Монтаж устройств грозозащиты и заземления
Наибольшую опасность для воздушных линий электропередач представляют собой прямые удары молний. При них атмосферные перенапряжения достигают миллиона вольт и более, и может быть повреждена изоляция линии и оборудования подстанций. Наведенные перенапряжения на проводах имеют меньшие значения, но и они могут превысить 100 кВ и более и нанести ущерб работе электрической сети.
Наиболее распространенным и весьма эффективным способом грозозащиты является подвеска над фазными проводами грозозащитных тросов, принимающих на себя удары молний. Их монтаж ведется аналогично монтажу проводов. Кроме того, на подстанциях и на линиях монтируются стержневые молниеотводы, разрядники и другие устройства защиты.
Рис. 14. Погружение в грунт вертикальных электродов заземления: а — ввертыванием электросверлилкой; б — забивкой электрическим вибратором, питаемым от автомобильной электростанции
Провода воздушных линий электропередач, а также и грозозащитные тросы используются одновременно не только для передачи электроэнергии и защиты, но и для передачи высокочастотных сигналов связи, телемеханики и автоматики, с помощью которых осуществляют управление электрическими сетями и необходимые переключения. Для этого на линии и на подстанциях монтируют соответствующие аппараты. В районах, где возможно образование на проводах гололеда, могущего в определенных условиях привести к аварии, монтируются также устройства для плавки или для сбрасывания гололеда и счистки проводов. Иногда монтируются и дополнительные устройства для отбора мощности от проводов воздушных линий электропередач через специальные удаленные от опасного напряжения антенны.
Конструкции опор соединяются с заземляющими устройствами, монтируемыми в грунте (рис. 14) и необходимыми для надежной и безопасной работы воздушных линий электропередач. Подземный заземлит ель имеет вертикальные (иногда — наклонные) и горизонтальные металлические электроды заземления, соединенные между собой сваркой в общий заземляющий контур. От него отводят заземляющие проводники к конструкциям опор и другим элементам БЛ подлежащим заземлению. Монтаж заземляющих устройств весьма трудоемок и механизирован пока еще не полностью. Хотя имеются образцы машин, с помощью которых можно выполнять Комплекс необходимых работ (земляные, укладка горизонтальных электродов, забивка или ввертывание вертикальных электродов, сварка), но на строительстве воздушных линий электропередач они не получили широкого применения из-за высокой стоимости машин и нерентабельности их применения при малых объемах работ на разбросанных объектах, т. е. опорах воздушных линий электропередач, отстоящих одна от другой на сотни метров.
Число электродов и конструкция контура определяются проектом с расчетом обеспечения хорошей проводимости тока заземления и достаточной устойчивости при действии тока, а также длительной работы в условиях подземной коррозии.
Вертикальные (а также и наклонные) электроды чаще всего ввертывают в грунт с помощью ручных машин типа дрелей, имеющих привод от электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания и снабженных редуктором, понижающим частоту вращения двигателя. Рабочий устанавливает в вертикальное положение механизм со вставленным в него электродом, заостренный конец которого (иногда снабженный спиралью для облегчения погружения) упирается в грунт в намеченном месте (рис. 14, а). При включении двигателя электрод начинает вращаться и погружается в разрыхляемый грунт под воздействием тяжести механизма и электрода при небольшом дополнительном усилии рабочего. Таким способом удается ввернуть электрод диаметром 10—14 мм на глубину 4—5 м в мягкий и талый грунт за несколько минут.
Для погружения электродов в плотные и мерзлые грунты приходится применять более мощные механизмы, например электрические вибраторы (рис. 14, б). В песчаных грунтах вибраторами удается погрузить электроды на глубину, нужную для достижения хорошо проводящих глубинных слоев земли, залегающих иногда на 15—20 м и более ниже поверхности.
Строительство воздушной линии электропередач заканчивается проверкой всех сооружений, испытаниями, включением под напряжение и сдачей эксплуатационному персоналу.
Источник
Монтаж разрядников РДИП-10 и РМК-20 на ВЛЗ-6-10кв. Габариты и расстояния.
Спецификой проблемы грозозащиты на ВЛЗ (воздушных линиях с защищенными проводами) является то, что если провода в изоляции ничем не защищать, то при грозовом перенапряжении и перекрытии изолятора образуется дуга, которой просто некуда перемещаться по проводу.
Соответственно она горит в месте пробоя изоляции до срабатывания защиты на подстанции и аварийного отключения ВЛ. Так как защита в этом случае срабатывает не сразу, то могут произойти следующие последствия:
- разрушение самого изолятора на ВЛЗ
Именно пережог провода является главным условием необходимости применения для СИП-3 устройств грозозащиты.
Первоначально широко применялась система дугозащитных «рогов». Когда дуга и однофазное замыкание искусственно переводились в двухфазное КЗ с гарантированным отключением ЛЭП.
Однако эта система имеет существенные недостатки:
- она не защищает изоляцию от перенапряжения
- не предотвращает отключения линии, а наоборот способствует этому
А между тем для линий с изолированной нейтралью однофазное замыкание не является аварийным режимом, требующим немедленного отключения.
Кроме того, «рога» периодически обгорают и требуют замены.
А при прохождении ВЛЗ через посадки и лесные просеки возможны межфазные замыкания из-за касания веток.
Поэтому для защиты ВЛЗ среднего напряжения 6-20кв от грозовых перенапряжений стали применять специальные устройства — длинно искровые разрядники петлевого типа РДИП.
Эти устройства должны устанавливаться на всем протяжении ВЛ, на подходах к подстанции и кабельным вставкам. Это позволяет исключить перекрытие изоляции на линии и свести на нет негативные последствия индуктированных грозовых перенапряжений.
При этом не должно происходить:
- плюс обеспечивается защита подстанционного оборудования и кабельных вставок
- на опоре №1 подключаем разрядник на фА
Ставить на соседние фазы промежуточной опоры со штыревой изоляцией одновременно два разрядника РДИП не совсем желательно, даже если позволяет место. В противном случае однофазное замыкание может перейти в двухфазное с последующим аварийным отключением ВЛ.
Закрепляете разрядник хомутом на штыре изолятора.
Чтобы выставить зазор между проводом СИП-3 и разрядником, разрешается вручную изменять изгиб петли. Далее монтируется универсальный или прокусывающий зажим. Он ставится с внутренней стороны петли.
Регулируется воздушный зазор. Его величина для ВЛЗ-6-10кв:
Первым делом ослабляете крепление плеч разрядника. После чего РДИП отделяется от крепежа.
Кронштейн разворачивается на 180 градусов и одевается только на одно из плеч.
Делается это для того, чтобы петлю разрядники можно было продеть через провод СИП не разрывая его. Теперь оба плеча можно вновь затянуть.
Закрепляете кронштейн крепления на верхней серьге гирлянды и выставляете воздушный зазор. Он замеряется между центральным электродом на разряднике и ближайшей металлической частью арматуры.
Если нет возможности закрепить РДИП за гирлянду, то используют подходящие крепления траверс и укосов.
Разновидности крепежа и расстояния для петлевого разрядника на ВЛЗ-6-10кв:
Однако длительный период эксплуатации показывает, что такого типа защита не всегда полностью выполняет свои функции. На некоторых ВЛ число однофазных КЗ может даже увеличиться.
Кроме того, испытания подтверждают что не всегда РДИП может защитить изоляцию на соседних опорах. То есть на последующих двух, где он не установлен по этой фазе. Здесь многое будет зависеть от марки изолятора, расстояния между опорами и уровня перенапряжения.
Даже изоляторы ШФ-20 может перекрыть.
Вот наглядное испытание в лаборатории:
Поэтому в последнее время наряду с устройствами петлевого типа, стали широко применяться разрядники с мультикамерной системой РМК-20 или MCR (Niled).
Он более компактен и удобен в монтаже. По области применения и схеме установки MCR (РМК-20) аналогичен традиционным длинно-искровым. То есть также устанавливается на каждой опоре с чередованием фаз.
Из чего же состоит РМК-20:
- мультикамерная система — разрядный элемент
- кронштейн для закрепления к арматуре изолятора или траверсы
Он также может дополняться индикатором срабатывания.
Конструкция кронштейна универсальна и позволяет крепить РМК-20 на промежуточных и анкерных опорах СВ-105,110,164 с несколькими типами изоляции.
Перед установкой обязательно произведите внешний осмотр. Разрядный элемент должен быть без трещин, порезов, механических вмятин и т.д. Попробуйте прилагая легкое усилие согнуть элемент. Он должен быть достаточно упругим и сразу же восстанавливать свою изначальную форму.
Если в комплекте идут индикаторы срабатывания, то проверьте целостность стеклянной непрозрачной колбы.
Изначально разрядник поставляется в разобранном виде. Поэтому его необходимо собрать в единую конструкцию. Болтом с гайками и шайбами соединяете кронштейн и мультикамерную систему.
Разрядник своим креплением устанавливается непосредственно на штырь под изолятором. Причем кронштейн изначально должен быть слегка ослаблен для возможности регулировки его положения.
Угол смещения разрядника относительно оси провода должен находиться в пределах 30 градусов.
Также регулируется расстояние от кронштейна до нижней юбки изолятора — 30мм. Делать это лучше всего с помощью шаблона.
После регулировки болты кронштейна можно затягивать. Усилие затяжки 25Нм.
Между проводом СИП-3 и наконечником РМК-20 должен быть воздушный промежуток фиксированной величины. Для этого на провод монтируется универсальный зажим.
Для ВЛЗ с проводами СИП-3 зажим имеет прокалывающий шип.
Важное замечание: если провод фиксируется на изоляторе спиральной вязкой, то шип должен проходить между ее витками, не повреждая саму вязку!
Универсальный зажим затягивается в горизонтальном положении.
Далее чтобы отрегулировать воздушный зазор, слегка откручиваете болтовое крепление и отводите разрядник в нужную сторону. Величину воздушного промежутка между концевым сферическим электродом и зажимом на СИП-3 прощу всего выставить по шаблону.
Этот зазор должен быть в следующих пределах:
Обратите внимание, что изгибать разрядник без ослабления его кронштейна запрещается. Иначе можете повредить внутренний армирующий элемент.
Индикатор срабатывания, как и универсальный зажим необходимо закреплять на провод СИП в горизонтальном положении.
Далее ослабляете крепеж разрядного элемента и снимаете защиту с индикатора. После чего воспользовавшись шаблоном выставляете требуемое расстояние.
Разрядник закрепляется сверху на серьге подвесного изолятора.
Угол смещения элемента разрядника от оси провода — 30 градусов.
Выставив угол, кронштейн затягивается. Далее регулируете зазоры. Расстояние по горизонтали между юбкой верхнего изолятора и электродом разрядника должно быть примерно 30мм. Выставив его затягиваете все гайки.
Универсальный зажим здесь устанавливается максимально близко, вплотную к поддерживающему зажиму гирлянды.
При монтаже индикатора срабатывания соблюдайте его вертикальное расположение. В то же время он должен располагаться под сферическим электродом разрядника.
Если на анкерной опоре ВЛЗ-10кв есть штыревой изолятор, использующийся для крепления шлейфа, то разрядник монтируется на нем.
Если нет ни штыревого, ни поддерживающего, то РМК-20 ставится на серьгу тарельчатого подвесного изолятора ПС-70. При этом камера элемента должна быть направлена вниз. Угол смещения относительно проводов все тот же — 30 градусов.
На проводе, напротив сферического наконечника, сразу за натяжным зажимом, закрепляется универсальный, либо индикатор срабатывания.
При этом он не должен быть на расстоянии ближе чем 50мм от края юбки изолятора.
Воздушный зазор до элемента самого РМК-20 здесь находится в более широких величинах — 50-100мм.
На этом монтаж разрядника РМК-20 можно считать законченным. Остается только затянуть все болты на крепежных элементах и повторно проверить нормируемые расстояния.
Источник
