English Русский На главную Свяжитесь с нами Карта сайта Документы Патенты
На главную страницу НАДЕЖНОСТЬ АРМИРОВАННАЯ КАЧЕСТВОМ
Каталог продукции Разрешительные документы Партнеры Контакт
  Каталог продукции
  Новости
  Разрешительные документы
  Контакт
  Партнеры
  Для партнеров
  Карта сайта
  Публикации
Технические публикации сотрудников ТГ "Экипаж"
Разработка стандартов
Заземления переносные
Указатели напряжения
Доклад Генерального директора ТГ "Экипаж" Орешкина Д.А. на школе-семинаре по охране труда на ЖД транспорте в Казани
   
 
 
 

Заземления переносные

Обсудить эту публикацию >>>
Заземления переносные.
Орешкин Д. А.
Генеральный директор ООО «Технологическая группа «Экипаж»

Переносные заземления относятся к важнейшим электрозащитным средствам при работе в электроустановках. Применение переносных заземлений перед началом работы на отключенных токоведущих частях электрооборудования надежно защищает работающих от поражения электротоком в случае ошибочно поданного или наведенного напряжения [9]. Отсутствие установленного переносного заземления на токоведущих частях обслуживаемой электроустановки, нарушение регламента их применения, применение некачественных или не соответствующих действующим техническим нормам заземлений неоднократно приводили к тяжелым, в том числе и смертельным электротравмам.

В данной статье будут предпринята попытка систематизации переносных заземлений, рассмотрены элементы их конструкции и особенности применения переносных заземлений различного назначения.

По способу применения переносные заземления подразделяются на заземления для применения на воздушных линиях электропередачи (ВЛ) и в распределительных устройствах (РУ).

Заземления для ВЛ.
Переносные заземления для ВЛ предназначены для защиты работающих от поражения высоким напряжением путем заземления участка ВЛ от ошибочно поданного или наведенного напряжения от соседних линий. Заземления для ВЛ состоят из фазных струбцин или зажимов, закорачивающих/заземляющих гибких проводников, штанг заземлений изолирующих (изолирующих канатов), а также заземляющих струбцин. Для различных видов работ, заземления переносные могут выпускаться однофазными или трехфазными (для ВЛ 0,4 кВ – пятифазными), а также, в отдельных случаях, количество фаз может быть более 3-х.

На ВЛ применяются два основных типа заземлений – с цельной изолирующей штангой и составной штангой, состоящей из металлических токопроводящих звеньев и изолирующей части [15].

Заземления для ВЛ с цельной изолирующей штангой универсальны и наиболее распространены. В основном применяются при работах с вышек и подъемников, а также при использовании когтей и лазов.

Заземления с металлическими токопроводящими звеньями применяются на ВЛ высоких классов напряжения при работах с траверсы. В последнее время, такие зазем-ления стали применяться на линиях 6-10 кВ для постановки с земли. Применение ме-таллических токопроводящих звеньев вызвано необходимостью снижения веса зазем-ления в целом при большой длине штанги. Объединение конструкционного и токопроводящего элемента заземления позволяет уменьшить весовую нагрузку на руки работающего до приемлемой величины. По этой причине, заземления для ВЛ с метал-лическими токопроводящими звеньями, как правило, выполняются однофазными.

Заземления для РУ.

Переносные заземления для РУ предназначены для защиты работающих от поражения высоким напряжением путем заземления участка РУ от ошибочно поданного или наведенного напряжения от соседних цепей.

Имея идентичную конструкцию, заземления для РУ различаются по способу установки в РУ: фазные струбцины устанавливаются на токопроводящие шины, на специальные шаровые или цилиндрические наконечники или вместо плавких предохранителей. Различные места установки заземления в РУ определяются регламентом проведения работ и конструктивными особенностями обслуживаемых электроустановок.

Ниже дано более подробное описание конструкции элементов переносных заземлений, их назначение и особенности их применения.

Фазные зажимы.
Фазные зажимы заземлений переносных для ВЛ могут иметь пружинный, винтовой или гравитационный (т.е. поджатие происходит под действием собственного веса заземления) способ поджатия токосъемных элементов конструкции зажима к фазным проводам ВЛ [7]. Существуют также комбинированные зажимы: пружинно-винтовой (с т.н. «винтовой фиксацией») и гравитационно-винтовой (« Duck »-тип) [8]. Фазные зажимы для РУ, как правило, имеют конструкцию в виде D -образной или сферической винтовой струбцины, либо пластинчатой токопроводящей вставки (для установки вместо плавких предохранителей).

Пружинные фазные зажимы дёшевы благодаря простоте, удобны в работе, однако имеют существенные недостатки, обусловленные наличием упругого элемента в виде пружины или упругой пластины. Со временем сжатая пружина теряет упругость, в результате чего, слабеет сила прижима к проводам ВЛ. Кроме того, при нагреве под воздействием ударного тока КЗ, происходит быстрый нагрев зажима в целом, что приводит к падению упругости пружины, как следствие, уменьшение силы прижатия токосъемных элементов зажима в проводам ВЛ и срыв заземления с проводов ВЛ под воздействием электродинамических сил тока КЗ.
Пружинные фазные зажимы обладают низкой электродинамической стойкостью к действию ударных токов КЗ (выворачиванию). Пружинно-винтовая конструкция фазного зажима (с винтовым поджатием элементов зажима после установки на фазный провод) лишена этих недостатков, но цена таких зажимов - выше как пружинных, так и винтовых зажимов.
Винтовые фазные зажимы ( DIN 0683, DIN 48087, DIN 48088, EN 61230) изготавливаются из сплавов цветных металлов (алюминиевые и бронзовые), а также выполняются стальными. Для ВЛ струбцины имеют вогнутую конфигурацию токосъемных губок, для РУ такие губки выполняют плоскими для установки на токопроводящие шины.
Сферический винтовой зажим применяется для постановки на сферический наконечник, предварительно устанавливающийся на шинах РУ, что обеспечивает удобство применения и ограничение зоны рабочего места [8]. Винтовые фазные зажимы надежны, обладают наилучшими показателями по термической и электродинамической стойкости, однако менее удобны при работах на ВЛ (требуют работы двумя руками), особенно при постановке в положении заземления отличном от вертикали, т.к. трудно совмещать вращательное движение с натягивающим усилием удерживания провода ВЛ под токосъемной губкой.
Гравитационные фазные зажимы удобны в применении, однако используются только в заземлениях для воздушных линий с поверхности земли.
Такие заземления устанавливаются и снимаются в вертикальном положении. Применение таких заземлений нецелесообразно при возможной пляске проводов и на ненадежных опорах. Более надежная, но и более дорогая комбинированная конструкция с винтовым поджатием («Duck»-зажим) позволяет надежно фиксировать такие заземления на проводах ВЛ [8]. Как правило, конструкция гравитационных зажимов требует высокой точности исполнения, поэтому они недешевы.
     

Заземляющие струбцины.

Заземляющие струбцины, как правило, выполняются винтовыми на основе сплавов цветных металлов или стали. Конфигурация токосъемных губок варьируется в зависимости от конфигурации заземленных токопроводящих частей электроустановки, на которые предусмотрена их установка.

Штанги заземлений изолирующие.
Изолирующие штанги состоят из узла крепления к фазному зажиму, изолирующей части и рукоятки которые разделяются ограничительным кольцом. Как правило, изолирующие части заземлений выполняются в виде изолирующих трубок на основе изоляционных материалов с устойчивыми диэлектрическими свойствами. Для напряжений 0,4 и 10 кВ, изолирующие штанги выполняются заодно с фазными зажимами. Остальные типы переносных заземлений (кроме заземлений для постановки с земли и с металлическими звеньями) выполняются с разъемными узлами сочленения фазного зажима и изолирующей штанги [1; 4; 11; 15].

Разъемные стыковочные узлы изолирующих штанг и фазных зажимов выполняются в двух исполнениях: в оперативном (в процессе постановки/снятия заземления фазный зажим и изолирующая штанга неоднократно сочленяются/разобщаются) и транспорт-ном – для удобства транспортной укладки (после сборки заземления в рабочее положе-ние, в процессе постановки/снятия заземления фазный зажим и изолирующая штанга остаются неразъемными).
В некоторых переносных заземлениях (в частности, переносные заземления для ВЛ 6-10 кВ с земли) штанги заземления могут содержать токопроводящие звенья для уменьшения нагрузки на руки работающего за счет переноса точки подвеса медного провода ближе к ограничительному кольцу, и как следствие, уменьшение длины свободновисящего медного провода[15]. Штанги для заземлений на высокие классы напряжений выполняются секционированными, при этом узлы стыковки секций могут быть выполнены как из изолирующих, так и из электропроводящих материалов. Во втором случае, изолирующий промежуток должен быть увеличен на соответствующее расстояние[1; 3; 11].

Для штанг заземления больших классов напряжения применяются поддерживающие полипропиленовые канаты [14].

Изолирующая часть штанг заземлений, как правило, изготавливается из изолирующих профильных или слоистых стеклопластиков, покрытых электроизоляционным защитно-декоративным атмосферостойким покрытием. Также штанги изолирующие заземлений, могут быть изготовлены из армированных стекловолокном термопластов. Конструкция изолирующих частей должна исключать попадание во внутреннюю полость штанги влаги и пыли, поэтому телескопические конструкции, полиэтиленовые и полипропиленовые трубки, а также другие материалы, исключающие герметизацию внутренней полости изолирующих частей и способствующие выпадению конденсата на внутренней поверхности трубки при температурном переходе «холод-тепло» не применяются [1; 4; 11].
Наиболее устойчивыми изолирующими свойствами являются изолирующие части в виде стеклопластиковых трубок с заполненной жесткой электроизоляционной пеной внутренней полостью [2].

В безштанговых заземлениях, в качестве изолирующих частей применяются канаты на основе полипропиленового волокна (благодаря низкому коэффициенту водопоглощения) [6; 14; 15].

Основные габаритные размеры изолирующих и штанг заземлений даны в таблице 1, с металлическими звеньями даны таблице 2 [9; 11]

Таблица 1
Номинальное напряжение электроустановки, кВ Длина изолирующей части штанги, мм, не менее Длина рукоятки штанги, мм, не менее
До 1 включ. Не нормируют, определяют удобством пользования
От 2 до 15 включ. 700 300
Св. 15 до 35 включ. 1100 400
Св. 35 до 110 включ. 1400 600
150 2000 800
220 2500 800
330 3000 800
Св. 330 до 500 включ. 4000 1000
750-1150* - -
_________________
* Штанги изолирующие оперативные для электроустановок на 750-1150 кВ изготовлять не рекомендуется.
Таблица 2
Назначение штанг Длина изолирующей части штанги, мм, не менее Длина рукоятки штанги, мм, не менее

на провода воздушных линий напряжением от 2 до 220 кВ, выполненные целиком из электроизоляционных материалов

По таблице 1 По таблице 1

Составные, с металлическими звеньями, - для установления на провода ВЛ 6-10 кВ с поверхности земли

2000 1000

Составные, с металлическими звеньями, - для установления заземления на провода ВЛ от 110 до 220 кВ

500 800

Составные, с металлическими звеньями, - для установления заземления на провода ВЛ от 330 до 500 к В

1000 1000

Составные, с металлическими звеньями, - для установления заземления на провода ВЛ от 750 до 1150 кВ

1000 1000

Для установления заземления на изолированные от опор грозовые защитные тросы ВЛ от 110 до 500 кВ

700 300

Для установления заземления на изолированные от опор грозовые защитные тросы ВЛ от 750 до 1150 кВ

1400 500

Для установления заземления в лабораторных и испытательных установках

700 300

Для переноса потенциала провода

Не нормируют, определяют удобством пользования

Примечания:
1 Размеры нормируют по изоляции. Ограничительное кольцо входит в длину изолирующей части.
2 Длина изолирующего гибкого элемента безштанговой конструкции для проводов воздушных линий напряжением от 500 до 1150 кВ должна быть не менее длины заземляющего провода.
3 Размеры рабочей части не нормируют, однако они должны быть такими, чтобы в электроустановках исключалась возможность междуфазного короткого замыкания или замыкания на землю. Размеры рабочей части устанавливают в технических условиях на штанги конкретного вида.

Конструкция и масса штанг должны обеспечивать возможность работы с ними одного человека. При этом наибольшее усилие на руку не должно превышать 160 Н. Масса одной штанги (в собранном виде) для установления заземления на провода ВЛ 6-10 кВ с поверхности земли не должна превышать 7 кг.

Гибкие заземляющие закорачивающие провода.

До недавнего времени, производители переносных заземлений предлагали потребителям изделия с использованием голых медных проводов марок МГ, МГГ и МГК [5; 13]. Срок службы таких заземлений был невелик из-за истирания, локальных обрывов, окисления и «перекрутов» заземляющих гибких проводов. Благодаря освоению выпуска гибких проводов в прозрачной полимерной оболочке, переносные заземления служат значительно дольше.
Практически все изготовители перешли на использование кабельных наконечников [12] для присоединения гибких заземляющих проводов к фазным и заземляющим струбцинам по ГОСТ 17441—84 «Соединения контактные электрические».

Для предотвращения излома гибкого провода на выходе из кабельного наконечника должен быть предусмотрен упругий элемент в виде стальной пружины или прозрачного полимерного амортизатора. При этом должен быть обеспечена возможность визуального контроля целостности элементарных проводников, составляющих. В случае соединения заземляющих проводников типа «звезда», точка сборки межфазных проводов должна обладать термической стойкостью не худшей чем у закорачивающих проводов.

Необходимое минимальное сечение медного или алюминиевого провода из стандартного ряда значений сечений 0т 16 до 120 мм 2 определятся по формуле [14]:

,

где Smin -

минимальное сечение провода, мм 2 ;

tв -

время наибольшей выдержки основной релейной защиты, с;

C -

расчетный коэффициент, характеризующий изменение сопротивления материала провода в зависимости от температуры нагрева Для меди коэффициент С =250, для алюминия С =152.

Ток термической стойкости Iуст равен максимальному току короткого замыкания Iкз , который может выдержать переносное заземление в течение определенного времени tв.

Числовые значения токов термической стойкости для переносных заземлений, изготовленных из медного провода, указаны в таблице №3, для переносных заземлений, изготовленных из алюминиевого провода, указаны в таблице №4 [14].

Таблица 3
Длительность протекания
тока, с
Максимально допустимое значение установившегося тока, кА,
для провода сечением, мм 2
16 25 35 50 70 95 120
0,5 5,6 8,8 12,4 17,7 24,7 33,6 42,4
1,0 4,0 6,3 8,8 12,5 17,5 23,8 30,0
3,0 2,3 3,6 5,1 7,2 10,1 13,7 17,3
Таблица 4
Длительность протекания
тока, с
Максимально допустимое значение установившегося тока, кА,
для провода сечением, мм 2
16 25 35 50 70 95 120

0,5

3,4

5,4

7,5

10,7

15,0

20,4

25,8

1,0

2,4

3,8

5,3

7,6

10,7

14,4

18,2

3,0

1,4

2,2

3,1

4,4

6,2

8,4

10,6

Стандартные значения длин межфазных и заземляющих проводников пред-ставлены: для РУ – в таблице 5, для ВЛ – в таблице 6 [14].
РУ Таблица 5

Наименование показателя

Значение показателя

Номинальное напряжение, кВ

1

10

35

110

220

Трехфазные штанговые

Сечение заземляющего провода, мм 2

Из стандартного ряда от 16 до 120

Длина провода между фазными зажимами, м, не менее

0,4

1,25

2,5

3,5

7,0

Длина заземляющего спуска, м, не менее

2,0

2,5

7,0

10,0

10,0

Число штанг, шт.

3

1

1

1

1

ВЛ Таблица 6
Наименование показателя Значение показателя
Однофазные Трехфазные Однофазные
Номинальное напряжение, кВ 35 110 220 1 10 35 110 220 110-220 330-500 750 1150 750 1150
Сечение заземляющего провода, мм 2 Из стандартного ряда от 16 до 120
Длина провода между фазными зажимами, м, не менее - - - 0,8 1,6 4,5 6,0 9,0 - - - - - -
Длина заземляющего спуска, м, не менее 12,0 12,0 15,0 9,0 10,0 12,0 12,0 15,0 2,0 3,0 3,0 3,0 8,0 10,0
Штанговые Штанговые с металлическими звеньями Бесштанговые
Число штанг, шт. 1 1 1 5 1
или 3
3 3 3 1 1 1 1 - -

Временный штырь-заземлитель.

Процесс постановки переносных заземлений на воздушных линиях начинается с присоединения заземляющей струбцины переносного заземления к временному штырю-заземлителю, предварительно заглубленному в грунт. Существует два основных вида временных штырей-заземлителей: винтовые и цилиндрические (шестигранные) [10; 15]. Первые, благодаря наличию спирального венца, заглубляются в грунт с помощью вращения, вторые - забиваются с помощью кувалды. Для увеличения проводимости на сухих и каменистых грунтах, канал заглубления увлажняется водой.

Специальные заземления  

Кроме стандартных переносных заземлений, существует множество модификаций специального назначения. Например, переносное устройство для прокола кабелей перед разрезкой. Особенность конструкции в наличии специального рабочего органа – прокалывающего приспособления по диаметру кабеля [15]. По типу привода рабочего органа, переносные устройства для прокола кабелей делятся на механические, гидравлические и пиротехнические.

Для обеспечения передвижных электроустановок, пожарных и иных технологических автомобилей применяются переносные заземления, сходные по конструкции и отличающиеся конфигурацией и способом подсоединения к корпусу заземляемого объекта и заземленным контуром.

Список литературы

1. IEC 60832 (1988-04). Insulating poles (insulating sticks) and universal tool attachments (fittings) for live working.
Изолирующие стержни (изоляционные штанги) и универсальные элементы сочленения для приспособлений, предназначенных для работы под напряжением.

2. IEC 60855 (1985-01)
Insulating foam-filled tubes and solid rods for live working.
Изолирующие пенонаполненные трубки и твердотельные стержни для работы под напряжением.

3. IEC 60984 Amd.2
Amendment 2: Sleeves of insulating material for live working.
Дополнение 2: Сочленения из изолирующих материалов для работы под напряжением.

4. IEC 61057 (1991-06)
Aerial devices with insulating boom used for live working.
Пустотелые устройства в виде изолирующей штанги для работы под напряжением.

5. IEC 61138 (1994-04)Ed. 2.0 Cables for portable earthing and short-circuiting equipment

6. IEC 62192: Live Working - Ropes of insulating material.
Работа под напряжением – канаты из изолирующих материалов.

7. IEC 61236 (1993-08) Saddles, pole clamps (stick clamps) and accessories for live working.
Зажимы, струбцины для стержней (струбцины для штанг) и приспособления для работы под напряжением.

8. Chance ® Tool Catalog 1995

9. ДНАОП 1.1.10-1.01-97 Правила безопасной эксплуатации электроустановок

10. ГОСТ 16556-81 Заземлители для передвижных электроустановок

11. ГОСТ 20494-2001 Штанги изолирующие оперативные и штанги переносных заземлений. Общие технические условия.

12. ГОСТ 23981-80 Наконечники кабельные. Общие технические условия.

13. ГОСТ 26437-80 Провода неизолированные гибкие. Общие технические условия.

14. ГОСТ Р 51853-2001 Заземления переносные для электроустановок. Общие технические условия

16. Электрозащитные средства и приспособления. Каталог продукции производства ТГ «Экипаж».

Обсудить эту публикацию >>>
ekipage@ukrpost.ua
www.ekipage.com
схема проезда 61001 г. Харьков, ГСП, ул. Енакиевская, 4
Телефон: +380 57 778-01-61
Факс: +380 572 933-147
 
разработка sdesign.com.ua