Защитное заземление на открытых горных работах

ЗАДАНИЕ

1. Изучить теоретические сведения

2. Законспектировать материал

3. Письменно ответить на вопросы для самопроверки

Защитное заземление на открытых горных работах

В соответствии с Инструкцией по безопасной эксплуатации электроустановок открытых горных работ «для питания передвижных электроустановок напряжением до 35 кВ включительно, за исключением контактных сетей электрифицированного железнодорожного транспорта, следует применять сети с изолированной нейтралью».

В электрических сетях с изолированной нейтралью применяют защитное заземление в целях снижения до безопасной величины напряжения относительно земли на нетоковедущих металлических частях электрооборудования, оказавшихся под напряжением вследствие нарушения изоляции.

Заземлители бывают сложные (в виде контура с большим числом электрически соединенных электродов, введенных в грунт), простые (в виде очага из одного или нескольких сосредоточенных в одном месте электродов) и линейные (в виде нескольких электрически соединенных электродов, расположенных в ряд, или стальной шины, расположенной в грунте горизонтально). Назначение заземлителей – обеспечить хорошее растекание тока в земле, когда это необходимо при работе электроустановки в нормальных условиях, при нарушениях изоляции или отводе зарядов, возникающих в электроустановках во время грозы.

Сеть заземления — это совокупность проводников, связывающих заземлитель с заземляемыми элементами электроустановки. Сеть заземления содержит магистрали, непосредственно отходящие от заземлителя, и ответвления, соединяющие заземляемые части электроустановки с магистралями, а, следовательно, и с заземлением.

На карьерах выполняется устройство общей заземляющей сети для установок напряжением до 1000 В и выше.

В соответствии с требованиями правил безопасности на ОГР должны заземляться корпуса и наружные металлические части всех машин и механизмов (конвейерные приводы, лебедки, электробуры, экскаваторы, буровые станки и т.п.), корпуса трансформаторов и измерительных приборов, каркасы РУ, арматура кабелей, трубопроводы и др. Назначение защитного заземления – снизить до безопасной величины напряжение относительно земли на металлических частях ЭО, оказавшегося под напряжением вследствие нарушения изоляции. Этим устраняется опасность поражения электрическим током при прикосновении к оборудованию.

Защитное заземление работающих на ОГР стационарных и передвижных электрических установок, машин и механизмов, напряжением до и свыше 1000 В выполняется общим. Общая часть заземления стационарных и передвижных установок, машин и механизмов должна осуществляться путем непрерывного электрического соединения между собой заземляющих проводов и заземляющих жил гибких кабелей, с помощью которых заземляющие части присоединяются к заземлителям. Заземляющая сеть должна иметь автоматический контроль ее непрерывности. Общее заземляющее устройство ОГР состоит из центрального и местных заземляющих устройств. Центральные заземляющие устройства располагаются возле ГПП 16 карьера или отдельно на его борту. Местные заземляющие устройства выполняют в виде заземлителей, сооружаемых у ППП, ПКТП 6–10/0,4 кВ и других установок.

Схема устройства защитного заземления на ОГР: 1 – главный заземлитель; 2 – заземляющие шины ГПП; 3 – заземляющий провод; 4 – ППП; 5 – местные заземлители; 6 – отводы от местных заземлителей; 7 – заземляющие жилы ПКТП, 8 – заземляющий провод; 9 – кабель КГЭ; 10 – кабель ГРШС.

ППП, ПКТП-6-10/0,4 кВ и другие передвижные установки, расположенные на ОГР с удельным сопротивлением грунта свыше 200 Ом·м, должны заземляться присоединением к одному из центральных заземляющих устройств. Общее сопротивление заземления любого ЭП должно быть не более 4 Ом. Если удельное сопротивление грунта в карьере меньше или равно 200 Ом·м, то все ЭП должны дополнительно заземляться путем подсоединения их к местным заземляющим устройствам, выполненным непосредственно у передвижных объектов. Сопротивление местных заземляющих устройств не нормируется. В районах со скалистым грунтом и вечной мерзлотой с удельным сопротивлением грунта более 500 Ом·м допускается увеличение нормируемого сопротивления защитного заземления, но не более десятикратного (т.е. не более 40 Ом). В качестве магистральных заземляющих проводов, прокладываемых на опорах воздушных ЛЭП на ОГР, рекомендуется применять для стационарных установок стальные однопроволочные и сталеалюминевые провода, для передвижных установок – алюминиевые и сталеалюминевые провода.

Корпуса передвижных горных машин и механизмов присоединяют к заземлителям или к магистральным заземляющим проводам с помощью заземляющей жилы гибкого кабеля. Если на ГПП установлены трансформаторы с первичным напряжением 35 кВ, то заземляющее устройство этой подстанции можно использовать в качестве центрального заземлителя всей заземляющей сети карьера. При установке на ГПП трансформаторов с первичным напряжением 110кВ к его заземляющему устройству не разрешается подсоединять заземляющую сеть карьера. В этом случае центральный заземлитель сооружается на поверхности специально для заземляющей сети всего карьера.

Все соединения заземляющей сети должны иметь надежный контакт. Присоединения проводов к заземлителям и к корпусам оборудования, а также соединения заземляющих проводников между собой следует выполнять сваркой или болтовым креплением. В заземляющей сети на поверхности и в сырых помещениях болтовые крепления лудят или покрывают защитным слоем.

Последовательное присоединение заземляющих объектов к заземляющей сети не допускается. Заземляющий провод должен быть защищен от механических повреждений, а места присоединения проводов доступны для осмотров и испытаний.

Сопротивление защитного заземления должно быть не более величины, рассчитанной по проекту или установленной правилами и инструкциями. Согласно требованиям ПТЭ, для открытых горных разработок сопротивление защитного заземления в электрических сетях должно быть не выше 4 Ом.

Каждое заземляющее устройство должно иметь паспорт, содержащий: а) основные технические данные заземлителей, заземляющих проводов и соединений; б) данные об удельном сопротивлении грунта, в котором заложен заземлитель; в) расчетные величины сопротивления заземления и тока замыкания на землю; г) схему заземляющего устройства; д) результаты осмотров и испытаний при приемке в эксплуатацию после монтажа е) результаты осмотра и испытаний в процессе эксплуатации; ж) изменения, внесенные в устройство заземлений, и т. д.

При электрических измерениях на заземляющих устройствах следует руководствоваться «Межотраслевыми правилами по охране труда (Правила безопасности) при эксплуатации электроустановок» (ПОТРМ-016-2001). Работы по измерениям электрических характеристик заземляющих устройств действующих РУ и подстанций следует выполнять по нарядам.

Персонал, производящий измерения, обязан работать в диэлектрических ботах и резиновых перчатках, пользоваться инструментом с изолированными ручками.

Производитель работ (руководитель испытаний) обязан лично проверить обеспечение мер электробезопасности.

При электрических измерениях без снятия напряжения на действующих подстанциях с использованием выносных (за пределы территории подстанции) измерительных электродов необходимо выполнять следующие меры безопасности (для защиты от воздействия полного напряжения на заземлителе при стекании с него тока однофазного короткого замыкания):

а) измерительная установка, а также отдельные элементы измерительной схемы (например, токовый и потенциальный электроды), на которых могут появиться опасные напряжения, должны быть ограждены;

б) на ограждении должны быть стандартные плакаты, предупреждающие об опасности поражения электрическим током;

в) у места испытаний должен быть выставлен наблюдающий.

Запрещается проводить измерения на заземляющих устройствах во время грозы, дождя, мокрого тумана и снега, а также в темное время суток. Во время грозы приближаться к молниеотводам ближе чем на 4 метра запрещается. На опорах отдельно стоящих молниеотводов должны быть вывешены таблички с предупредительными надписями.

При сборке измерительных схем следует соблюдать последовательность соединении проводов токовой и потенциальной цепи. Сначала необходимо присоединить провод к вспомогательному электроду (токовому или потенциальному заземлителю) и лишь затем к соответствующему зажиму измерительного прибора.

Сроки проверки заземляющих устройств

В соответствии с ПТЭЭП, периодичность проверки состояния заземляющих устройств (контура заземления) определяется графиком планово-профилактических работ (ППР), который утверждается техническим руководителем Потребителя. Визуальный осмотр видимых частей заземляющих устройств должен проводится не реже 1 раза в 6 месяцев. Осмотр с выборочным вскрытием грунта должен проводится не реже одного раза в 12 лет.

Периодичность измерения сопротивления заземляющего устройства проводят:

1) Заземляющее устройство опор воздушных линий электропередачи напряжением до 1000 В — не реже 1 раза в 6 лет, и для ВЛ выше 1000 В — не реже 1 раза в 12 лет.

2) Заземляющее устройство электроустановок в соответствии с графиком планово-профилактических работ (ППР), но не реже 1 раза в 12 лет.

Для определения технического состояния заземляющего устройства должны проводиться визуальные осмотры видимой части, осмотры заземляющего устройства с выборочным вскрытием грунта, измерение параметров заземляющего устройства в соответствии с нормами испытания электрооборудования.

Визуальные осмотры видимой части заземляющего устройства должны производиться по графику, но не реже 1 раза в 6 месяцев ответственным за электрохозяйство Потребителя или работником им уполномоченным.
При осмотре оценивается состояние контактных соединений между защитным проводником и оборудованием, наличие антикоррозионного покрытия, отсутствие обрывов. Результаты осмотров должны заноситься в паспорт заземляющего устройства.

Осмотры с выборочным вскрытием грунта в местах наиболее подверженных коррозии, а также вблизи мест заземления нейтралей силовых трансформаторов, присоединений разрядников и ограничителей перенапряжений должны производиться в соответствии с графиком планово-профилактических работ (далее — ППР), но не реже одного раза в 12 лет.

Величина участка заземляющего устройства, подвергающегося выборочному вскрытию грунта, определяется решением технического руководителя Потребителя.

Выборочное вскрытие грунта осуществляется на всех заземляющих устройствах электроустановок Потребителя; для ВЛ в населенной местности вскрытие производится выборочно у 2% опор, имеющих заземляющие устройства.

В местности с высокой агрессивностью грунта по решению технического руководителя Потребителя может быть установлена более частная периодичность осмотра с выборочным вскрытием грунта.
При вскрытии фунта должна производиться инструментальная оценка состояния заземлителей и оценка степени коррозии контактных соединений. Элемент заземлителя должен быть заменен, если разрушено более 50% его сечения. Результаты осмотров должны оформляться актами.

Для определения технического состояния заземляющего устройства в соответствии с нормами испытаний электрооборудования должны производиться: измерение сопротивления заземляющего устройства; измерение напряжения прикосновения (в электроустановках, заземляющее устройство которых выполнено по нормам на напряжение прикосновения), проверка наличия цепи между заземляющим устройством и заземляемыми элементами, а также соединений естественных заземлителей с заземляющим устройством;
измерение токов короткого замыкания электроустановки, проверка состояния пробивных предохранителей; измерение удельного сопротивления грунта в районе заземляющего устройства. Для ВЛ измерения производятся ежегодно у опор, имеющих разъединители, защитные промежутки, разрядники, повторное заземление нулевого провода, а также выборочно у 2% железобетонных и металлических опор в населенной местности. Измерения должны выполняться в период наибольшего высыхания грунта (для районов вечной мерзлоты — в период наибольшего промерзания грунта). Результаты измерений оформляются протоколами.
На главных понизительных подстанциях и трансформаторных подстанциях, где отсоединение заземляющих проводников от оборудования невозможно по условиям обеспечения категорийности электроснабжения, техническое состояние заземляющего устройства должно оцениваться по результатам измерений.

Измерения параметров заземляющих устройств – сопротивление заземляющего устройства, напряжение прикосновение, проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами — производится также после реконструкции и ремонта заземляющих устройств, при обнаружении разрушения или перекрытия изоляторов ВЛ электрической дугой. При необходимости должны приниматься меры по доведению параметров заземляющих устройств до нормативных.

На каждое, находящееся в эксплуатации, заземляющее устройство должен быть заведен паспорт, содержащий: исполнительную схему устройства с привязками к капитальным сооружениям; указана связь с надземными и подземными коммуникациями и с другими заземляющими устройствами; дату ввода в эксплуатацию; основные параметры заземлителей (материал, профиль, линейные размеры); величина сопротивления растеканию тока заземляющего устройства; удельное сопротивление грунта; данные по напряжению прикосновения (при необходимости); данные по степени коррозии искусственных заземлителей; данные по сопротивлению металлосвязи оборудования с заземляющим устройством; ведомость осмотров и выявленных дефектов; информация по устранению замечаний и дефектов. К паспорту должны быть приложены результаты визуальных осмотров, осмотров со вскрытием грунта, протоколы измерения параметров заземляющего устройства, данные о характере ремонтов и изменениях, внесенных в конструкцию устройства.

Измерение сопротивлений заземляющих устройств:

1) опор воздушных линий электропередачи:

Производятся после ремонтов, но не реже 1 раза в 6 лет для ВЛ напряжением до 1000В и 12 лет для ВЛ выше 1000В на опорах с разрядниками и другим электрооборудованием и выборочно у 2% металлических и железобетонных опор на участках в населенной местности. Измерения производятся также после реконструкции и ремонта заземляющих устройств, а также при обнаружении разрушения или следов перекрытия изоляторов электрической дугой.

2) электроустановок, кроме воздушных линий электропередачи.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое защитное заземление и его функция?

2. Какое оборудование должно заземляться в соответствии с требованиями правил безопасности на ОГР?

3. Назовите состав общего заземляющего устройства.

4. Как должны заземляться передвижные установки, расположенные на ОГР с удельным сопротивлением грунта свыше 200 Ом·м? Как выполняют заземление при меньшей величине сопротивления?

5. Назовите величину общего сопротивления заземления любого ЭП карьера.

6. Как соединяют корпуса передвижных горных машин и механизмов?

7. Какие данные должны содержаться в паспорте заземляющего устройства?

8. Что такое сеть заземления?

9. В каких случаях запрещается проводить измерения на заземляющих устройствах?

10. Как соблюдают последовательность соединения проводов при сборке измерительных схем?