Содержание

Заземление опор ЛЭП | Комплексэнерго

Качественное заземление железобетонных опор линий электропередач – обязательное условие обеспечения безопасности персонала, который работает с ЛЭП.

Правильное устройство системы заземления воздушных линий подразумевает, в частности, заземление всех конструктивных элементов ЛЭП – арматуры, крюков для фазных проводов, монтажных штырей. При этом заземляющее устройство должно обладать сопротивлением, не превышающим уровень в 50 Ом.

Особенности обустройства заземления ЖБ-опор

Арматура, из которой собираются воздушные ЛЭП, должна быть обязательно заземлена. После окончания процедуры заземления повторно производится заземление «нулевого» провода. Выполняя монтаж, надо проследить, чтобы все проводники имели заданный диаметр – не менее 6 мм.

При монтаже заземления опор на воздушных ЛЭП, напряжение которых составляет 6-10 кВ, необходимо установить устройства, защищающие от попадания молний, а также трансформаторы и предохранители.

Заземляющие устройства включают в себя заземлители и спуски для соединения заземлителей с опорной конструкцией.

В роли заземляющих спусков при монтаже ЖБ-опор (напряжением 6-10 кВ) выступает арматура стоек. Если опоры снабжены оттяжками, их также используют как заземляющие проводники. Сечение спусков должно быть не менее 35 мм2 (либо диаметром от 10 мм).

Следует помнить, что обрыв заземляющего спуска чреват серьезными последствиями. В этом случае жизнь и здоровье людей подвергаются большой опасности. Кроме того, повреждение изолирующего слоя проводки ведет к повреждению всей опоры в целом.

Сопротивление заземляющих устройств

ЖБ-опоры должны оборудоваться заземлением, обеспечивающим заданные показатели сопротивления.

Так, если опоры ЛЭП устанавливаются в ненаселенной местности с грунтами сопротивлением менее 100 Ом/м, то сопротивление заземляющих устройств должно быть не более 30 Ом. Если грунты в месте установки отличаются большим сопротивлением, то сопротивление устройств не должно превышать 0,3 Ом.

При установке опор в населенной местности на грунте с сопротивлением до 100 Ом/м следует устанавливать устройства заземления с сопротивлением, не превышающим 10 Ом.

Кстати, сопротивление такого устройства зависит не только от качества грунта, но и от типа и количества заземлителей, их расположения и степени заглубления.

1.7. ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

1.7. ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

В качестве заземляющих устройств могут использоваться как естественные (арматура железобетонных фундаментов), так и искусственные заземлители. Если обеспечиваемое железобетонными фундаментами сопротивление заземления велико, то применяются дополнительно искусственные заземлители, которые выполняются в виде лучей из круглой стали диаметром 10–16 мм, и вертикальные – из труб или углового железа.

Углубленные заземлители в виде колец или прямоугольников укладываются на дно котлованов под фундаменты, лучше – один контур на весь котлован.

Глубинные заземлители применяются там, где они могут достичь хорошо проводящих слоев грунта.

На стальных и железобетонных опорах соединение грозозащитных тросов с заземляющими устройствами опор всегда осуществляется с использованием металла опор.

На ВЛ подлежат заземлению: опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты; железобетонные и стальные опоры ВЛ напряжением 0,4—35 кВ; опоры, на которых установлены силовые или измерительные трансформаторы, разъединители и другие аппараты; стальные и железобетонные опоры ВЛ 110–500 кВ без устройств молниезащиты, если это необходимо по условиям обеспечения надежной работы релейной защиты и автоматики.

Заземленная опора служит для уменьшения вероятности обратных перекрытий за счет напряжения, возникающего при протекании тока молнии, ударившей в опору или трос, по сопротивлению заземления. Таким образом, оно имеет чисто молниезащитный характер.

При использовании естественной электрической проводимости комлевой части железобетонных опор или фундаментов обратную засыпку котлованов желательно производить вынутым или улучшенным грунтом с тромбованием.

Применение заземляющих устройств (ЗУ) для опор ВЛ без грозозащитных тросов необходимо потому, что в сетях с изолированной нейтралью возможна длительная работа с заземленной фазой, и при перекрытии изоляции на одной из фаз опора, будучи изолированной от земли, может оказаться под потенциалом, близким к фазному, что опасно для жизни. Таким образом, ЗУ имеют характер заземления, обеспечивающего электробезопасность. Сопротивления заземляющих устройств этого типа должны обеспечиваться без учета таких естественных заземлителей, как железобетонные опоры и фундаменты.

Искусственные заземлители выполняются протяженными лучевыми, вертикальными и комбинированными из стального круга диаметром от 12 до 16 мм, а при использовании в сильно агрессивных грунтах – диаметром от 18 до 20 мм. Протяженные лучевые заземлители прокладываются параллельно поверхности земли на глубине от 0,5 до 1 м (в скальных грунтах допускается их прокладка в разработанном слое или по поверхности с обетонированием), а при прокладке зимой в многолетнемерзлых грунтах – просто по поверхности. Число, длина и направление лучей определяются расчетами.

Вертикальные электроды в зависимости от электрических характеристик грунта выбираются длиной от 5 до 20 м, и вертикальное заземление выполняется методом вдавливания или ввинчивания. Если удельное сопротивление грунта с глубиной уменьшается, применяются более длинные электроды.

Элементы заземлителей соединяются сваркой внахлест по всему периметру, при этом длина нахлеста должна быть не менее шести диаметров прутка.

Для защиты заземлителей от почвенной коррозии и удлинения срока их службы, помимо увеличения диаметра стальных прутков, рекомендуется выполнять гидроизоляцию спусков к заземлителю на длине по 10 см в обе стороны от границы раздела слоев с различной воздухопроницаемостью (в частности, и на границе воздух – земля). Гидроизоляция выполняется путем обмотки заземлителя хлопчатобумажной лентой, пропитанной горячим битумом.

Допустимые наименьшие размеры элементов заземляющих устройств, характеристики грунта, нормируемое значение сопротивления, необходимые для расчета заземляющих устройств, приведены в табл. 1.146-1.149.

Таблица 1.146 Наименьшие значения стальных элементов ЗУ

* Для магистралей заземления – не менее 100 мм

2.

** Для заземлителей молниезащиты – угловая или полосовая сталь сечением не менее 160 мм2.

Таблица 1.147

Наименьшие размеры заземляющих и нулевых защитных проводников

* При прокладке проводов в трубах сечение нулевых защитных проводников допускается применять равным 1 мм2, если фазные проводники имеют то же сечение.

Таблица 1.148 Средние значения электрического сопротивления грунта

Таблица 1.149

Наибольшее сопротивление заземляющих устройств различных элементов электроустановок

Ориентировочно подсчитать сопротивление R, Ом, простого заземлителя или одиночного электрода, погруженного полностью в землю и целиком находящегося в однородном грунте, можно по следующим упрощенным формулам:

для вертикального электрода R = ?/l,

для горизонтального электрода

R = 2 ?/l,

где ? – удельное электрическое сопротивление грунта, Ом-м;

l – длина электрода заземления, м.

Проводимость сложного заземлителя, все элементы которого находятся в общей среде (земле), меньше суммы проводимости всех элементов, поэтому электроды следует располагать на достаточных расстояниях (например, 5 м) один от другого и в расчет вводить коэффициент, зависящий от конструкции и размеров заземлителей, их расположения, структуры грунта и удельного сопротивления его слоев.

Для ориентировочного расчета сложного заземлителя при однородном грунте можно принять следующие значения:

При проектировании заземляющих устройств учитываются конструкции электродов, неоднородность грунта, глубина промерзания грунта и другие факторы, влияющие на результат. Однако и тогда расчет не бывает вполне точным, поэтому после монтажа сопротивление заземлителя проверяют измерением. Наиболее экономичны глубинные вертикальные электроды из круглой стали, имеющие лучшую проводимость и достигающие хорошо проводящих слоев грунта. При одинаковой глубине коррозии потеря металла у элементов круглого сечения меньше, поскольку при одинаковой массе поверхность, по которой протекает процесс коррозии, у стержней меньше.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Повторное заземление вл 10 кв. Заземление воздушных линий электропередачи. Для чего это нужно

Воздушная линия > Заземляющие устройства опор ВЛ

ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ОПОР ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ
0,38; 6; 10; 20 кВ
данный раздел подготовлен согласно типового проекта СЕРИЯ 3.407-150

Типовые конструкции настоящей серии разработаны с учётом требований Правил устройства электроустановок (ПУЭ) шестого издания как по конструктивному исполнению, так и в части учёта нормируемых сопротивлений растеканию заземлителей для грунтов с эквивалентным удельным сопротивлением до 100 .
В серию включены конструкции заземлителей, предназначенных для заземления опор, а также опор с установленным на них оборудованием на ВЛ 0,38, 6, 10, 20 кВ в соответствии с требованиями главы 1. 7 и других глав ПУЭ.
Предусмотрены следующие конструкции заземлителей: вертикальные, горизонтальные (лучевые), вертикальные в сочетании с горизонтальными, замкнутые горизонтальные (контурные), контурные в сочетании с вертикальными и горизонтальными (лучевыми).
Конструктивное выполнение заземляющих и нулевых защитных проводников, проложенных на опорах ВЛ, принимаются в соответствии с действующими типовыми проектами и проектами повторного применения опор BЛ.

Конструкции данной серии должны применяться проектировщиками, монтажниками и эксплуатационниками при сооружений и реконструкции ВЛ 0,38, 6, 10 и 20 кВ.
В настоящей серии не рассматриваются заземлители в районах северной строительно – климатической зоны (подрайоны IА, IБ, IГ и IД по СИиП 2.01.01-82) и в районах распространения скальных грунтов.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО РАСЧЕТУ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ
Исходными данными при проектировании заземляющих устройств ВЛ являются параметры электрической структуры земли и требования по величинам сопротивления заземления.
Удельные сопротивления грунтов r и толщина слоёв грунта с различными значениями r могут быть получены непосредственно при измерениях по трассе проектируемой ВЛ или по данным замеров удельных сопротивлений аналогичных грунтов в районе трассы ВЛ, на площадках подстанций и т.д.
При отсутствии данных прямых измерений удельного сопротивления грунта проектировщикам следует пользоваться полученными от изыскателей геологическим разрезом грунта по трассе и обобщёнными значениями удельных сопротивлений различных грунтов, приведёнными в таблице.

Обобщенные значения удельных сопротивлений грунтов

В настоящее время разработаны достаточно надёжные инженерные методы определения электрической структуру земли, расчета сопротивлений заземлителей в однородной и двухслойной земле, а также способы приведения реальных многослойных электрических структур земли к расчётным двухслойным эквивалентным моделям. Разработанные методы позволяют определять целесообразные конструкции искусственных заземлителей для данной электрической структуры грунта обеспечивающие нормированную величину сопротивления заземлителей.

ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЗЕМЛИТЕЛЯ
На основании исследований проведённых СИБНИИЭ установлено, что сопротивление растеканию практически не зависит от размеров и конфигурации поперечного сечения заземлителя. В то же время элементы заземлителя, имеющие круглое сечение, значительно долговечнее эквивалентных по сечению плоских проводников, ибо при одинаковой скорости коррозии остающееся сечение последних снижается значительно быстрее. В связи с этим для заземлителей ВЛ целесообразно применять только круглую сталь.

КОНСТРУКТИВНОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МОНТАЖУ
Заземлители ВЛ предусмотрены из круглой стали: горизонтальные диаметром 10 мм, вертикальные – 12мм, что вполне достаточно на расчетный срок службы в условиях слабой и средней коррозии.
В случае усиленной коррозии должны быть приняты меры, повышающие долговечность заземлителей.
В качестве вертикальных заземлителей могут быть использованы также угловая сталь и стальные трубы. При этом их размеры должны соответствовать требованиям ПУЭ.
Учитывая, что предельная глубина погружения вертикальных заземлитёлей (электродов) при существующих в настоящее время механизмах в достаточно мягким грунтах 20 м, в настоящей серии они предусмотрены длиной 3, 5, 10, 15 и 20м.
В грунтах с малыми удельными сопротивлениями (при до 10 Ом Ч м) предусматривается использование только нижнего заземляющего выпуска – стержневого электрода длиной порядка 2 м, поставляемого комплектно с железобетонной стойкой.
При монтаже заземлителей следует соблюдать требования строительных норм и правил и ГОСТ 12.1.030-81.
Для разработки траншей при прокладке горизонтальных заземлителей возможно применение экскаватора типа ЭТЦ -161 на базе трактора беларусь МТЗ-50. Они могут укладываться так же с помощью монтажного плуга. При этот следует учитывать необходимость рытья котлованов размером 80х80х60 см в местах погружения вертикальных заземлитёлей и последующего их присоединения с помощью сварки к горизонтальному заземлителю.
Вертикальные заземлители погружаются методом вибрирования или засверливания, а также, забивкой или закладкой в готовые скважины.
Погружение вертикальных электродов производится с тем расчетом, чтобы верх их был на 20см выше дна траншей.
Затем прокладываются горизонтальные заземлители. Производится отгиб концов вертикальных заземлителей в местах примыкания их к горизонтальному заземлителю по направлению оси траншеи.
Соединение заземлителей между содой следует выполнять сваркой в нахлёстку. При этом длина нахлёстки должна быть равна шести диаметрам заземлителя. Сварку следует выполнять по всему периметру нахлёстки. Узлы соединения заземлителей приведены в разделах ЭС37 и ЭС38 .
Для защиты от коррозии сборные стыки следует покрывать битумным лаком.
Засыпка траншей производится бульдозером на базе трактора Беларусь МТЗ-50.
В разделе ЭС42 приведены объёмы земляных работ в случае рытья траншей при механизированной и ручной копке.
При выполнении проекта ВЛ в частности заземлителей необходимо учитывать возможности мехколонны, которая будет строить данную линию с точки зрения оснащения еe механизмами.
После устройства заземлителей производятся контрольные замеры их сопротивления. В случае, если сопротивление превышает нормируемое значение, добавляются вертикальные заземлители для получения требуемой величины сопротивления.

ПРИСОЕДИНЕНИЕ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ К ОПОРАМ
Присоединение заземлителей к специальным заземляющим выпускам (деталям) железобетонных стоек опор и заземляющим спускам деревянных опор может быть кок сварным, так и болтовым. Контактные соединения должны соответствовать классу 2 по ГОСТ 10434-82 .
В месте присоединения заземлителей к заземляющим спускам на деревянных опорах ВЛ 0,38 кВ предусматриваются дополнительные отрезки из круглой стали диаметром 10 мм, а заземляющие спуски на деревянных опорах ВЛ 6, 10 и 20 кВ выполняемые из круглой стали диаметром не менее 10 мм, присоединяются непосредственно к заземлителю.
Наличие болтового соединения заземляющего спуска с заземлителем обеспечивает возможность осуществления контроля заземляющих устройств опор ВЛ без подъема на опору и отключения линии.
При наличии приборов для контроля заземлителей соединение заземляющего спуска с заземлителем может выполняться неразъёмным.
Контроль и измерения заземлителей должны проводиться в соответствии с “Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей”.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
В связи с тем, что инженерные методы расчёта заземлителей разработаны для двухслойной структуры грунта, расчётная многослойная электрическая структура грунта приводится к эквивалентной двухслойной структуре. Метод приведения зависит от характера изменения удельных сопротивлений слоев расчётной структуры по глубине и глубины заложения заземлителя.
В однородном грунте и в грунте с убывающим по глубине удельным сопротивлением (порядка в 3 и более раза) наиболее целесообразными являются вертикальные заземлители.
Если нижележащие слои грунта имеют значительно более высокие значения удельных сопротивлений, чем верхние, или когда погружение вертикальных заземлителей затруднено или невозможно из-за плотности грунтов, в качестве искусственных заземлителей рекомендуется применять горизонтальные (лучевые) заземлители.
Если вертикальные заземлители не обеспечивают нормированных значений сопротивления, то дополнительно к вертикальным прокладываются горизонтальные, т. е. применяются комбинированные заземлители.
По эквивалентной двухслойной структуре и предварительно выбранной конструкции заземлителя определяется .
Для найденного и для нормированного сопротивления заземляющего устройства по ПУЭ подбирается соответствующий тип заземлителя данной серии.
Ниже приведена таблица подбора чертежей заземлителей.
Расчёты заземлителей выполнены на ЭВМ по программе, разработанной Западно – Сибирским отделением института “Сельэнергопроект”.

Внимание: согласно ПУЭ 7-е изд. заземляющие проводники для повторных заземлений PEN -проводника должны иметь размеры не менее приведенных в табл. 1.7.4.

Информация об исключении: И-1-88

Действие завершено 01.01.1988

Титульный лист

Перечень чертежей

Пояснительная записка

Деревянные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление крюков и поворотное заземление нулевого провода

Деревянные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление троса на промежуточной и анкерных опорах

Деревянные опоры ВЛ 6 – 10 кВ. Устройство защитных промежутков на опорах при пересечении с ВЛ или с линиями связи

Деревянные опоры ВЛ 20 кВ. Устройство защитных промежутков на опорах при пересечении с ВЛ или с линиями связи

Деревянные опоры ВЛ 35 кВ. Устройство защитных промежутков на опорах при пересечении с ВЛ или с линиями связи

Деревянные опоры ВЛ 6 – 10 кВ. Заземление трубчатых разрядников РТ-6 и РТ-10 на анкерной и промежуточных опорах

Деревянные опоры ВЛ 6 – 10 кВ. Заземление трубчатых разрядников РТ-6 и РТ-10 (переходные) на анкерной повышенной опоре

Деревянные опоры ВЛ 6 – 10 кВ. Заземление кабельной муфты и трубчатых разрядников на концевой опоре

Деревянные опоры ВЛ 20 кВ (переходные). Заземление трубчатых разрядников РТ-20 на промежуточной повышенной опоре

Деревянные опоры ВЛ 20 кВ (переходные). Заземление трубчатых разрядников РТ-20 на анкерной повышенной опоре

Деревянные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление трубчатых разрядников РТ-35 на анкерной опоре

Железобетонные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление промежуточной ОП-0,4 и промежуточной перекрестной ПК-0,4 опор

Железобетонные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление промежуточной переходной опоры ПП-0,4

Железобетонные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление угловых анкерных опор УА-I-0,4 и УА-II-0,4

Железобетонные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление концевой К-0.4 и анкерной А-0,4 опор

Железобетонные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление ответвительной анкерной опоры ОА-0,4

Железобетонные опоры ВЛ 0.4 кВ. Заземление ответвительной переходной опоры ОП-0,4

Железобетонные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление вводных ящиков на промежуточной и концевой опорах для подключения электродвигателей мобильных машин

Железобетонные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление ящика с АП50-Т для секционирования магистрали на анкерной опоре

Железобетонные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление кабельной муфты 4 км, разрядников РВН-0,5, светильника СПО-200 на концевой опоре

Железобетонные опоры ВЛ 6 – 10 и 20 кВ. Заземление промежуточных опор для ненаселенной и населенной местности П10-1Б; П20-1Б; П10-2Б; П20-2Б

Железобетонные опоры ВЛ 6 – 10 и 20 кВ. Заземление угловых промежуточных опор для ненаселенной и населенной местности УП10-1Б; УП20-1Б

Железобетонные опоры ВЛ 6 – 10 и 20 кВ. Заземление концевых опор для ненаселенной и населенной местности К10-1Б; К10-2Б; К20-1Б

Железобетонные опоры ВЛ 6 – 10 и 20 кВ. Заземление ответвительных промежуточных опор для ненаселенной местности ОП10-1Б; ОП20-1Б; ОП10-2Б; ОП20-2Б

Железобетонные опоры ВЛ 6 – 10 и 20 кВ. Заземление ответвительных опор для ненаселенной местности ОП10-1Б; ОП10-2Б и 020-1Б

Железобетонные опоры ВЛ 6 – 10 и 20 кВ. Заземление ответвительных угловых промежуточных опор для ненаселенной местности ОУП10-1Б; ОУП20-1Б

Железобетонные опоры ВЛ 6 – 10 и 20 кВ. Заземление кабельной муфты КМА(КМЧ) и разрядников РТ-6; РТ-10 на концевой опоре

Железобетонные опоры ВЛ 6 – 10 и 20 кВ. Заземление концевых опор ВЛ 6 – 10 и 20 кВ с разъединителями для населенной и ненаселенной местности КР10-1Б; КР10-2Б; КР10-3Б; КР20-1Б

Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление промежуточных опор для ненаселенной и населенной местности П35-1Б и П35-2Б

Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление промежуточных опор с тросом для ненаселенной и населенной местности ПТ35-1Б и ПТ35-2Б

Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление угловых анкерных опор для ненаселенной и населенной местности УА35-16; УА35-26

Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление угловой промежуточной опоры для ненаселенной местности УП35-1Б

Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление концевых и анкерных опор для ненаселенной и населенной местности К35-1Б; К35-2Б; А35-1Б; А35-2Б

Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление угловой промежуточной, концевой и анкерной опор с тросом для ненаселенной и населенной местности УПТ35-1Б; КТ35-1Б; КТ35-2Б; АТ35-1Б; АТ35-2Б

Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление угловых анкерных опор с тросом для ненаселенной и населенной местности УАТ35-1Б; УАТ35-2Б

Железобетонные опоры ВЛ 10; 20; 35 кВ. Заземление переходной промежуточной опоры ПП35-Б; ПП20-Б; ПП10-Б

Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление промежуточной переходной опоры с тросом ППТ35-Б

Железобетонные опоры ВЛ 10; 20; 35 кВ. Заземление угловой анкерной переходной опоры УАП35-Б; УАП20-Б; УАП10-Б

Железобетонные опоры ВЛ 135 кВ. Заземление угловой анкерной переходной опоры УАПТ35-Б

Железобетонные опоры ВЛ 10; 20; 35 кВ. Заземление концевой переходной опоры КП35-Б; КП20-Б; КП10-Б

Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление концевой переходной опоры с тросом КПТ35-Б

Разъединительный пункт 20 кВ с автоматическим секционирующим отделителем на железобетонной опоре. Заземление

Примеры выполнения повторного заземления нулевого провода, крюков и штырей на железобетонной и деревянной опорах

Эскизы заземлителей для R =

Эскизы заземлителей для R =

Эскизы заземлителей для R =

Формулы для определения сопротивления растеканию тока различных заземлителей

Исходные данные для расчета заземлителей

Железобетонные и деревянные опоры. Заземление опор. Выбор зажимов

Деревянные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление крюков и поворотное заземление нулевого провода. Узлы. Детали

Узлы и детали

Примеры устройства заземлителей. Узлы

Этот документ находится в:

Организации:

15.06.1971Утвержден245
Разработан
Титульный лист
Перечень чертежей
Пояснительная записка
Деревянные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление крюков и поворотное заземление нулевого провода
Деревянные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление троса на промежуточной и анкерных опорах
Деревянные опоры ВЛ 6 – 10 кВ. Устройство защитных промежутков на опорах при пересечении с ВЛ или с линиями связи
Деревянные опоры ВЛ 20 кВ. Устройство защитных промежутков на опорах при пересечении с ВЛ или с линиями связи
Деревянные опоры ВЛ 35 кВ. Устройство защитных промежутков на опорах при пересечении с ВЛ или с линиями связи
Деревянные опоры ВЛ 6 – 10 кВ. Заземление трубчатых разрядников РТ-6 и РТ-10 на анкерной и промежуточных опорах
Деревянные опоры ВЛ 6 – 10 кВ. Заземление трубчатых разрядников РТ-6 и РТ-10 (переходные) на анкерной повышенной опоре
Деревянные опоры ВЛ 6 – 10 кВ. Заземление кабельной муфты и трубчатых разрядников на концевой опоре
Деревянные опоры ВЛ 20 кВ (переходные). Заземление трубчатых разрядников РТ-20 на промежуточной повышенной опоре
Деревянные опоры ВЛ 20 кВ (переходные). Заземление трубчатых разрядников РТ-20 на анкерной повышенной опоре
Деревянные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление трубчатых разрядников РТ-35 на анкерной опоре
Железобетонные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление промежуточной ОП-0,4 и промежуточной перекрестной ПК-0,4 опор
Железобетонные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление промежуточной переходной опоры ПП-0,4
Железобетонные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление угловых анкерных опор УА-I-0,4 и УА-II-0,4
Железобетонные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление концевой К-0.4 и анкерной А-0,4 опор
Железобетонные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление ответвительной анкерной опоры ОА-0,4
Железобетонные опоры ВЛ 0.4 кВ. Заземление ответвительной переходной опоры ОП-0,4
Железобетонные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление вводных ящиков на промежуточной и концевой опорах для подключения электродвигателей мобильных машин
Железобетонные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление ящика с АП50-Т для секционирования магистрали на анкерной опоре
Железобетонные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление кабельной муфты 4 км, разрядников РВН-0,5, светильника СПО-200 на концевой опоре
Железобетонные опоры ВЛ 6 – 10 и 20 кВ. Заземление промежуточных опор для ненаселенной и населенной местности П10-1Б; П20-1Б; П10-2Б; П20-2Б
Железобетонные опоры ВЛ 6 – 10 и 20 кВ. Заземление угловых промежуточных опор для ненаселенной и населенной местности УП10-1Б; УП20-1Б
Железобетонные опоры ВЛ 6 – 10 и 20 кВ. Заземление концевых опор для ненаселенной и населенной местности К10-1Б; К10-2Б; К20-1Б
Железобетонные опоры ВЛ 6 – 10 и 20 кВ. Заземление ответвительных промежуточных опор для ненаселенной местности ОП10-1Б; ОП20-1Б; ОП10-2Б; ОП20-2Б
Железобетонные опоры ВЛ 6 – 10 и 20 кВ. Заземление ответвительных опор для ненаселенной местности ОП10-1Б; ОП10-2Б и 020-1Б
Железобетонные опоры ВЛ 6 – 10 и 20 кВ. Заземление ответвительных угловых промежуточных опор для ненаселенной местности ОУП10-1Б; ОУП20-1Б
Железобетонные опоры ВЛ 6 – 10 и 20 кВ. Заземление кабельной муфты КМА(КМЧ) и разрядников РТ-6; РТ-10 на концевой опоре
Железобетонные опоры ВЛ 6 – 10 и 20 кВ. Заземление концевых опор ВЛ 6 – 10 и 20 кВ с разъединителями для населенной и ненаселенной местности КР10-1Б; КР10-2Б; КР10-3Б; КР20-1Б
Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление промежуточных опор для ненаселенной и населенной местности П35-1Б и П35-2Б
Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление промежуточных опор с тросом для ненаселенной и населенной местности ПТ35-1Б и ПТ35-2Б
Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление угловых анкерных опор для ненаселенной и населенной местности УА35-16; УА35-26
Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление угловой промежуточной опоры для ненаселенной местности УП35-1Б
Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление концевых и анкерных опор для ненаселенной и населенной местности К35-1Б; К35-2Б; А35-1Б; А35-2Б
Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление угловой промежуточной, концевой и анкерной опор с тросом для ненаселенной и населенной местности УПТ35-1Б; КТ35-1Б; КТ35-2Б; АТ35-1Б; АТ35-2Б
Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление угловых анкерных опор с тросом для ненаселенной и населенной местности УАТ35-1Б; УАТ35-2Б
Железобетонные опоры ВЛ 10; 20; 35 кВ. Заземление переходной промежуточной опоры ПП35-Б; ПП20-Б; ПП10-Б
Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление промежуточной переходной опоры с тросом ППТ35-Б
Железобетонные опоры ВЛ 10; 20; 35 кВ. Заземление угловой анкерной переходной опоры УАП35-Б; УАП20-Б; УАП10-Б
Железобетонные опоры ВЛ 135 кВ. Заземление угловой анкерной переходной опоры УАПТ35-Б
Железобетонные опоры ВЛ 10; 20; 35 кВ. Заземление концевой переходной опоры КП35-Б; КП20-Б; КП10-Б
Железобетонные опоры ВЛ 35 кВ. Заземление концевой переходной опоры с тросом КПТ35-Б
Разъединительный пункт 20 кВ с автоматическим секционирующим отделителем на железобетонной опоре. Заземление
Примеры выполнения повторного заземления нулевого провода, крюков и штырей на железобетонной и деревянной опорах
Эскизы заземлителей для R = Эскизы заземлителей для R = Эскизы заземлителей для R = Формулы для определения сопротивления растеканию тока различных заземлителей
Исходные данные для расчета заземлителей
Железобетонные и деревянные опоры. Заземление опор. Выбор зажимов
Деревянные опоры ВЛ 0,4 кВ. Заземление крюков и поворотное заземление нулевого провода. Узлы. Детали
Узлы и детали
Примеры устройства заземлителей. Узлы

Представить себе современную цивилизацию без электричества невозможно. Огромная часть углеводородов используется для генерации именно электроэнергии.

Однако электричество невозможно перевозить, как нефть или уголь. Для его транспортировки используют линии электропередачи (ЛЭП), обеспечивающие трафик электроэнергии большой мощности на необходимые расстояния. Приведение же параметров переданной по ним энергии к стандартам, свойственным ее потребителям, подразумевает использование трансформаторных подстанций, которые обеспечивают необходимое напряжение в сети. Таким образом, осуществляется питание всех электроустановок, начиная от лампочки в комнате и заканчивая промышленным оборудованием.

Для предотвращения травматизма обслуживающего персонала и тем более летальных исходов, учитывая высокий вольтаж, применяются заземляющие устройства воздушных линий и подстанций. Данная публикация ставит перед собой задачу разобраться в причинах их необходимости, а также конструкциях этих приспособлений.

Для чего нужно заземлять ЛЭП и подстанции

По большому счету, воздушная линия (ВЛ) представляет собой ряд столбов (опор), подвергающемуся воздействию природных факторов, таких как перепады температур, атмосферные осадки, прямое воздействие солнечного ультрафиолета и прочих. Ввиду их влияния, могут изменяться свойства диэлектриков и происходить прямое касание токонесущих частей кабеля с опорой. Кроме прочего, нередки кратковременные скачки напряжения в линии со значительным превышением номинального (допустимого) значения, что может приводить к замыканию между кабелем и конструкционными элементами опоры.

При прикосновении к такому столбу человек может получить травму и даже умереть. Поэтому установка заземления на воздушной линии отнюдь не относится к разряду рекомендаций или прихотей органов контроля. Это продиктовано правилами устройства электроустановок (ПУЭ) как основным нормативным документом, регламентирующим требования к энергосистемам, в том числе ВЛ. Согласно этому документу, заземляющие устройства опор воздушных линий обязательны.

Особняком стоит вопрос молниезащиты конструкций. Опоры могут быть выполнены из дерева, железобетона или стали. Для стоящих в чистом поле опор, порой, имеющих весьма значительную высоту, попадание молнии отнюдь не редкое явление. Если для стали или железобетона, имеющих хорошую электропроводность и неспособных к горению, это не принесет серьезных повреждений, то для деревянной конструкции чревато разрушением или воспламенением. Учитывая колоссальное напряжение разряда молнии, возможно разрушение диэлектриков, ограждающих конструкционные элементы от токонесущих частей ВЛ, что, в свою очередь, приводит к аварии.

Все это в равной степени относится и к подстанциям. До сих пор некоторые из них представляют собой большой трансформатор посреди поля, питающий ферму, например. Трансформаторные установки подвержены всем негативным воздействиям, что и ВЛ. Даже если это не так, они должны соответствовать требованиям ПУЭ.

Оборудованная же устройством заземления мачта или подстанция ведет себя иначе. Весь заряд, попавший на опору, стечет на землю, учитывая низкое ее сопротивление и огромную емкость. Это значит, что конструкция не будет находиться под напряжением и будет безопасна для жизни и здоровья людей.

Основные требования

Согласно требованиям ПУЭ, практически каждая опора должна иметь заземляющее устройство. Оно необходимо для предотвращения перенапряжения атмосферного характера (молния), защиты электрооборудования, размещенного на мачте, а также реализации повторного заземления. Его сопротивление при этом не должно превышать 30 Ом. Причем громоотводы и подобные устройства, должны соединяться с заземлителем отдельным проводником. Кроме прочего, обязательному заземлению подлежат растяжки, устанавливаемые для устойчивости опоры, если они присутствуют в ее конструкции. Все межсоединения, провода снижения и заземлителя, например, предпочтительно выполнять сваркой, а, за неимением возможности, скручиваться болтами . Все части заземляющего устройства должны быть выполнены из стали диаметром не менее 6 мм. Сам проводник и места стыковок должны иметь антикоррозийное покрытие. Обычно это стальная оцинкованная проволока соответствующего диаметра.

Железобетонные столбы

Устройство заземления ВЛ зависит от материала опор. В случае железобетонной конструкции все выступающие сверху и снизу элементы арматуры должны быть присоединены к PEN-проводнику (нулевая шина), который впоследствии играет роль заземления. К нему же следует присоединить крюки, кронштейны и другие металлоконструкции, находящиеся на опоре. Все это в равной степени относится и к металлическим мачтам ВЛ.

Деревянные столбы

С деревянными опорами ВЛ дело обстоит несколько иначе. Ввиду диэлектрических свойств древесины, каждая из мачт не нуждается в отдельном устройстве заземления. Оно устанавливается лишь при наличии на мачте молниеотвода или повторного заземления. Кроме того, металлическая оболочка кабеля соединяется с PEN-шиной линии в местах перехода ВЛ в кабельную линию.

Малоэтажная застройка

Все виды опор должны быть оборудованы устройствами заземления, если речь идет о населенных пунктах с малоэтажной застройкой (1 или 2 этажа).

Расстояние между такими мачтами зависит от среднегодового значения часов, в которые случается гроза. Если эта величина не превышает 40, то промежутки между опорами с громоотводами должны составлять менее 200 м. В противном случае это расстояние сокращается до 100 м. Кроме того, обязательному заземлению подлежат опоры, представляющие ветвление от ВЛ к объектам с потенциально массовым скоплением людей, клубы или дома культуры, например.

Установка заземлителей

Заземление ВЛ осуществляется вертикальными или горизонтальными заземлителями. В первом случае это стальные штыри, закопанные или забитые в землю, а во втором представляют собой полосы металла, расположенные параллельно земле под ее поверхностью. Последний вариант применяют для грунта с высоким удельным сопротивлением. После закапывания контура землю трамбуют для обеспечения лучшего ее контакта с металлом. Затем производится измерение сопротивления у заземления опор ВЛ. Оно является произведением значения, полученного прямым измерением, на коэффициент, зависящий от типа и размера заземлителя, а также климатической зоны (есть специальные таблицы).

Особенности подстанций

Все ранее описанное относится и к подстанциям, несмотря на то, что они находятся под крышей. Исключение составляет лишь то, что там довольно часто или постоянно находятся люди, а, следовательно, к их заземлению предъявляются особые требования.

В общем случае заземление подстанции состоит из следующих элементов:

  • внутренний контур;
  • внешний контур;
  • устройство молниезащиты объекта.

Внутренний контур заземления подстанции обеспечивает простое и надежное соединение с землей всех устройств, находящихся внутри подстанции. Для этого по периметру всех помещений объекта на высоте 40 см от пола дюбелями закрепляют стальную полосу. Контуры всех помещений, а также и их составные части соединяются сваркой или резьбовыми соединениями, если таковые предусмотрены. Все металлические части, непредназначенные для прохождения тока (корпуса приборов, ограждения, люки и подобное тому), соединяются с этой шиной. Подобные полосы оснащаются резьбовыми соединениями с шайбами увеличенной ширины и гайками типа «барашек». Это позволяет получить надежное переносное заземление. Нулевая шина силового трансформатора, учитывая схему с глухозаземленной нейтралью, соединяется с полученным контуром.

Внешний контур

Внешний контур заземления также является замкнутым. Он представляет собой горизонтальный заземлитель из стальной полосы, связывающий определенное количество вертикальных штырей. Глубина залегания этой конструкции должна быть не менее 70 см от поверхности, причем полоска ставится ребром.

Требуется расположение устройства по периметру здания не превышая расстояния 1 м от его стен или фундаментной плиты. Общее сопротивление контура не может превышать 40 Ом, если удельное сопротивление почвы менее 1 кОм*м в соответствии с ПУЭ.

Если подстанция имеет металлическую крышу, то ее заземляют, соединив с внешним контуром стальной проволокой диаметром 8 мм. Соединение производится с двух сторон объекта, диаметрально противоположных между собой. Требования ПУЭ предписывают защитить эту шину снижения на внешней стене здания от коррозии и механических повреждений.

Расчет заземляющего устройства подстанции выполняется для определения сопротивления распространения тока системы в землю.

Эта величина зависит от характеристик грунта, габаритов и конструкции заземляющего устройства и других факторов. Методика достаточно объемна и требует особого рассмотрения. Но стоит отметить, что чаще всего идут от противного. Имея требуемое сопротивление и определенный сортамент стали, например, определяют габариты заземлителя, количество горизонтальных электродов и глубину залегания в известном типе грунта.

Заземляющие устройства подстанций или ВЛ, равно как и заземление электростанции, играют исключительно важную роль в их эксплуатации. Кроме обеспечения нормальной работы этих объектов, они обеспечивают безопасность здоровья и жизни для людей, их обслуживающих.

ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ОПОР ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ

0,38; 6; 10; 20 кВ

данный раздел подготовлен согласно типового проекта СЕРИЯ 3.407-150

Типовые конструкции настоящей серии разработаны с учётом требований Правил устройства электроустановок (ПУЭ) шестого издания как по конструктивному исполнению, так и в части учёта нормируемых сопротивлений растеканию заземлителей для грунтов с эквивалентным удельным сопротивлением до 100 .

В серию включены конструкции заземлителей, предназначенных для заземления опор, а также опор с установленным на них оборудованием на ВЛ 0,38, 6, 10, 20 кВ в соответствии с требованиями главы 1. 7 и других глав ПУЭ.

Предусмотрены следующие конструкции заземлителей: вертикальные, горизонтальные (лучевые), вертикальные в сочетании с горизонтальными, замкнутые горизонтальные (контурные), контурные в сочетании с вертикальными и горизонтальными (лучевыми).

Конструктивное выполнение заземляющих и нулевых защитных проводников, проложенных на опорах ВЛ, принимаются в соответствии с действующими типовыми проектами и проектами повторного применения опор BЛ.

Конструкции данной серии должны применяться проектировщиками, монтажниками и эксплуатационниками при сооружений и реконструкции ВЛ 0,38, 6, 10 и 20 кВ.

В настоящей серии не рассматриваются заземлители в районах северной строительно – климатической зоны (подрайоны IА, IБ, IГ и IД по СИиП 2.01.01-82) и в районах распространения скальных грунтов.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО РАСЧЕТУ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ

Исходными данными при проектировании заземляющих устройств ВЛ являются параметры электрической структуры земли и требования по величинам сопротивления заземления.

Удельные сопротивления грунтов r и толщина слоёв грунта с различными значениями r могут быть получены непосредственно при измерениях по трассе проектируемой ВЛ или по данным замеров удельных сопротивлений аналогичных грунтов в районе трассы ВЛ, на площадках подстанций и т.д.

При отсутствии данных прямых измерений удельного сопротивления грунта проектировщикам следует пользоваться полученными от изыскателей геологическим разрезом грунта по трассе и обобщёнными значениями удельных сопротивлений различных грунтов, приведёнными в таблице.

Обобщенные значения удельных сопротивлений грунтов


В настоящее время разработаны достаточно надёжные инженерные методы определения электрической структуру земли, расчета сопротивлений заземлителей в однородной и двухслойной земле, а также способы приведения реальных многослойных электрических структур земли к расчётным двухслойным эквивалентным моделям. Разработанные методы позволяют определять целесообразные конструкции искусственных заземлителей для данной электрической структуры грунта обеспечивающие нормированную величину сопротивления заземлителей.

ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЗЕМЛИТЕЛЯ

На основании исследований проведённых СИБНИИЭ установлено, что сопротивление растеканию практически не зависит от размеров и конфигурации поперечного сечения заземлителя. В то же время элементы заземлителя, имеющие круглое сечение, значительно долговечнее эквивалентных по сечению плоских проводников, ибо при одинаковой скорости коррозии остающееся сечение последних снижается значительно быстрее. В связи с этим для заземлителей ВЛ целесообразно применять только круглую сталь.

КОНСТРУКТИВНОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МОНТАЖУ

Заземлители ВЛ предусмотрены из круглой стали: горизонтальные диаметром 10 мм, вертикальные – 12мм, что вполне достаточно на расчетный срок службы в условиях слабой и средней коррозии.

В случае усиленной коррозии должны быть приняты меры, повышающие долговечность заземлителей.

В качестве вертикальных заземлителей могут быть использованы также угловая сталь и стальные трубы. При этом их размеры должны соответствовать требованиям ПУЭ.

Учитывая, что предельная глубина погружения вертикальных заземлитёлей (электродов) при существующих в настоящее время механизмах в достаточно мягким грунтах 20 м, в настоящей серии они предусмотрены длиной 3, 5, 10, 15 и 20м.

В грунтах с малыми удельными сопротивлениями (при до 10 ОмЧм) предусматривается использование только нижнего заземляющего выпуска – стержневого электрода длиной порядка 2 м, поставляемого комплектно с железобетонной стойкой.

При монтаже заземлителей следует соблюдать требования строительных норм и правил и ГОСТ 12.1.030-81.

Для разработки траншей при прокладке горизонтальных заземлителей возможно применение экскаватора типа ЭТЦ -161 на базе трактора беларусь МТЗ-50. Они могут укладываться так же с помощью монтажного плуга. При этот следует учитывать необходимость рытья котлованов размером 80х80х60 см в местах погружения вертикальных заземлитёлей и последующего их присоединения с помощью сварки к горизонтальному заземлителю.

Вертикальные заземлители погружаются методом вибрирования или засверливания, а также, забивкой или закладкой в готовые скважины.

Погружение вертикальных электродов производится с тем расчетом, чтобы верх их был на 20см выше дна траншей.

Затем прокладываются горизонтальные заземлители. Производится отгиб концов вертикальных заземлителей в местах примыкания их к горизонтальному заземлителю по направлению оси траншеи.

Соединение заземлителей между содой следует выполнять сваркой в нахлёстку. При этом длина нахлёстки должна быть равна шести диаметрам заземлителя. Сварку следует выполнять по всему периметру нахлёстки. Узлы соединения заземлителей приведены в разделах ЭС37 и ЭС38 .

Для защиты от коррозии сборные стыки следует покрывать битумным лаком.

Засыпка траншей производится бульдозером на базе трактора Беларусь МТЗ-50.

В разделе ЭС42 приведены объёмы земляных работ в случае рытья траншей при механизированной и ручной копке.

При выполнении проекта ВЛ в частности заземлителей необходимо учитывать возможности мехколонны, которая будет строить данную линию с точки зрения оснащения еe механизмами.

После устройства заземлителей производятся контрольные замеры их сопротивления. В случае, если сопротивление превышает нормируемое значение, добавляются вертикальные заземлители для получения требуемой величины сопротивления.

ПРИСОЕДИНЕНИЕ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ К ОПОРАМ

Присоединение заземлителей к специальным заземляющим выпускам (деталям) железобетонных стоек опор и заземляющим спускам деревянных опор может быть кок сварным, так и болтовым. Контактные соединения должны соответствовать классу 2 по ГОСТ 10434-82.

В месте присоединения заземлителей к заземляющим спускам на деревянных опорах ВЛ 0,38 кВ предусматриваются дополнительные отрезки из круглой стали диаметром 10 мм, а заземляющие спуски на деревянных опорах ВЛ 6, 10 и 20 кВ выполняемые из круглой стали диаметром не менее 10 мм, присоединяются непосредственно к заземлителю.

Наличие болтового соединения заземляющего спуска с заземлителем обеспечивает возможность осуществления контроля заземляющих устройств опор ВЛ без подъема на опору и отключения линии.

При наличии приборов для контроля заземлителей соединение заземляющего спуска с заземлителем может выполняться неразъёмным.

Контроль и измерения заземлителей должны проводиться в соответствии с “Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей”.

В связи с тем, что инженерные методы расчёта заземлителей разработаны для двухслойной структуры грунта, расчётная многослойная электрическая структура грунта приводится к эквивалентной двухслойной структуре. Метод приведения зависит от характера изменения удельных сопротивлений слоев расчётной структуры по глубине и глубины заложения заземлителя.

В однородном грунте и в грунте с убывающим по глубине удельным сопротивлением (порядка в 3 и более раза) наиболее целесообразными являются вертикальные заземлители.

Если нижележащие слои грунта имеют значительно более высокие значения удельных сопротивлений, чем верхние, или когда погружение вертикальных заземлителей затруднено или невозможно из-за плотности грунтов, в качестве искусственных заземлителей рекомендуется применять горизонтальные (лучевые) заземлители.

Если вертикальные заземлители не обеспечивают нормированных значений сопротивления, то дополнительно к вертикальным прокладываются горизонтальные, т. е. применяются комбинированные заземлители.

По эквивалентной двухслойной структуре и предварительно выбранной конструкции заземлителя определяется .

Для найденного и для нормированного сопротивления заземляющего устройства по ПУЭ подбирается соответствующий тип заземлителя данной серии.

Ниже приведена таблица подбора чертежей заземлителей.

Расчёты заземлителей выполнены на ЭВМ по программе, разработанной Западно – Сибирским отделением института “Сельэнергопроект”.

Внимание: согласно ПУЭ 7-е изд. заземляющие проводники для повторных заземлений PEN-проводника должны иметь размеры не менее приведенных в табл. 1.7.4.

Таблица 1.7.4. Наименьшие размеры заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле


Таблица подбора чертежей заземлителей


Для чего нужен заземляющий провод на воздушных линиях электропередач?

Роль заземляющего провода или заземляющего провода в воздушных линиях электропередач

Заземляющие провода или заземляющие провода представляют собой оголенные проводники, поддерживаемые наверху опор ЛЭП. Они служат для защиты линии и перехвата удара молнии до того, как она ударит по токоведущим проводникам ниже, то есть по линиям электропередач.

Провода заземления обычно не проводят ток. Поэтому их часто изготавливают из стали. Заземляющие провода прочно соединены с землей на каждой опоре в системе передачи и распределения.

Нажмите на картинку, чтобы увеличить

В энергосистемах грозозащитный трос предусмотрен на воздушных линиях электропередачи напряжением 110 кВ и выше. В современных энергосистемах для лучшей защиты на опоре ЛЭП имеется два заземляющих провода вместо одного. Эти заземляющие провода не влияют на коммутационные перенапряжения, а эффект связи выше при низком импедансе по сравнению с одиночным заземляющим проводом.

В случае удара молнии сопротивление между землей и основанием башни должно быть низким для эффективной защиты.когда молния попадает в заземляющий провод, возникающие волны распространяются по линии в противоположном направлении и достигают соседней башни. Башня безопасно пропускает их на землю, что гарантирует отсутствие отключения электроэнергии в случае возникновения удара молнии.

Основное назначение грозозащиты – защита проводников линий электропередач от прямых ударов молнии. В высоковольтных линиях электропередачи удары молнии могут вызвать повышение напряжения на пике опоры до того, как оно достигнет заземляющего провода, что может привести к обратному перекрытию от опоры к проводникам и изоляторам.Чтобы свести к минимуму вероятность пробоя изолятора, важно уменьшить повышение напряжения на вершине опоры, поскольку провода заземления недостаточно для защиты комплекта изолятора от пробоя. Вероятность неисправности можно уменьшить за счет надлежащего заземления и заземления опор и башни с помощью глубоких заземляющих стержней или противовесов.

Похожие сообщения:

Заземление распределительной линии или линии передачи

Заземление является важной частью электрических распределительных линий. Установка защитного заземления на конструкции ЛЭП создает безопасную рабочую зону. Он нейтрализует утечки или ток короткого замыкания и предлагает простой и легкий путь для тока на землю с нулевым потенциалом повреждения.

 

Важность заземления

В электроустановках заземление передает немедленный разряд электрической энергии (аварийный ток) на землю. Это электрическая цепь, которая соединяет части электрической системы с землей, обеспечивая легкий путь (защитный проводник или электрические соединения).

Правильно установленные системы заземления помогают защитить конструкцию несколькими способами:

1. Персонал, работающий с электрическими линиями, защищен от ударов или травм из-за тока короткого замыкания. Неисправный ток нейтрализуется, так как он легко протекает через заземляющий провод, даже если есть неисправность изоляции или утечка.

2. Обеспечивает бесперебойное электроснабжение при коротких замыканиях и ударах молнии и защищает персонал, выполняющий повседневные задачи.

3.Электрические линии, столбы, аппараты и персонал защищены от скачков высокого напряжения при грозовом разряде.

 

Роль заземления или провода заземления

Провода заземления или провода заземления обеспечивают экран линии. Заземляющие провода перехватывают удары молнии до того, как они могут попасть в проводники или линии электропередач, защищая их от повреждений и скачков напряжения. Эти заземляющие провода представляют собой оголенные проводники, размещенные и закрепленные наверху опор ЛЭП.

Провода заземления, обычно изготовленные из стали, не пропускают ток и прочно соединены с землей на каждой опоре в системе передачи и распределения.

Для защиты от молнии и заземления распределительных линий применяются отдельные методы, описанные в следующих разделах.

 

Заземление или заземление распределительных линий

Электрическое заземление осуществляется путем подключения к земле нетоковедущей части оборудования или нейтрали системы питания. Для распределительных линий провод заземления используется проводом с низким сопротивлением, известным как заземляющий провод. Этот заземляющий провод соединен с заземляющими электродами, закопанными в землю.Для этого роют горизонтальные траншеи, внутрь которых закапывают полосовые электроды. Электроды изготавливаются из меди, оцинкованного железа или стали. Иногда в земле используют и круглые проводники.

 

Заземление для молниезащиты

Заземляющий провод воздушных линий электропередачи имеет напряжение 110 кВ и выше. Для молниезащиты:

– Заземление интегрировано с системой молниезащиты и слаботочными системами.Современные системы питания добавляют два провода заземления для большей защиты. По сравнению с одиночным проводом они не влияют на перенапряжения при переключении, а эффект связи выше при малых перенапряжениях.

– Сопротивление между землей и основанием башни остается низким. Волны образуются, когда молния ударяет в заземляющий провод. Они движутся по линии в противоположном направлении и достигают соседней башни, которая благополучно спустит их на землю.

– Грозозащитный трос также защищает проводники ЛЭП от прямых ударов молнии.В линиях электропередачи высокого напряжения молния может вызвать резкое повышение напряжения до того, как достигнет заземляющего провода. Это может вызвать вспышки. Чтобы свести к минимуму это и контролировать степень перекрытия, надлежащее заземление и заземление опор осуществляют глубинными заземляющими стержнями или противовесами.

 

 

Процессы и стандарты

Поскольку имеются две обесточенные части электрооборудования и нейтральный каркас электрооборудования.Заземление также имеет две классификации:

1. Заземление нейтрали или заземление системы:  В основном используется для систем со звездообразной обмоткой (генератор, трансформатор, двигатель и т. д.). Здесь нейтраль системы напрямую соединена с землей через GI провод.

2. Заземление оборудования:  Они предназначены для частей электрооборудования, не находящихся под напряжением. Их металлический каркас соединен с землей с помощью токопроводящего провода. При неисправности в аппарате по этому проводу проходит ток короткого замыкания на землю.

 

Во всем мире используются следующие стандарты заземления:

1. IEC 60364-1 и 60364-4-41 «Электрические установки в зданиях».

2. Требования BS 7671 к электрическим установкам (Правила электромонтажа LEE).

 

В правилах электромонтажа BS7671 описывается проводник заземления и проводник защитного заземления. В нем перечислены пять типов систем заземления: TN-S, TN-C, TT, TN-C и IT.[3]

T

T = Земля

N = нейтральный

S = отдельный

C = комбинированные

I = изолированные

Процесс расчета заземляющего проводника и основной защитной связей размеры проводников (медный эквивалент) для источников питания TN-S и TN-CS:

90

 

Установка

Система заземления представляет собой комбинацию (контактный узел) заземления и его соединения. Заземляющие части электрически связаны с какой-либо системой электрических проводников или электродов, размещенных вблизи почвы или ниже уровня земли установок. Заземление, заземляющие маты или электроды создают электрическое соединение между частями и под уровнем земли. Они имеют плоский железный стояк, который соединяет все нетоконесущие металлические части оборудования.

Во время неисправности:

1. Ток неисправности протекает через систему заземления на землю от клеммы заземления оборудования к земле.

2. Напряжение проводников заземляющего мата повышается и становится равным сопротивлению заземляющего мата, умноженному на замыкание на землю.

 

Заземление линий передачи и распределения

Однофазное заземление многофазных цепей не допускается. Все токопроводящие объекты в пределах досягаемости рабочих (воздушные или наземные) подключаются к системе заземления.Их размещение обеспечивает достаточную защиту рабочей площадки.

Земля никогда не используется в качестве защитного заземлителя; его также нельзя использовать как часть цепи между защитными заземлениями.

Воздушные грозозащитные тросы присоединяются к системе заземления производственной площадки (конструкционная сталь) с защитным заземлением для рабочих, которые будут работать поблизости. Соединение воздушных заземляющих проводов с конструкцией рабочей площадки снижает воздействие напряжения на землю при шаге и прикосновении.Они отводят токи повреждения от фундамента здания к соседним сооружениям в случае аварии.

 

Заземление и заземление конструкций ЛЭП

Деревянный столб

Применение трехфазного заземления на конструкциях с использованием заземляющих стержней предпочтительнее. Эти стержни:

Располагаются непосредственно под самой низкой отметкой ног регулировщика в рабочей зоне (примерно на той же высоте, что и фазные проводники. )

Они прикрепляются к проводам заземления опоры ( при наличии. ) Шина представляет собой удобную точку крепления для защитного заземления и соединения с заземляющим проводом опоры.

Установка защитной заземляющей перемычки для двухполюсных и трехполюсных (заземленных) конструкций. Перед установкой постоянного заземления опоры опор проверяются на наличие повреждений, упущений или плохой непрерывности между конструкционным оборудованием и заземлителями опор.При наличии дефекта рядом со столбом устанавливается временный заземляющий стержень, который присоединяется к системе заземления производственной площадки.

 

Распределительные столбы

Используется заземление из оцинкованного железа. Медные провода используются для заземления или соединения. Для высоких установок предпочтительны медные полосы, поскольку они могут выдерживать более высокие значения тока короткого замыкания из-за своей ширины.

Заземляющие стержни используются для защитного заземления распределительных линий и окончаний воздушных кабелей. Они размещаются непосредственно под самой низкой отметкой ног монтера рабочей зоны и подсоединяются к нулевому проводу и заземляющему проводу (если есть).

Положение кластерного стержня определяет нижнюю границу рабочей зоны на шесте. В качестве альтернативы, к каждому фазному проводу может быть подключено индивидуальное защитное заземление от сборной шины. Это может привести к несколько более высокому напряжению воздействия.

Для защитного заземления следует использовать только неповрежденные провода заземления.При отсутствии заземления столба временный заземляющий стержень может быть вставлен или ввинчен в землю рядом с столбом и прикреплен к стержню кластера с защитным заземлением.

 

Заключение

Заземление конструкций распределительных линий создает безопасную рабочую зону на конструкции. Наземные маты, опасный шаг, прикосновение и переданные потенциалы прикосновения могут все еще существовать на земле. Он может появиться рядом с фундаментами и объектами, подключенными к системе заземления рабочей площадки, в случае случайного включения линии под напряжением. Поэтому следует покупать только проверенные продукты.

Здесь мы попытались описать этапы планирования заземления распределительной линии или линии передачи. Чтобы узнать больше о наших продуктах, нажмите здесь или напишите нам по электронной почте.

 

 

Эта статья является частью нашей серии статей о грозовых разрядниках, защите от перенапряжения и заземлении, вы можете прочитать больше по следующим ссылкам:

Введение в основы молниезащиты и заземления и стандарты (IEC 62305 и UL 467)

Система защиты молнии и продукты

Устройства защиты от перенапряжений (SPD)

Зоны защиты молний и их применение к выбору SPD

Как работает молния ?

Щелкните здесь, чтобы просмотреть всю продукцию Axis для защиты от молнии, разрядников и заземления.

     

Подпишитесь на нас в LinkedIn, чтобы получать регулярные обновления о наших продуктах для заземления и молниезащиты!

Статический экран — защитный провод заземления от молнии

Чтобы понять, почему наш производственный процесс так важен, очень важно объяснить, как работает воздушный заземляющий провод и какова его ценность.

Как работает воздушный заземляющий провод

Статический экран — это часть заземляющего кабеля, натянутого над линиями питания и передачи данных.Когда ударяет молния, воздушные заземляющие провода перенаправляют эту энергию вдоль своих сердечников, а затем посылают удар в землю. Этот метод заземления предотвращает повреждение остального электрооборудования электричеством.

Грозозащитные тросы для защиты воздушных линий электропередач проходят на расстоянии между опорными опорами. Они проходят над линиями электропередачи и передачи данных и через равные промежутки времени заземляются. Ток проходит по статическому проводу иначе, чем по линиям передачи данных и линиям электропередач.Однако основной целью OHGW является перехват ударов молнии до того, как электричество достигнет линий электропередач ниже. Производители грозозащитных тросов используют стальные сплавы для изготовления этих элементов, поскольку статические провода пропускают ток только при ударе молнии.

Эти помехи защищают линии питания и передачи данных. Эта защита настолько важна, что большинство современных систем имеют два воздушных провода заземления вместо одного статического провода.

Когда ток проходит по статическому проводу, он ищет ближайшее место, где он может разрядить энергию.Воздушный заземляющий провод переносит ток к следующей опоре, где заземление направляет энергию разряда молнии в землю.

На работу заземляющего провода могут влиять несколько факторов. Одним из наиболее распространенных осложнений является удельное сопротивление грунта. Когда сопротивление основания (между основанием опоры и землей) велико, ток не может попасть в землю. Чтобы разрядить энергию здания, ток завершает обратное перекрытие. Предотвращение обратных перекрытий включает снижение сопротивления основания башни с помощью противовесов и приводных стержней.

Учтите, что экранированный провод не влияет на коммутационные перенапряжения.

Преимущества молниезащиты подвесного заземляющего провода

Использование статического экрана для защиты воздушных линий имеет несколько преимуществ:

  • Снижение потерь в линии : Потери в линии — это количество энергии и данных, потерянных во время передачи. Статический экран обеспечивает большую изоляцию нижних линий электропередачи.
  • Решения для особых условий : Стальные воздушные грозозащитные тросы менее подвержены термическому провисанию и разрыву.Они также имеют меньший риск нарушений горизонтального зазора.
  • Экономическая эффективность : Усиленные стальные сердечники обеспечивают невероятную прочность и долговечность статических проводов. Инвестиции в качественные провода имеют большое значение для вашей компании.
Свяжитесь с нами

Почему стоит выбрать Bekaert?

В этой отрасли безопасность и качество нашей продукции являются стандартом. Bekaert выделяется среди конкурентов, потому что наши производственные мощности в США и специализированные службы поддержки каждый раз превосходят ожидания наших клиентов.Преимущества выбора Bekaert в качестве поставщика проводов для защиты от статического электричества:

  • Надежное партнерство : Заказывая у нас стальную проволоку, вы присоединяетесь к партнерству. Наши клиенты наслаждаются нашей гибкостью и возможностями как производителя. Независимо от того, какую форму или характеристики вы запрашиваете, наши команды могут удовлетворить ваши потребности.
  • Опыт : Мы являемся производителем более 130 лет и обслуживаем клиентов по всей Северной Америке. Мы разбираемся в коммунальной отрасли и работаем, чтобы сделать вашу деятельность безопасной, рентабельной и устойчивой.
  • Консультации и поддержка экспертов : Наш опытный персонал и всесторонняя служба технической поддержки обеспечивают лучшее в отрасли обслуживание клиентов. У нас есть команды и решения, которые помогут вам получить максимальную отдачу от вашего оборудования.

Обратитесь к специалистам компании Bekaert за дополнительной информацией о молниезащите от статического электричества.

Свяжитесь с нами онлайн или позвоните нам по телефону +1 404-201-0223

Ваш процесс индивидуального защитного заземления

Ваш процесс индивидуального защитного заземления

Брайан Эрга 0000-00-00 00:00:00

©Utility Business Media. Посмотреть все статьи.

Ваш процесс индивидуального защитного заземления
/articles/your-personal-protective-grounding-process

Меню
  • Просмотр страницы
  • Просмотр содержания
  • Рекламодатели
  • Веб-сайт
  • Фейсбук
  • Twitter

Список выпусков

Февраль/март 2022

Брошюра по технике безопасности 2022 г.

декабрь 2021 г. – январь 2022 г.

октябрь/ноябрь 2021 г.

август сентябрь 2021

Брошюра по технике безопасности 2021 г.

июнь июль 2021

Апрель Май 2021

Февраль Март 2021

декабрь 2020 г. – январь 2021 г.

Октябрь Ноябрь 2020

Август Сентябрь 2020

июнь июль 2020

Апрель Май 2020

Февраль Март 2020

Конференция по безопасности коммунальных предприятий 2020

декабрь 2019 г.

– январь 2020 г.

окт ноя 2019

Август Сентябрь 2019

Конференция по безопасности коммунальных предприятий 2019 г.

июнь июль 2019

МПИ Онлайн

Апрель Май 2019

Брошюра Frontline 2019

Февраль Март 2019

Конференция по безопасности 2019

декабрь 2018 г. – январь 2019 г.

Октябрь Ноябрь 2018

Август Сентябрь 2018

июнь июль 2018 г.

Апрель Май 2018

Февраль Март 2018

Декабрь 2017

октябрь 2017 г.

август 2017 г.

июнь 2017 г.

апрель 2017 г.

Февраль 2017

Декабрь 2016

октябрь 2016 г.

август 2016 г.

июнь 2016 г.

Апрель 2016 г.

Февраль 2016 г.

декабрь 2015 г.

октябрь 2015 г.

август 2015 г.

июнь 2015 г.

Апрель 2015 г.

Февраль 2015 г.

декабрь 2014 г.

октябрь 2014 г.

август 2014 г.

июнь 2014 г.

апрель 2014 г.

Февраль 2014 г.

декабрь 2013 г.

октябрь 2013 г.

август 2013 г.

Брошюра конференции по безопасности 2013 г.

июнь 2013 г.

апрель 2013 г.

Февраль 2013 г.

июнь 2012 г.

апрель 2012 г.

Февраль 2012 г.

декабрь 2011 г.

октябрь 2011 г.

август 2011 г.


Библиотека

Заземление антенн и линий передачи

Скачать PDF

Это была бурная ночь… Важность заземления.
Почти готово. После всех этих месяцев, недель, дней и ночей напряженной работы беспроводная система почти готова к работе. Завтра местный поставщик телефонных услуг введет линии T1, беспроводная связь будет подключена к проводной линии, и деньги начнут идти в положительную сторону бухгалтерской книги, а не в отрицательную.

Были использованы все возможные средства для создания лучшей, наиболее конкурентоспособной и экономичной беспроводной системы. Лучшее оборудование, лучшее программное обеспечение, специалисты по коммуникациям, специалисты по вышкам, специалисты по заземлению – все работает.Новые башни строятся по мере необходимости, а существующие башни используются везде, где это возможно. По сути, даже места на опорах ЛЭП были куплены у местной электроэнергетической компании. Другими словами, это одна из самых современных систем, которая даст вам преимущество.

Но только если все работает.

Почему не работает? Все проверено и перепроверено, проверено миллион раз. Все идеально. А как же защита от высокого напряжения? Башни – линии электропередач или что-то другое – являются средой высокого напряжения.И это могут быть довольно враждебные места. Один сильный шторм, удар молнии и оборудование на тысячи долларов исчезло. Не говоря уже об этих страшных словах: время простоя. Вот почему специалисты по заземлению уделяют так много внимания установке самого современного оборудования и шунтированию заземления любого перенапряжения, поступающего на объект, вдали от оборудования. Это заботится о враге снаружи, но как насчет врага изнутри? Удар, из-за которого волна поднимается из-под земли, а не по проводу?

Этот тип перенапряжения называется повышением потенциала земли (GPR), и наша цель здесь — объяснить, что это такое, как оно может привести к повреждению и как защититься от него с помощью устройств изоляции высоковольтных проводов.

Основная предпосылка использования устройств изоляции проводных линий в средах с высоким напряжением проста: когда требуется телефонная связь на объекте, который может подвергаться высоким скачкам напряжения, в соответствии с различными национальными стандартами требуются специальные меры защиты для обеспечения безопасности персонала. и предотвратить повреждение оборудования. В классическом стиле W5 давайте посмотрим, кто должен знать об этих специальных мерах защиты, какой тип оборудования требуется для достижения этой защиты, где это оборудование установлено, когда это оборудование должно быть установлено и, самое главное, почему оно требуется. Так что, когда ночь становится темной и бурной, сеть остается безопасной и надежной,

Повышение потенциала земли

Как говорится в старой поговорке: «Знай своего врага». Сначала необходимо понять «как» и «почему» георадара, прежде чем разрабатывать и внедрять безопасную и эффективную схему защиты. В двух словах, когда происходит неисправность или удар молнии и ток достигает заземляющей сети (например, опоры), результатом, согласно закону Ома, является повышение потенциала. V равно R * I, где I — импульсный ток, R — импеданс заземляющей сетки, а V — результирующее повышение потенциала.

Если все оборудование подключено к одной и той же заземляющей сети и не привязано ни к какому внешнему заземлению, оно не будет повреждено из-за георадара. Однако проводная связь, которая подключается через оборудование, подключенное к наземной сети вышки, также подключается к центральному офису (CO) медными парами. Этот СО является удалённой землей, а медный провод представляет собой проводник, проложенный между двумя заземляющими пластинами. Таким образом, разность потенциалов между двумя заземляющими панелями вызовет ток, протекающий от земли на опоре, через оборудование и по проводной линии.Это опасно для персонала и может повредить оборудование площадки.

Используя аналогию, мы можем сравнить эту ситуацию с двумя стаканами, наполненными водой, один из которых представляет собой заземляющую плоскость на башне, а другой – заземляющую плоскость на ЦУ.  Представьте себе, что один стакан стоит на полке, а другой ниже на стол. Если между ними нет связи, то независимо от того, что происходит с уровнями воды в стаканах (сравнивая изменения потенциала), вода не будет течь между стаканами (то есть ток не будет течь).

Однако, если два стакана соединить с помощью соломинки (т. е. соединить две пластины заземления с помощью медной телефонной линии), то резкое повышение уровня воды в первом стакане будет означать, что вода будет стекать по соломинке. (т.е. ток по проводной линии) на второе стекло. Все, что привязано к этой соломе, намокнет. Точно так же все, что связано с проводом, будет видеть ток. Единственный способ предотвратить это — поставить барьер в соломе. Это то, что делают изолирующие устройства.

Хотя надлежащее заземление имеет важное значение, а стандартные методы защиты связи при правильном использовании имеют решающее значение на этих объектах, они, к сожалению, неэффективны для защиты оборудования от георадара. Например, шунтирующие устройства обычно располагаются на каждом конце кабельной системы связи и предназначены для направления импульсов постороннего напряжения в систему заземления. Во время георадара эти устройства просто предлагают дополнительный путь к удаленной опорной земле и фактически обеспечивают путь для тока, протекающего в обратном направлении, от которого они должны были работать.Таким образом, какими бы хорошими ни были стандартные защитные устройства, оборудование или кабельные сооружения станут частью электрического тракта между георадаром и удаленной землей. Единственной эффективной схемой защиты от георадара является изолирующее устройство.

Следующим шагом является определение доступных инструментов для решения проблем с георадаром. Ряд проверенных на практике национальных стандартов предоставляет методы защиты людей и оборудования от георадара. К наиболее важным и полезным стандартам относятся:

  • Стандарт ANSI/IEEE 487-1992 – Руководство по защите средств проводной связи, обслуживающих электростанции;
  • Стандарт ANSI/IEEE.167-1996- Рекомендуемая методика определения потенциала земли и индуктивного напряжения электростанции при КЗ;
  • ANSI/IEEE Standard 80-1997 – Руководство по безопасному заземлению подстанции переменного тока;
  • NFPA 70-lyyfi-Национальный электротехнический кодекс (NEC).

Хотя большинство этих стандартов посвящены защите от георадара из-за токов короткого замыкания с частотой 60 Гц, приложения энергии удара молнии в основном не отличаются при рассмотрении импеданса на более высокой частоте. Оба тока генерируют георадар и потенциально могут нанести вред персоналу, а также повредить или разрушить средства связи.

Приведенные выше стандарты определяют, когда устройство интерфейса высокого напряжения (HVI) необходимо для защиты проводной линии. Как правило, HVI следует устанавливать, когда расчетный показатель GPR превышает пиковую асимметрию 1000 В или когда целевые показатели качества обслуживания (SPO) относятся к классу A, всегда требующему защиты.

Следует также подчеркнуть, что несоблюдение национальных стандартов может иметь серьезные юридические последствия, если инцидент с георадаром приведет к травмам персонала или повреждению имущества.При проектировании и установке систем связи необходимо учитывать вопросы безопасности.

Таким образом, перед разработкой и внедрением схемы защиты необходимо рассмотреть три вопроса:

Является ли это место вероятным кандидатом для георадара? Ответ положительный, если линия проводной связи входит в зону высокого напряжения или в зону, подверженную ударам молнии.

Каков расчетный уровень георадара на этом участке? Если он оценивается при асимметричном пике более 1000 В, то согласно

требуется изоляция высокого напряжения.

Удельное сопротивление грунта

Земля — любая земля — всегда слабопроводящая из-за содержания влаги.Чем выше содержание влаги и чем выше концентрация определенных минералов, тем более проводящим он становится.

Это означает, что магнитные поля от воздушной линии электропередач могут индуцировать токи в земле.

Индуцированные токи фактически рассеиваются по земле. Но мы можем смоделировать их действие так, как будто они сосредоточены только на одной глубине. Эти токи называются «токами изображения», и мы можем определить их глубину, если знаем удельное сопротивление земли.Чем менее проводящая — чем больше резистивная — земля, тем глубже токи изображения.

Для типичных удельных сопротивлений грунта глубина токов изображения составляет многие сотни метров. Это означает, что, когда вы находитесь под линией или близко к ней, эти токи изображения находятся слишком глубоко в земле, чтобы оказывать заметное влияние на магнитное поле. Только когда вы сами удаляетесь на несколько сотен метров от линии электропередач, эти токи изображения начинают иметь какое-либо заметное значение. (И когда вы находитесь так далеко от линии электропередач, в игру вступают другие факторы, такие как любой дисбаланс между токами в проводниках.)

Вы можете видеть это на этом графике. На нем показано рассчитанное поле, включая токи изображения, для четырех различных удельных сопротивлений земли — бесконечное (т. е. земля вообще не проводит ток), 100, 10 и 1 Ом·м.

Большинство почв находятся в диапазоне от 10 до 1000 Ом·м или даже выше. Вы можете видеть на графике, что даже для менее резистивного — более проводящего — конца этого диапазона это имеет лишь небольшое значение для поля на расстоянии до 300 м или около того, когда поле уже ниже 10 нТл или 0.01 мкТл. Для более резистивных – менее проводящих – грунтов вы не увидите разницы даже на 500 м. Мы даже не рассчитывали для 1000 Ом·м, хотя это все еще типичное значение для грунта, потому что линия была бы неотличима от бесконечной линии удельного сопротивления.

Вот почему совершенно справедливо предположить, как мы это обычно делаем, что земля вообще не проводит ток для расчетов магнитного поля.

Примечание к расчетам: этот график получен из нашего подробного теста сравнения расчетных и измеренных полей, поэтому он специфичен для одного набора условий, но принципы применимы ко всем линиям электропередач.Существуют разные способы моделирования токов изображения, но все они дают в целом схожие ответы.

Подземные кабели

Здесь мы говорили о воздушных линиях электропередач, где они производят токи изображения под землей. С подземными кабелями, которые уже находятся под землей, физика немного другая, но результат тот же – влияние проводимости грунта для практических целей незначительно.

 

Характеристики воздушной линии электропередачи с учетом сопротивления заземления на альпийской местности — Технологический университет Граца

@article{a26c03f383ed414296d9d3eadfbdbde6,

title = “Эффективность воздушной линии электропередачи с учетом сопротивления заземления на альпийской местности”, abstract2090 Terrain45 = «Настоящая статья показывает случай исследования переходных эффектов прямых и непрямых грозовых разрядов на воздушных линиях электропередачи по отношению к фактическим сопротивлениям заземления системы линий электропередачи. Данные измерений переходных процессов были собраны с двух двухсистемных ВЛ 400 кВ, оборудованных грозозащитным тросом. Дополнительно устанавливаемые RC-делители используются для измерения переходных напряжений с высокой точностью по амплитуде и частоте. Объединение электрических, временных и географических параметров используемых наборов данных обеспечивает основу для анализа характеристик воздушных линий и высоковольтной системы, подверженных влиянию грозовых разрядов. Для этого тематического исследования представлен новый подход, в котором фактический импеданс заземления опоры двух систем связан с переходными эффектами прямых и непрямых грозовых разрядов на линиях в качестве нового параметра.Тема, будь то открытые системы воздушных линий электропередачи в альпийской зоне или участки линий с высоким полным сопротивлением заземления, которые показывают более высокую вероятность сбоев энергосистемы, анализируется и интерпретируется в этом тематическом исследовании. Результаты показывают отсутствие корреляции между воздействием мачты (гористая или равнинная местность) и частотой грозовых разрядов. Для корреляции импеданса заземления опоры с зарегистрированными переходными измерениями также не наблюдается накопления переходных эффектов на опорах с более высоким импедансом заземления.Что касается проанализированного набора данных, можно ожидать высокой надежности питания для систем с аналогичной настройкой и сопоставимыми параметрами молнии. Концепции заземления существующих воздушных линий могут быть подтверждены этими результатами.”,

ключевых слов = “сопротивление заземления, грозовой разряд, измерение переходных процессов, линия передачи”,

автор = “Лукас Швальт и Стефан Пак и J{\”u} rgen Plesch”,

год = “2020”,

месяц = ​​декабрь,

doi = “10.1007/s00502-020-00850-5”,

язык = “английский”,

объем = “137”,

страницы = “450–454”,

журнал = “Электротехника и информационная техника”,

issn = “0932-383X”,

издатель = “Springer Wien”,

номер = “8”,

примечание = “электронная сессия CIGRE 2020 ; Дата конференции: с 24 августа 2020 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.