ЗАЗЕМЛЕНИЕ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

GROUNDING OF OVERHEAD TRANSMISSION LINES

Vladislav Velichko

Master, Department of Electric and Thermal Power Engineering, Orenburg state University,

Russia, Orenburg

Alexander Shevchenko

Master, Department of Electric and Thermal Power Engineering, Orenburg state University,

Russia, Orenburg

АННОТАЦИЯ

В статье представлена информация о заземлении линий электропередач. Рассмотрены существующие виды заземления и технические требования к их установке.

ABSTRACT

The article provides information about grounding power lines. The existing types of grounding and technical requirements for their installation are considered.

Ключевые слова: линия электропередач; заземление; молниезащита; грозозащита; заземлитель.

Keywords: power line; grounding; lightning-discharge protector; lightning protection; grounding.

Высоковольтные линии электропередачи спроектированы и построены таким образом, чтобы выдерживать воздействие молнии с минимальным количеством повреждений и перерывов в работе. Когда молния ударяет в грозозащитный трос на линии электропередачи, ток молнии передается на землю через металлическую опору или провод заземления, установленный на опоре [1].

Потенциал верхней части конструкции повышается до значения, определяемого величиной тока молнии и сопротивлением заземления от перенапряжения. Если импульсное сопротивление заземления велико, этот потенциал может составлять многие тысячи вольт. Если потенциал превышает уровень изоляции оборудования, то удар молнии приведет к дуговому перекрытию, которое инициирует срабатывание релейной защиты и отключение линии электропередачи. Если конструкция воздушной линии хорошо заземлена и соблюдено правильное соотношение между сопротивлением заземления и изоляцией проводников, дугового перекрытия обычно можно избежать [2].

Существуют два вида заземляющих устройств:

• естественные – фундамент железобетонных арматур;
• искусственные – специальные трубы или угловое железо.

Допускается использовать естественные и искусственные заземлители совместно. Например, если обеспечиваемое естественным заземлением сопротивление велико, то применяются дополнительно искусственные заземлители – лучи из круглой стали диаметром 10–16 мм – горизонтальные, и вертикальные – трубы или угловое железо [1].

В последнее время всё чаще применяют углубленные заземлители в виде колец или прямоугольников. Они укладываются на дно котлованов под фундаменты. Наиболее эффективно применение одного контура на весь котлован. Применение глубинных заземлителей объясняется наличием 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, которые имеют грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты;
• железобетонные и стальные опоры ВЛ напряжением 0,4—35 кВ;
• опоры, на которых установлены электрооборудование, например, такие как – силовые или измерительные трансформаторы, разъединители и другие аппараты;
• стальные и железобетонные опоры ВЛ 110–500 кВ, у которых отсутствуют устройства молниезащиты ­– условие надежной работы релейной защиты и автоматики.

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

Заземления линий электропередачи устанавливаются в соответствии с техническими требованиями. Заземляющие стержни обычно используются для обеспечения низкого сопротивления заземляющего устройства (рисунок 1 и 2).

Рисунок 1. Заземляющий проводник соединяет стержень заземления с металлической опорой

Рисунок 2. Соединение заземляющего проводника со стержнем заземления для линии электропередачи с деревянными опорами: (а) кожух заземляющего проводника; (б) скобы, удерживающие кожух; (c) медный заземляющий проводник; (d) скобы крепления заземляющего проводника; (e) зажим заземляющего стержня; (f) заземляющий стержень.

Список литературы:

1. Узелков Б.А. Справочник по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4–750 кВ: учеб. пособие. 2007. – 630 с.
2. The Lineman's and Cableman's Handbook, Thirteenth Edition (13th Edition) by Thomas M. Shoemaker, James E. Mack, Mcgraw-Hill Hardcover, 1184 Pages, Published 2017