Устройство и эксплуатация сетей заземления и зануления основные. Устройство и эксплуатация сетей заземления и зануления
 Скачать 0.5 Mb.
|
|
МОНТАЖ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ И ЗАНУЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК При выполнении заземляющих устройств электрических станций, подстанций, опор линии электропередачи и других электроустановок заземлители размещают, как правило, в виде замкнутого контура, охватывающего здание (территорию) электроустановки или основание опоры. Применительно к электроустановкам, размещенным в зданиях, этот контур принято называть наружным контуром заземляющего устройства, так как он расположен вне здания. При наличии в здании большого количества электрооборудования и конструкций, подлежащих заземлению, внутри здания прокладывают магистральные заземляющие линии, к которым с помощью заземляющих проводников (нулевых защитных проводников) присоединяют заземляемое оборудование или конструкции. Магистральные линии также преднамеренно соединяют между собой так, чтобы образовался замкнутый контур. Этот контур принято называть внутренним контуром заземляющего устройства. Внутренний контур должен быть надежно соединен с наружным не менее чем в двух местах. В качестве примера рассмотрим заземляющее устройство трансформаторной подстанции с трансформатором ТМ-400/10-0,4, имеющим глухое заземление нейтрали на стороне низшего напряжения (рис.6).  Рис.6. Заземляющее устройство трансформаторной подстанции: 1 - вертикальные электроды; 2 - стальные полосы; 3 - "барашки"; 4 - ячейки; 5 - щиты; 6 - заземляющий проводник; 7 - нейтраль трансформатора; 8 - трансформатор; 9 - направляющие швеллеры; 10 - металлоконструкции Трансформаторная подстанция состоит из помещений распределительных устройств напряжением 10 и 0,4 кВ и помещения для трансформатора. Заземлению подлежат следующие оборудование и конструкции подстанции: - корпус силового трансформатора 8; - нейтраль низковольтной обмотки трансформатора 7; - корпуса ячеек 4 распределительного устройства; - корпуса панелей низковольтного распределительного щита 5; - направляющие швеллеры 9, на которых установлен трансформатор; - конструкции для крепления кабелей, броня и оболочки кабелей; - конструкции 10, на которых установлены опорные и проходные изоляторы. Для заземления перечисленного оборудования и конструкций сооружается заземляющее устройство, состоящее из заземлителя и заземляющих проводников. В качестве электродов 1 заземлителя используются вертикально погруженные в грунт отрезки угловой стали с размерами полок 50х50х4, длиной 2,5 м и соединяющие их стальные полосы 2 (штриховые линии) сечением 40х4 мм. Заземлитель выполнен в виде контура (наружного контура). Для присоединения заземляемого оборудования и конструкций внутри помещений проложены заземляющие магистрали (штрихпунктирные линии) из стальной полосы сечением 40х4 мм, которые также соединены в замкнутый контур (внутренний контур). К магистралям внутреннего контура с помощью заземляющих проводников присоединены заземляемые оборудование и конструкции. Для присоединения переносных заземлений в каждом помещении подстанции установлены "барашки" 3, приваренные к магистралям внутреннего контура. Внутренний контур не имеет непосредственного контакта с землей, но соединен с уложенным в земле наружным контуром в двух точках А и Б. Работы по монтажу заземляющего устройства электроустановок, как правило, начинают с монтажа наружного контура, затем прокладывают заземляющие магистрали внутреннего контура и соединяют внутренний контур с наружным. После установки конструкций и оборудования, подлежащих заземлению, их присоединяют к внутреннему контуру. Технологические приемы выполнения операции при монтаже наружного и внутреннего контуров имеют значительные различия, что делает целесообразным раздельное рассмотрение технологии выполнения этих работ. Монтаж наружного контура При монтаже наружного контура необходимо последовательно выполнить следующие операции: - разметить трассу контура и места заглубления в грунт электродов; - отрыть траншею; - заглубить вертикальные электроды в грунт; - проложить в траншее горизонтальные заземлители и с их помощью соединить вертикальные электроды между собой; - произвести осмотр наружного контура перед засыпкой и составить акт на скрытные работы; - засыпать траншею; - измерить сопротивление растеканию тока. Разметку наружного контура производят, руководствуясь рабочими чертежами, с помощью мерной ленты или метра. Расстояние между вертикальными электродами должно быть не менее 2,5-3 м, что исключает их взаимное экранирование и, следовательно, способствует уменьшению сопротивления растеканию. Расстояние от фундаментов зданий до частей заземлителя должно быть не менее 2-2,5 м. Отрывку траншей производят с использованием землеройных машин. Выполнять эту операцию вручную допускается лишь при наличии стесненных условий или малых объемов работ. Траншеи для вертикальных заземлителей отрываются на глубину 0,5-0,7 м (рис.7, а). После заглубления заземлителя в грунт верхний конец его должен выступать над дном траншеи на 0,1-0,2 м. Длина стержневого электрода должна быть 4,5-5 м, а из угловой стали - 2,5-3 м.  Рис.7. Установка вертикального электрода (диаметр обрабатываемого участка 500 мм): а - в грунте, не требующем специальной подготовки; б - в грунте, требующем специальной обработки Горизонтальные заземлители укладываются по дну траншеи на глубине 0,5-0,7 м; они служат для связи между вертикальными электродами и как самостоятельные электроды. Заземлитель обеспечивает непосредственный контакт заземляющего устройства с землей. Чем глубже в грунт будет заглублен заземлитель, тем обычно меньше будет его сопротивление растеканию тока. Заглубление вертикальных электродов является наиболее трудоемкой операцией, поэтому она должна выполняться, как правило, механизированным способом: с помощью копров, вибраторов, гидропрессов, приспособлений для ввертывания стержневых электродов или с применением ручных приспособлений (см. рис.4). При сооружении заземляющих устройств заземлители обычно размещают вблизи от электрооборудования, подлежащего заземлению. Однако, если на территории электроустановки удельное сопротивление земли более 200 Ом·м, то допускается сооружение выносных заземлителей в местах с меньшим удельным сопротивлением земли, расположенных на расстоянии до 2 км от территории электроустановки. Соединение выносных заземлителей с заземляющим устройством (внутренним контуром) электроустановки осуществляется с помощью воздушной линии или кабеля. Кроме того, для снижения сопротивления растеканию тока прибегают к устройству углубленных заземлителей (если с увеличением глубины погружения электрода сопротивление земли снижается). В других случаях производят искусственную обработку земли, укладывая поверх заземлителя поочередно слой соли и земли. Для этой цели следует применять соли, не увеличивающие коррозию стали: нитрат натрия и гидрат окиси кальция; не следует применять хлористый натрий, хлористый кальций и т.п. Диаметр обрабатываемого участка вокруг вертикального заземлителя составляет примерно 0,5 м, а глубина 1/3 длины заземлителя (рис.7, б). На территориях с вечномерзлыми грунтами создаются искусственные талые зоны путем покрытия заземлителя на зиму слоем торфа. После заглубления вертикальных электродов их соединяют между собой с помощью горизонтальных стальных полос толщиной не менее 4 мм или круглой стали диаметром не менее 10 мм. Соединение выполняют сваркой. Длина сварного шва должна быть равной ширине проводника при прямоугольном сечении и шести диаметрам при круглом сечении (рис.8).  Рис.8. Соединения стержневых заземлителей (электродов) с заземляющими проводниками (длина сварного шва 6d): а, б - заземляющие проводники из полосовой стали; в, г - из круглой стали; 1 - заземлитель (электрод) стержневой; 2 - заземляющий проводник из круглой стали; 3 - заземляющий проводник из полосовой стали; 4 - планка из полосовой стали (применяется при В  3 мм)Сварка выполняется по периметру. При Т-образном соединении внахлестку двух полос длина нахлестки определяется шириной полосы. Механическая прочность и защита от химического воздействия окружающей среды элементов заземляющих устройств обеспечиваются за счет применения заземлителей (электродов) и заземляющих (зануляющих) проводников достаточного сечения, а также за счет окраски заземляющих проводников. В грунтах, где имеется опасность усиленной коррозии металла, следует применять оцинкованные или омедненные заземлители. Заземлители не должны иметь окраски. Стальные полосы или стержни круглого сечения в местах пересечения с подземными сооружениями (кабельными линиями, трубопроводами), железнодорожными путями, дорогами, а также в местах возможных механических повреждений должны защищаться асбоцементными трубами. Присоединение заземляющих проводников к естественным заземлителям должно быть выполнено сваркой, болтами или хомутами. Присоединение заземляющих проводников к трубопроводу используемому в качестве естественного заземлителя, осуществляется либо сваркой, либо с помощью хомутов (рис.9).  Рис.9. Присоединение заземляющего проводника к трубопроводу: а, б, в - сваркой; г - с помощью хомута; 1 - заземляющий проводник; 2 - трубопровод; 3 - заземляющий проводник из круглой стали; 4 - хомут Присоединение следует делать до ввода трубы в здание (до водомера, задвижек, фланцев). В противном случае над задвижками, водомерами, фланцами необходимо монтировать обходные перемычки из полосовой стали сечением не менее 100 мм  . Перемычки присоединяются к трубам сваркой или хомутами (рис.10). Рис.10. Присоединение обходной перемычки на задвижке к трубопроводу с помощью хомута Проверка качества выполненных работ по монтажу наружного контура производится перед засыпкой траншей. При этом контур осматривают, проверяют количество электродов и соответствие их размеров требованиям ПУЭ, определяют размеры сварных швов. Прочность сварных соединений проверяют, производя по ним несколько сильных ударов молотком массой 1 кг; места соединений при этом не должны разрушаться. Результаты осмотра и проверок оформляют актом на скрытные работы. После этого сварные швы покрывают со всех сторон битумом для предохранения от коррозии и производят засыпку траншей. Засыпать траншеи необходимо землей, не содержащей камней и строительного мусора, с послойной трамбовкой, что обеспечивает лучший контакт заземлителя с грунтом и, следовательно, уменьшение сопротивления растеканию тока. Измерение сопротивления растеканию тока производят измерителями сопротивления заземления типа М-416, МС-08. Результаты измерения оформляют протоколом. Так как сопротивление заземляющего устройства складывается из сопротивления растеканию тока заземлителя и сопротивления заземляющих проводников, то сопротивление наружного контура (заземлителя) должно быть на 0,1-0,05 Ом меньше допустимого ПУЭ. Если измеренная величина сопротивления окажется больше допустимой, необходимо забить дополнительные электроды и соединить их с контуром до получения требуемого сопротивления. У места ввода заземляющих проводников в здание устанавливается опознавательный знак заземления (рис.11).  Рис.11. Опознавательный знак заземления Монтаж внутреннего контура Внутренний контур заземляющих устройств состоит из заземляющих или нулевых защитных (для четырехпроводных сетей напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью) проводников, которые прокладываются по внутренним стенам, по полу или под полом здания. Разметку трассы внутреннего контура выполняют, руководствуясь рабочими чертежами, с помощью шнура, отвеса и уровня. Трассу намечают параллельно архитектурным линиям здания. Магистральные линии намечают к прокладке на высоте 400-600 мм от уровня пола (рис.12).  Рис.12. Прокладка заземляющих проводников Проход стальных заземляющих (нулевых защитных) проводников через стены или фундамент здания выполняют в предварительно заложенных трубах (рис.13). При проходе через фундамент трубы располагают выше уровня грунтовых вод с уклоном от здания, как указано на рис.6, узел В.  Рис.13. Проходы заземляющего проводника: а - сквозь стену; б - через перекрытие; 1 - заземляющий проводник из полосовой стали; 2 - гильза (сталь тонколистовая толщиной 1 мм); 3 - штукатурка Выполняя разметку, необходимо обеспечить доступность для осмотра магистральных линий и ответвлений от них. В установках напряжением до 1000 В допускается прокладывать ответвления от магистралей к электроприемникам скрыто непосредственно в стене, под чистым полом и т.п., предварительно защитив их от воздействия агрессивных сред. Такие ответвления не должны иметь соединений на участке скрытой прокладки. Размечая трассу прокладки заземляющих проводников, одновременно намечают места их крепления. Места крепления должны размещаться на следующих расстояниях: - на прямых участках, между креплениями - 600-1000 мм; - на поворотах от вершин углов - 100 мм; - от мест ответвлений - 100 мм; - от нижней поверхности съемных перекрытий каналов - не менее 50 мм. При прокладке стальных заземляющих проводников по кирпичным и бетонным основаниям крепление должно производиться в первую очередь с помощью строительно-монтажного пистолета. В сухих помещениях заземляющие проводники прямоугольного сечения крепятся непосредственно к основанию (рис.14, а). В сырых и особо сырых, а также в помещениях с химически активной средой крепление выполняют на подкладках (рис.14, б) или на опорах (рис.14, в), закрепляемых к основаниям так, чтобы расстояние между ними и стеной было не менее 10 мм.  Рис.14. Способы крепления заземляющих проводников: а - с помощью строительно-монтажного пистолета непосредственно к основанию; б - с помощью строительно-монтажного пистолета на подкладке; в - на опорах сваркой; г - на вмазываемых опорах скобами; 1 - заземляющий проводник; 2 - дюбель; 3 - подкладка; 4 - опора; 5 - скоба Заземляющие проводники, прокладываемые по деревянным основаниям, крепятся шурупами. При пересечении заземляющими проводниками дверных проемов, каналов и т.п. должны быть выполнены обходы с открытой прокладкой проводников. В исключительных случаях допускается выполнять обход в стальной трубе. В местах пересечения температурных и осадочных швов зданий на заземляющих проводниках должны устанавливаться компенсаторы с проводимостью не меньше проводимости заземляющего проводника такой же длины. Соединение между собой заземляющих проводников из стали должно выполняться посредством сварки. Размеры сварных швов для стальных заземляющих проводников различных профилей приведены на рис.15.  Рис.15. Сварные соединения заземляющих проводников: а - продольные соединения; б - ответвления; 1 - проводник из полосовой стали; 2 - проводник из круглой стали Места соединений после сварки окрашиваются. В сухих помещениях для этой цели применяют масляные краски или эмали, в сырых и в помещениях с химически активной средой - краски и стойкие к химическим воздействиям эмали (например, поливинилхлоридные). В помещениях и наружных установках без агрессивных сред в местах, доступных для осмотра и ремонта, допускается выполнять болтовые соединения стальных заземляющих проводников. При использовании в качестве заземляющих (нулевых защитных) проводников стальных труб электропроводки их следует соединять муфтами с контргайками (соединение со "сгоном"). При этом муфта навертывается на конец трубы с короткой резьбой до конца резьбы, а контргайка устанавливается со стороны длинной резьбы. При соединении без сгона муфта навертывается на конец одной трубы с короткой резьбой до упора, затем в муфту ввертывается до упора вторая труба с короткой резьбой. При использовании металлических конструкций строительного или производственного назначения в качестве заземляющих или нулевых защитных проводников необходимо обеспечить непрерывность электрической цепи. Для этого между элементами конструкций ставят перемычки из стального троса, стальной полосы или круглой стали. При использовании для этой цели стальных труб электропроводки их следует соединять муфтами с контргайками. Открыто проложенные заземляющие (нулевые защитные) проводники должны иметь отличительную окраску: по зеленому фону желтые полосы шириной 15 мм на расстоянии 150 мм друг от друга. При использовании в качестве заземляющих (нулевых защитных) проводников металлических конструкций на перемычках между ними, а также в местах присоединений и ответвлений проводников должны быть нанесены две полосы желтого цвета шириной 15 мм по зеленому фону на расстоянии 150 мм одна от другой. Места, предназначенные для присоединения переносных заземлений, не окрашиваются. |