомендуется выполнять заземляющее устройство в виде групп заземлителей, расположенных около каждой стойки опоры.
Рисунок 3 — Различные конфигурации заземляющего устройства
В зависимости от удельного сопротивления грунта и типов фундамента целесообразно применение тех или иных конструктивных исполнений заземляющих устройств.
В случаях, когда проводимость нижних слоев грунта значительно ниже верхних, а также при использовании свайных фундаментов рекомендуется установка вертикальных электродов. Они хорошо отводят импульсные токи грозовых разрядов. Глубинные заземлители занимают небольшую площадь и за счёт большой глубины обеспечивают малую величину сопротивления растеканию тока. При проектировании глубинных заземлителей важно правильно выбрать расчётное значение удельного сопротивления грунта с учётом его неоднородности, а также определить оптимальную длину единичного электрода.
Когда проводимость поверхностных слоев грунта достаточно высока можно применять горизонтальные протяжённые заземлители. Также данное решение применяется в каменистых и скальных грунтах, когда невозможно заглубить вертикальные заземлители. На участках с очень высоким удельным сопротивлением грунта может быть эффективно применение непрерывных горизонтальных электродов, соединяющих несколько опор (так называемые противовесы).
Читайте также: