СПОСОБ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2021 года по МПК H02G1/02 

Изобретение относится к способам прокладки, проводки, эксплуатации, ремонта или демонтажа силовых кабелей и линий электропередачи, а именно к защитному заземлению воздушных проводных линий.

Заземление воздушной линии электропередачи на месте работ является основным мероприятием, гарантирующим безопасность работающих от поражения электрическим током в случае ошибочной или случайной подачи напряжения к месту работы или наведенным напряжением.

При правильно установленном заземлении шлейфы переносных заземлений надежно защищают работающих. В случае подачи в линию напряжения происходит короткое замыкание, вызывающее отключение соответствующих коммутационных аппаратов.

Известны «Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок» от 24 июля 2013 г. №328н (http://www.consultant.ru/document/cons doc_LAW_156148/) и «Правила безопасности при эксплуатации электроустановок тяговых подстанций и районов электроснабжения железных дорог ОАО «РЖД»» от 13 июня 2017 г. №1105р (http://moskovchenko.com/project/ 1105r_ot_13_06_2017_vzamen_4054.pdf). согласно п. 5.23 которых в настоящее время обслуживание воздушных линий напряжением 6 кВ, 10 кВ, 35 кВ (с изолированной нейтралью трансформатора) выполняется после их отключения и заземления с двух сторон от места работ, при одностороннем питании - со стороны питания. Заземление проводов воздушной линии, расположенных на отдельно стоящих опорах, следует выполнять на собственные заземляющие контуры опор или на специальный заземлитель из стальной трубы диаметром не менее 50 мм или угловой стали размером не менее 50×50 мм, погруженный вертикально механическим способом в грунт не менее чем на один метр.

Существенным недостатком известного способа заземления воздушной линии электропередачи напряжением 6 кВ, 10 кВ, 35 кВ (с изолированной нейтралью трансформатора) является то, что сопротивление растеканию тока контура опоры и специального искусственного заземлителя не измеряется и, как правило, превышает нормированное безопасное значение больше, чем в 10 раз. В этом случае контуры опор и искусственные заземлители не обеспечивают необходимое снижение потенциала при ошибочной или случайной подаче напряжения к месту работы, что ведет к электрическому травмированию работников. Расположение воздушных линий в болотистых и скальных грунтах, а также при их обслуживании в зимний период существенно затрудняет заземление воздушной линии электропередачи.

Наибольшие допустимые значения сопротивлений заземляющих устройств в зависимости от значения удельного сопротивления грунта нормируются «Правилами устройства электроустановок» (https://minstroy.gov-murman.ru/files/4.14-_-pue_tekst.pdf) табл. 1.8.38. Для воздушных линий напряжением свыше 1 кВ при удельном сопротивлении грунта до 100 Ом⋅м допустимое значение сопротивления заземляющих устройств 10 Ом; более 100 Ом⋅м до 500 Ом⋅м - 15 Ом; более 500 Ом⋅м до 1000 Ом⋅м - 25 Ом; более 1000 Ом⋅м до 5000 Ом⋅м - 30 Ом; более 5000 Ом - р-610^-3 Ом. При превышении данных значений должны выполняются мероприятия по доведению сопротивлений заземляющих устройств до нормируемого значения.

В 2010 году на Свердловской железной дороге получил тяжелую электрическую травму электромонтер района электроснабжения. Согласно проведенных замеров сопротивления заземлений контуров опор на месте работы бригады, к которым были присоединены переносные заземления, составили: на опоре №15 - 400 Ом, на опоре №16 - 80 Ом, при нормативном значении - 30 Ом.

Данное нарушение послужило тому, что пострадавший, установив переносные заземления на заземляющие спуски опор №15, 16, не имеющие паспортов и протоколов замеров, а с учетом высоких сопротивлений заземлений контуров данных опор, попал в разрыв двух разнопотенциальных контуров заземления.

Технической задачей является создание способа защитного заземления воздушных линий электропередачи, позволяющего надежно защитить работников от поражения электрическим током.

Технический результат - повышение уровня электробезопасности персонала, исключение случаев электрического травмирования работников.

Для решения технической задачи и достижения указанного технического результата разработано 2 варианта способа защитного заземления воздушных линий электропередачи.

Вариант №1:

В способе защитного заземления воздушной линии электропередачи, включающем заземление воздушной линии электропередачи, электрически соединенной переносными заземлениями с собственным заземляющим контуром опоры или искусственным заземлителем, погруженным механическим способом в грунт на глубину не менее одного метра, согласно изобретению, воздушную линию электропередачи дополнительно заземляют, электрически соединяя при помощи заземляющих проводов с существующими естественными заземлителями.

Для электрической связи используют заземляющие провода сечением в медном эквиваленте не менее 50 мм².

При соединении концов заземляющего провода применяют зажимы.

В качестве существующих естественных заземлителей могут использовать искусственные сооружения, водонапорные башни, электропроводящие части строительных и производственных конструкций и коммуникаций.

Вариант №2:

В способе защитного заземления воздушной линии электропередачи, включающем заземление воздушной линии электропередачи, электрически соединенной переносными заземлениями с собственным заземляющим контуром опоры или искусственным заземлителем, погруженным механическим способом в грунт на глубину не менее одного метра, согласно изобретению, воздушную линию электропередачи дополнительно заземляют, электрически соединяя при помощи заземляющих проводов со стационарными заземляющими контурами.

Для электрической связи используют заземляющие провода сечением в медном эквиваленте не менее 50 мм².

При соединении концов заземляющего провода применяют зажимы.

Сущность изобретения поясняется фигурами.

На фиг. 1 представлена схема способа защитного заземления воздушной линии электропередачи по варианту №1 изобретения; на фиг. 2 - схема способа защитного заземления воздушной линии электропередачи варианту №2 изобретения.

Схема по варианту №1 изобретения (фиг. 1) включает воздушную линию электропередачи 1, переносные заземления (ПЗ) 2, ограничивающие место работы, существующие естественные заземлители 3, электрически соединенные заземляющими проводами 4 с проводами воздушной линии электропередачи 1 зажимами 5.

Пример осуществления способа защитного заземления воздушной линии электропередачи по варианту №1.

До проведения работ определяют наличие естественных заземлителей 3 (фиг. 1), измеряют и анализируют фактические значения сопротивления растекания. После проведенных организационных и технических мероприятий снимают напряжение с воздушной линии электропередачи 1 посредствам коммутирующей аппаратуры, выполнив мероприятия по предотвращению ошибочной подачи напряжения на место работ. Выдают приказ производителю работ на производство работ и установку на месте производства работ переносных заземлений 2 и дополнительного заземления воздушной линии электропередачи 1 на контуры существующих естественных заземлителей 3. Концы заземляющего провода 4 сечением в медном эквиваленте не менее 50 мм² подключают к воздушной линии электропередачи 1 и к существующему естественному заземлителю 3 зажимами 5. В качестве существующих (случайных) естественных заземлителей используют, например: искусственные сооружения, водонапорные башни и электропроводящие части строительных и производственных конструкций и коммуникаций.

Применение способа защитного заземления воздушной линии электропередачи по варианту №2 изобретения (фиг. 2) актуально при отсутствии или значительном удалении от воздушной линии электропередачи естественных заземлителей 3 (фиг. 1).

Схема по варианту №2 изобретения (фиг. 2) включает воздушную линию электропередачи 1, переносные заземления 2 (ПЗ), ограничивающие место работы, стационарный заземляющий контур (СЗК) 6, электрически соединенный заземляющим проводом 4 с проводами воздушной линии электропередачи 1. Концы заземляющего провода 4 подключают к воздушной линии электропередачи 1 и к стационарному заземляющему контуру 6 зажимами 5.

Пример осуществления способа защитного заземления воздушной линии электропередачи по варианту №2.

Стационарные заземляющие контуры монтируют заранее до производства работ на воздушной линии электропередачи. Стационарный заземляющий контур состоит из трех искусственных заземлителей, погруженных вертикально механическим способом в грунт не менее чем на 1 метр. Искусственные заземлители электрически связаны между собой. Количество стационарных заземляющих контуров определяют расчетом для каждой воздушной линии электропередачи индивидуально, а место их монтажа определяют в зависимости от местных условий и утверждают ответственным за электрохозяйство. Сопротивление стационарного заземляющего контура измеряют 1 раз в 6 месяцев и данные вносят в паспорт стационарного заземляющего контура.

Сначала определяют места установки стационарных заземляющих контуров 6. Затем производят монтаж стационарных заземляющих контуров 6, измеряют и анализируют фактические значения сопротивления растекания стационарных заземляющих контуров 6. После проведенных организационных и технических мероприятий снимают напряжение с воздушной линии электропередачи 1 посредствам коммутирующей аппаратуры, выполнив мероприятия по предотвращению ошибочной подачи напряжения на место работ. Выдают приказ производителю работ на производство работ с установкой на месте производства работ переносных заземлений 2 и дополнительного заземления воздушной линии электропередачи 1 на стационарные заземляющие контуры 6. Концы заземляющего провода 4 сечением в медном эквиваленте не менее 50 мм² подключают к воздушной линии электропередачи 1 и к стационарным заземляющим контурам 6 зажимами 5.

Таким образом, применение в способе защитного заземления воздушной линии электропередачи дополнительного заземления воздушной линии электропередачи по варианту №1 - на существующие контуры естественных заземлителей, а в случае отсутствия последних или их значительного удаления от воздушной линии электропередачи применение дополнительного заземления воздушной линии электропередачи на стационарные заземляющие контуры (по варианту №2) обеспечит повышение уровня электробезопасности и гарантированно защитит работников от получения травмы электрическим током.

Изобретение относится к способам прокладки, проводки, эксплуатации, ремонта или демонтажа силовых кабелей и линий электропередачи, а именно к защитному заземлению воздушных проводных линий (варианты). Способ защитного заземления воздушной линии электропередачи по варианту №1 включает заземление воздушной линии электропередачи, электрически соединенной переносными заземлениями с собственным заземляющим контуром опоры или искусственным заземлителем, погруженным механическим способом в грунт на глубину не менее одного метра, при этом воздушную линию электропередачи дополнительно заземляют, электрически соединяя при помощи заземляющих проводов с существующими естественными заземлителями при помощи зажимов. В способе защитного заземления воздушной линии электропередачи по варианту №2 дополнительно заземляют, электрически соединяя при помощи заземляющих проводов со стационарными заземляющими контурами при помощи зажимов. Технический результат - повышение уровня электробезопасности персонала, исключение случаев электротравмирования работников. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ защитного заземления воздушной линии электропередачи, включающий заземление воздушной линии электропередачи, электрически соединенной переносными заземлениями с собственным заземляющим контуром опоры или искусственным заземлителем, погруженным механическим способом в грунт на глубину не менее одного метра, отличающийся тем, что воздушную линию электропередачи дополнительно заземляют, электрически соединяя при помощи заземляющих проводов с существующими естественными заземлителями.

2. Способ защитного заземления по п. 1, отличающийся тем, что для электрической связи используют заземляющие провода сечением в медном эквиваленте не менее 50 мм².

3. Способ защитного заземления по п. 1, отличающийся тем, что при соединении концов заземляющего провода применяют зажимы.

4. Способ защитного заземления по п. 1, отличающийся тем, что в качестве существующих естественных заземлителей используют искусственные сооружения.

5. Способ защитного заземления по п. 1, отличающийся тем, что в качестве существующих естественных заземлителей используют водонапорные башни.

6. Способ защитного заземления по п. 1, отличающийся тем, что в качестве существующих естественных заземлителей используют электропроводящие части строительных конструкций.

7. Способ защитного заземления по п. 1, отличающийся тем, что в качестве существующих естественных заземлителей используют электропроводящие части производственных конструкций.

8. Способ защитного заземления по п. 1, отличающийся тем, что в качестве существующих естественных заземлителей используют электропроводящие части строительных коммуникаций.

9. Способ защитного заземления по п. 1, отличающийся тем, что в качестве существующих естественных заземлителей используют электропроводящие части производственных коммуникаций.

10. Способ защитного заземления воздушной линии электропередачи, включающий заземление воздушной линии электропередачи, электрически соединенной переносными заземлениями с собственным заземляющим контуром опоры или искусственным заземлителем, погруженным механическим способом в грунт на глубину не менее одного метра, отличающийся тем, что воздушную линию электропередачи дополнительно заземляют, электрически соединяя при помощи заземляющих проводов со стационарными заземляющими контурами.

11. Способ защитного заземления воздушной линии электропередачи по п. 10, отличающийся тем, что для электрической связи используют заземляющие провода сечением в медном эквиваленте не менее 50 мм².

12. Способ защитного заземления воздушной линии электропередачи по п. 10, отличающийся тем, что при соединении концов заземляющего провода применяют зажимы.