Грозозащита для воздушных абонентских линий что это

Устройства грозозащиты воздушных линий и трансформаторных подстанций

Атмосферные перенапряжения возникают от удара молнии в элементы распределительных электрических сетей или от индукции при разрядах на землю вблизи ВЛ. Эти перенапряжения отличаются большими кратностями (тысячи киловольт) и имеют форму апериодического импульса длительностью несколько десятков микросекунд. Для унификации разрядных характеристик изоляции в нашей стране стандартизована испытательная волна длиной 40 мкс фронтом волны 1,5 мкс (рис. 1).

Рис. 1. Стандартное импульсное испытательное напряжение

Величины перенапряжений зависят главным образом от параметров молнии. Основными параметрами молнии являются амплитуда тока, ее крутизна, длина волны тока и длина ее фронта, форма и полярность этой волны, волновое сопротивление канала молнии.

Амплитуда тока молний колеблется от сотен ампер до нескольких сотен килоампер. Вероятность ударов молний в хорошо заземленные объекты обратно пропорциональна значению тока, например, токи величиной 140 кА составляют 0,4 % всех разрядов, токи 40 кА — 20 %, а вероятность токов меньше 10 кА — больше 60 %.

Форма волны тока имеет вид импульса с крутым фронтом в большинстве с отрицательной полярностью. Ток молнии, протекая по своему каналу как по своеобразному проводнику, обладает волновым сопротивлением около 200 — 400 Ом.

Во время удара молнии в электрическую сеть возникают электромагнитные волны и распространяются вдоль линий электропередачи со скоростью близкой скорости света.

В электрических сетях наблюдаются два вида перенапряжений от воздействия молний:

• от прямого удара молний в элемент электрической сети;
• индуктированные при ударе молнии в землю или другие предметы вблизи линии.

Непосредственно в линию попадают все удары молнии с полосы шириной шестикратной средней высоты подвески верхнего провода. Эти перенапряжения являются наиболее опасными.

Индуктированные перенапряжения в редких случаях (один-два случая в год на 100 км линии) достигают 300 — 400 кВ, перенапряжения в 100 — 150 кВ случаются раз в год на ВЛ длиной 100 км. На ВЛ с деревянными опорами индуктированные перенапряжения не вызывают отключения линии, но они могут привести к перекрытию изоляции оборудования. На линиях 6 и 20 кВ с железобетонными опорами они вызывают отключения.

Грозоупорность ВЛ

Грозоупорность воздушных линий характеризует способность линейной изоляции противостоять атмосферным перенапряжениям и зависит от ее конструкции, уровня изоляции проводов и интенсивности грозовой деятельности.

Интенсивность грозовой деятельности оценивается по числу грозовых часов (дней) в году. Для средней полосы страны число грозовых дней составляет 20 — 30. В течение одного грозового дня на 1 км земной поверхности в среднем происходит 0,1 — 0,15 разрядов молний.

Возможность перекрытия изоляции определяется сопоставлением вольт-секундной характеристики волны перенапряжения и соответствующей характеристики изоляции.

Импульсное перекрытие изоляции может привести к образованию электрической дуги с последующим отключением линии. Для оценки грозоупорности ВЛ и эффективности устройств грозозащиты применяются две основные характеристики: уровень грозоупорности или защитный уровень ВЛ и удельное число грозовых отключений.

Уровнем грозоупорности называется наименьший ток молний в килоамперах, который вызывает перекрытие изоляции при прямом ударе в линию.

Удельным числом отключений называется число отключений ВЛ, вызванных действием грозовых рязрядов, приходящихся на каждые 100 км ВЛ в год.

Оба параметра в основном зависят от конструктивных размеров ВЛ, т. е. от расстояния между проводами разных фаз и высоты подвески проводов, от типа изоляторов и их числа в гирлянде, от изоляционных свойств опор.

Воздушные линии на деревянных опорах имеют комбинированную изоляцию (изоляторы и дерево), поэтому импульсная прочность линейной изоляции значительно выше, чем на ВЛ с железобетонными опорами. Из опытов напряжение перекрытия дерева составляет 200 — 300 кВ/м.

Защита подстанций от прямых ударов молнии и грозовых волн, набегающих с ВЛ

Опасные грозовые перенапряжения в распределительных устройствах (РУ) подстанций возникают при непосредственном поражении их молнией и при набегании на подстанцию грозовых волн с ВЛ.

Такие волны возникают в результате непосредственного поражения проводов молнией и обратных перекрытий изоляции с опоры, оказавшейся под высоким потенциалом при грозовом ударе в ее вершину или трос.

Опасными являются удары молнии на участке ВЛ вблизи подстанций. Эти участки называются опасной зоной (подходом).

В РУ 6 — 10 кВ могут возникать опасные перенапряжения от индуктированных зарядов на проводах при ударах молнии в землю или другие объекты вблизи ВЛ или подстанций.

Защита открытых распределительных устройств (ОРУ) от прямых ударов молнии выполняется при помощи стержневых молниеотводов.

Расположение молниеотводов на подстанциях и их заземление должны обеспечить защиту от поражений молнией токоведущих частей РУ и ограничить опасность повышения напряжения на заземленных частях электротехнического оборудования.

Заземляющие устройства подстанций должны надежно защитить электрическое оборудование от обратных перекрытий изоляции при ударах молнии в молниеотводы и в заземленные конструкции подстанций.

Стержневые молниеотводы устанавливаются на конструкциях ОРУ или выполняются отдельно с обособленными заземлителями. При установке молниеотводов на конструкциях в ОРУ 35 — 110 кВ может значительно возрастать напряжение на заземляющем контуре и заземленных частях оборудования.

В ОРУ 35 — 110 кВ для снижения вероятности обратных перекрытий увеличивается число магистралей заземляющего контура, отходящих от основной стойки с молниеотводом. Вблизи стойки устанавливаются дополнительные вертикальные электроды. Гирлянды изоляторов на порталах 35 кВ с установленными на них молниеотводами выполняются на класс напряжения 110 кВ.

Выбор мероприятий для защиты оборудования РУ от набегающих с ВЛ волн атмосферных перенапряжений определяется параметрами защищаемого оборудования, схемой электрических соединений подстанции и конструкцией присоединенных к ней ВЛ.

Наиболее совершенным средством грозозащиты оборудования подстанций являются вентильные разрядники. В сочетании со средствами грозозащиты, установленными на подходе подстанции, вентильные разрядники позволяют ограничивать перенапряжения на подстанции до допустимых для оборудования значений.

Выбор числа, типа, а также размещение разрядников производятся с учетом схемы коммутации подстанции, уровня изоляции защищаемого оборудования, числа присоединенных к шинам подстанции линий и длины защищенных подходов к подстанции.

Повышение надежности грозозащиты подхода к подстанции достигается:

• путем подвески тросов на подходах, не защищенных тросом по всей длине;
• уменьшением их защитных углов;
• снижением сопротивлений заземления опор и применения конструкций опор с повышенной грозоупорностыо;
• установкой разрядников или искровых промежутков в начале подхода на ВЛ с деревянными опорами.

Рекомендуемые схемы грозозащиты подстанций 35 — 500 кВ от набегающих волн с ВЛ приведена на рис. 2, а, б.

Рис. 2. Схема защиты подстанции 35 — 500 кВ от грозовых перенапряжений: а — ВЛ, защищенная тросом по всей длине; б — ВЛ на деревянных опорах, не защищенная тросом по всей длине

Для реализации схемы грозозащиты необходимо установить разрядники в РУ и защищать тросами подходы в пределах опасной зоны.

На ВЛ с деревянными опорами без тросов для снижения амплитуды волны рекомендуется устанавливать в начале подхода к подстанции разрядники. Они одновременно защищают от перекрытия на землю опору подхода, изоляция которой ослаблена заземляющими спусками от тросов.

Для подстанции регламентируется максимально допустимое расстояние от разрядника до защищаемого оборудования и длина защищаемого подхода ВЛ.

Для подстанций 35 и 110 кВ, подключаемых короткими ответвлениями к действующим ВЛ на деревянных опорах без тросов, допускается применение упрощенной схемы грозозащиты с укороченным защищенным подходом. В этом случае вентильные разрядники устанавливаются в непосредственной близости к трансформатору (на расстоянии не более 10 м).

Упрощенная защита может применяться для подстанций с трансформаторами мощностью до 40 MB-А. При длине ответвления от магистральной линии электропередачи менее 150 м защищается тросом ответвление и по одному пролету магистральной линии по обе стороны от него.

Для уменьшения тока через вентильный разрядник на подходе ВЛ к подстанции по ходу грозовой волны должны быть установлены два комплекта трубчатых разрядников (рис. 3, а). При длине ответвления 150 — 500 м трос подвешивается только на ответвлении и устанавливаются три комплекта трубчатых разрядников (рис. 3, б). При длине ответвления более 500 м трос подвешивается только на ответвлении и защита подстанции осуществляется по рекомендуемым схемам (рис. 2).

Рис. 3. Схема защиты подстанции на ответвлениях от грозовых перенапряжений: а — длина ответвления менее 150 м; б — то же 150 — 500 м.

Рис. 4. Схема грозозащиты РУ 3 — 20 кВ

Если ВЛ защищена тросом по всей длине, установка разрядников на разомкнутом конце линии и отходящих от нее ответвлений не требуется.

Если разомкнутый конец линии, не имеющий защиты тросом по всей длине, может длительно находится под напряжением, то для защиты изоляции разомкнутого выключателя или разъединителя устанавливается трубчатый разрядник на расстоянии не более 60 м.

В упрощенных схемах грозозащиты подстанции установка трубчатого разрядника на конце длительно отключенного ответвления не требуется при его длине до 250 м. В этом случае защита обеспечивается трубчатыми разрядниками РТ1 и РТ2 (рис. 3).

В районах, имеющих не более 40 грозовых часов в год, длина защищенного подхода к подстанции 35 кВ с двумя трансформаторами общей мощностью до 2000 кВ-А и одним трансформатором мощностью до 1600 кВ-А может быть сокращена до 0,5 км. При этом расстояние между разрядниками и трансформатором не должно превышать 10 м.

Амплитуда волны, набегающая на подстанцию с ВЛ на деревянных опорах, ограничивается трубчатым разрядником РП, устанавливаемым на расстоянии 200 — 300 м от ввода в подстанцию.

Сопротивление заземления трубчатого разрядника не должно превышать 10 Ом. На ВЛ с металлическими или железобетонными опорами установка разрядника РТ1 не требуется, так как низкий уровень линейной изоляции таких линий исключает опасность прихода на подстанцию волн с большой амплитудой. Применение тросов для защиты подходов линий электропередачи 6 — 20 кВ неэффективно.

Если ВЛ 6 — 20 кВ соединена с подстанцией кабельной перемычкой, для защиты кабельной воронки в месте перехода воздушной линии в кабель устанавливается трубчатый или вентильный разрядник. Заземляющие зажимы разрядника должны быть кротчайшим путем присоединения к броне оболочки кабеля.

Трубчатый разрядник, установленный перед кабельной воронкой, обеспечивает защиту отключенного выключателя и кабельной воронки со стороны выключателя при длине кабеля до 50 м. При установке на линейном конце кабеля вентильного разрядника типа РВП изоляция разомкнутого конца будет защищена при любой длине кабеля.

При подходах ВЛ 6 — 20 кВ к подстанциям без кабельных перемычек защита разомкнутого выключателя или разъединителя осуществляется в соответствии с рекомендациями данными ранее.

Для РУ 6 — 10 кВ, имеющих кабельную связь между шинами и трансформатором расстояние между вентильными разрядниками на шинах и трансформатором не ограничивается. В случае воздушной связи между шинами РУ 6 — 10 кВ и трансформатором расстояние между разрядником и трансформатором не должно превышать 90 м при ВЛ на металлических и железобетонных опорах и 60 м при ВЛ на деревянных опорах.

Защита открытых и закрытых подстанций 6 — 10/0,4 кВ, а также РУ 6 — 10 кВ подстанции 35 кВ с трансформаторами мощностью до 560 кВ-А осуществляется комплектом вентильных разрядников, установленных на сборке у трансформатора или на выходе ВЛ 6 — 10 кВ.

Для защиты переключательных пунктов устанавливаются вентильные разрядники: один комплект на каждую питающую линию. Заземлители разрядников следует присоединять к общему заземляющему устройству переключательного пункта.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Грозозащита для воздушных абонентских линий

Любое здание должно быть защищено при помощи заземления для обеспечения безопасности находящихся внутри него людей. Система заземления – это совокупность соединенных между собой проводящих частей, которые имеют непосредственный электрический контакт с грунтом. Она обеспечивает стекание токов различной природы в землю, необходима для безопасной эксплуатации электрического оборудования и для отведения токов молнии от системы молниезащиты. Систему формируют естественные и искусственные заземлители.

Принципы организации заземления

К естественным заземлителям относятся железобетонные фундаменты, металлические коммуникации в грунте, в том числе трубы водоснабжения и канализации. В большинстве случаев необходимо также проложить и соединить между собой в грунте искусственные заземлители – вертикальные и горизонтальные металлические проводники электрического тока. Система заземления может состоять только из горизонтального заземлителя, либо из совокупности горизонтального и вертикального заземлителей.

Основные регламентирующие документы в данной сфере — ПУЭ (Правила устройства электроустановок), ГОСТ Р 50571.5.54-2013, СО 153-34.21.122-2003. ПУЭ предписывает для протяженных зданий и сооружений выполнение заземлителя в виде внешнего замкнутого контура. Также согласно ПУЭ в большинстве случаев рекомендуется выполнять общее (единое) заземляющее устройство. Согласно СО 153-34.21.122-2003 горизонтальные проводники следует прокладывать на глубине не менее 0,5 м от поверхности земли и на расстоянии не менее 1 м от стен и фундамента.

Сопротивление заземления и грунта

Значение сопротивления заземления – это основная характеристика системы, единица измерения — Ом. Она отражает величину напряжения, возникающего на системе заземления при протекании через нее тока 1 А. Чем ниже это значение, тем эффективнее работа заземлителя. Низким считается значение от единиц до десятков Ом, в зависимости от назначения объекта и электрических характеристик грунта. Измерение сопротивления заземления при помощи специальных приборов проводится для контроля состояния и эффективности работы системы.

Значение удельного сопротивления грунта – это характеристика, которая позволяет сравнивать различные типы грунтов по эффективности растекания в них электрических токов. Значение варьируется в зависимости от типа почвы и от времени года. В таблице D.54.1 из ГОСТ Р 50571.5.

54-2013 приведены ориентировочные значения сопротивления большинства типов грунтов на территории России. В течение года количество влаги в почве меняется, а в зимний период почва промерзает.

Чем больше в грунте влаги, тем ниже его удельное сопротивление и тем ниже сопротивление заземления, соответственно, тем эффективнее работа системы.

Выбор материалов для заземления

Выбор материалов для заземления регламентирует ГОСТ Р 50571.5.54-2013, возможные варианты указаны в таблице 54.1. В их числе сталь горячего цинкования, сталь с гальваническим медным покрытием, нержавеющая сталь и медь. Наиболее часто в качестве горизонтальных проводников применяются полоса, пруток или труба, а вертикальным заземлителем служит стержень (штырь) из круглого металла или уголок. Ключевые факторы при выборе элементов системы заземления – коррозионная стойкость и механическая прочность.

Функции системы заземления

Основное назначение заземления электрической сети — предотвращения поражения людей электрическим током. С этой целью оно решает следующие задачи:

• Заземление электрооборудования. Металлические корпусы и другие токопроводящие части электрических приборов соединяются с системой заземления. Благодаря этому при повреждении изоляции электроприборов на металлических корпусах не возникает опасное напряжение.
• Молниезащитное заземление. Отведение токов молнии от системы молниезащиты здания в землю.
• Обеспечение нормальной работы электрических и энергетических объектов. В их числе электрические станции, линии электропередачи, электроподстанции.

Молниезащита воздушных линий напряжением до 1000 В

Воздушная линия (ВЛ) электропередачи напряжением до 1000 В является самым распространённым и наиболее уязвимым элементом распределительной энергетической системы, особенно в сельской местности, а также среди малых городов и пригородных зон мегаполисов. Если внимательно изучить статистику аварий в энергосистемах, то можно заметить тот факт, что причина 75-80% аварийных отключений линий электропередач (ЛЭП) весной и летом — это грозы.

Рисунок 1. Линии электропередач (ЛЭП)

Основные понятия и определения

Исходя из «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ, издание 6) под термином «ВЛ» понимается воздушная линия, изготовленная с использованием неизолированных проводов. Исходя из написанного в ПУЭ (издание 7), ЛЭП может быть выполнена, как с использованием изолированных (ВЛИ), так и неизолированных проводов.

В седьмом издании ПУЭ термин «ВЛИ» разъясняют таким образом — это линии с применением самонесущих изолированных проводов (СИП). Рассмотрим, как организовать молниезащиту воздушных линий на практике. В этом случае надо дать ответ на достаточно простой вопрос, а что именно является объектом внешней защиты воздушных линий от молнии?

Рисунок 2. Разряды молнии над ЛЭП

В конечном итоге, объектом внешней грозозащиты воздушных линий, выполненных неизолированными проводами, являются электроустановки потребителя электричества. Неизолированные провода вообще не являются объектом защиты, на ВЛ до 1000 В средства защиты проводов от прямого удара молнии, как правило не используются. Чтобы значительно снизить статистику замыканий, возникающих между проводами, используют ВЛИ и СИП.

При использовании изолированных проводов при построении ЛЭП, полностью исключены риски, связанные с замыканиями из-за схлестывания и электрическим контактом проводов с деревьями; снижены риски замыканий на землю из-за падения проводов.

Использование ВЛИ значительно уменьшает площадь контура для наведенного электромагнитным импульсом молнии перенапряжения, что приближает безопасность таких линий к безопасности подземного кабеля. Также нужно отметить электробезопасность при проведении работ на линии, так как значительно уменьшается вероятность поражения электрическим током.

Кроме того, использование изолированных проводов значительно снижает воздействие разрядов и уменьшает вероятность дуговых замыканий.

Какие же процессы происходят в ЛЭП с неизолированными проводами, если на них пришелся прямой удар молнии? Сначала можно увидеть разряды типа «фаза-земля», которые возникают между самим проводом и траверсой опоры, затем под воздействием электромагнитных сил самой дуги происходит перемещение этих разрядов вдоль самих линий. Перегорание неизолированных проводов не возникает по причине смещения концов дуги по линиям.

Рисунок 3. Процессы на ЛЭП с неизолированными проводами, вызванные прямым ударом молнии

При возникновении такого физического явления, как короткое замыкание на ВЛИ, процессы, сопровождающие его, происходят совершенно по другому алгоритму: возгорание дуги наблюдается только между каждым отдельно взятым проводником и конструкцией, удерживающей провода на опоре. Слой изоляции является естественным препятствием на пути свободно перемещающейся дуги, и дуга поэтому горит только в конкретной точке, вследствие чего провод оказывается пережжен.

Рисунок 4. Короткое замыкание на ВЛИ

Замыкания на ВЛ вызывают срабатывание автоматики и приводят к отключению линии. Существуют и другие угрозы — это распространяющиеся по линии перенапряжения. Для защиты от них используются ограничители перенапряжений (ОПН) и устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

Мероприятия по применению внешней молниезащиты ВЛ

В качестве объектов защиты ВЛ (напряжение до 1000 В) можно рассматривать:

• аппаратуру, монтируемую на опорах ЛЭП, даже если она имеет, например, оборудование систем связи или сигнализации;
• ответвления от магистралей к вводам в здания;
• ответвления от магистралей к вводам в здания;
• изоляцию проводов ЛЭП.

Для того чтобы снизить величину заносимых грозовых перенапряжений и защитить ответвления от магистрали к вводам в сооружения, требуется установить УЗИП. При этом происходит следующее: токи молнии отводятся, как правило, через заземляющийся спуск, он монтируется на опоре ЛЭП в ЗУ. К заземляющему устройству подсоединяют PEN-проводник, а также крюки проводов фазы и других проводов, которые могут быть подвешены на опорах ЛЭП и арматуру железобетонных опор воздушных линий.

Нужно соблюдать требования и к заземлению. Не более 30 Ом — таким должно быть сопротивление заземляющего устройства, согласно указаниям нормативных документов.

Для того чтобы вычислить правильное расстояние между опорами с ЗУ, нужно знать средние статистические данные по активности гроз в конкретном регионе. Если за целый год среднее время гроз было продолжительностью до 40 часов включительно (регион 1), то берется значение 200 м. А вот при средней продолжительности грозовых явлений более 40 часов в год (регион 2), применяется значение 100 м.

Дополнительное оборудование для ЗУ используют для следующих объектов: – на опорах ЛЭП с ответвлениями в постройки, в которых возможны скопления больших масс людей (больницы, культурные и спортивные объекты, учреждения образования и т.д.) или для объектов с большой материальной ценностью. Дополнительное оборудование ЗУ применяется на концевых опорах ЛЭП с ответвлениями. Здесь берется в расчет расстояние до ближайшего ЗУ. Для региона 1 эта цифра не более 100 м, а для региона 2 она не должна быть больше 50 м.

Низковольтные вентильные разрядники или искровые промежутки также применяются в качестве дополнительных мер защиты на вводах в строения или же на концевых опорах ЛЭП.

Рисунок 5. Вентильный разрядник

Меры по внутренней молниезащите воздушных линий

Рассмотрим на практике, как проектируется внутренняя молниезащита ЛЭП. В качестве такого оборудования применяются УЗИП, системы уравнивания потенциалов или же, выравнивания потенциалов (по необходимости) и заземляющие устройства.

Рисунок 6. Внутренняя молниезащита (защита от перенапряжений) на ЛЭП

Существует классификация УЗИП по категориям, в зависимости от методики испытаний и установки:

УЗИП типа №1 монтируют при воздушном вводе в cтроение. Если же установлена система внешней молниезащиты ЛЭП, то устройства защиты от импульсных перенапряжений в данном варианте могут быть использованы для отвода значительной части прямого тoка мoлнии.

Наведенные импульсы тока тоже оказывают негативные воздействия на систему, для предотвращения их и применяют второй тип устройств защиты от импульсных перенапряжений. Эти устройства монтируются после первого типа УЗИП или же на вводе в сооружение.

Назначение УЗИП третьего типа — это защита важного электрического оборудования, такого как, медицинские приборы, системы обработки данных и пр. Третий тип устройств защиты от импульсных перенапряжений располагается, как правило, не более чем в 5 м по кабелю от приборов, которые подлежат защите.

Третий тип УЗИП на практике монтируется в виде скрытого монтажа, например, устройства могут быть расположены прямо за розеткой или же в корпусе прибора. Назначение линии задержки – оптимально распределить мощность импульса между всеми уровнями защитной системы. На практике применяется дроссель (15 мкГн индуктивность).

При отсутствии дросселя можно взять кусок кабеля (15 м и более длиной), с такой же индуктивностью.

Первоначально срабатывает УЗИП первого класса, большая часть энергии импульса уходит на него. Затем УЗИП (класс 2) уже понижает напряжение до величины, которая признана безопасной.

Нормативная база

При проектировании, монтаже, эксплуатации и ремонте ВЛ напряжением до 1000 В следует руководствоваться следующими документами:

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ), издание 6 и 7.
2. ГОСТ Р 51992–2011. Устройства защиты от импульсных перенапряжений низковольтные. Часть 1. (МЭК 61643 – 1:2005).
3. СТО 56947007–29.240.02.001–2008. Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4–10 кВ от грозовых перенапряжений. Стандарт ОАО «ФСК ЕЭС».
4. Технический циркуляр ассоциации «Росэлектромонтаж» № 30/2012 «О выполнении молниезащиты и заземления ВЛ и ВЛИ до 1 кВ».

При выборе нормативных документов приоритет должен отдаваться ГОСТам РФ (или международным стандартам, если они находятся в ранге прямого применения), далее следуют Руководящие материалы (РД), ведомственные инструкции и руководства, носящие, как правило, справочный либо рекомендательный характер, расширяющие и дополняющие стандарты применительно к конкретным условиям отрасли.

Проектирование, монтаж, эксплуатацию и ремонт ВЛ следует поручать только специализированным организациям имеющим соответствующие лицензии (специальные разрешения) или отдельным физическим лицам (индивидуальным предпринимателям) имеющим соответствующие сертификаты (дипломы) с правом допуска для работы с соответствующими электроустановками.

Грозозащита при электроснабжении.Грозозащитное Заземления

Сочетание защитных устройств грозозащиты и место их установки зависят от напряже­ния защищаемых аппаратов, характеристики питаю­щей линии электроснабжения, мощности трансформаторов, способа при­соединения подстанции к питающей линии (подстан­ция на отпайке, тупиковая, транзитная), грозопоражаемости района, где находится распределительное устройство, и схемы соединений подстанции для электроснабжения.[ad#строчный]

От набегающих волн перенапряжения распреде­лительное устройство (РУ) подстанций защищают вентильными разрядниками (устанавливают вблизи оборудования) и трубчатыми разрядниками, которые располагают на подходах к элементам электроснабжения.

Вентильные разрядники-грозозащита на напряжение 110 кВ и выше устанавливают на бетонном фундаменте с надежным ограждением; при напряжении 20…35 кВ их монтируют на стальных или железобетонных конст­рукциях на высоте не менее 2,5 м от земли.

Разрядники грозозащиты на напряжение 3…10 кВ устанавлива­ют на полках или подвешивают на специальных конструкциях. Расстояния между разрядниками грозозащиты и други­ми элементами РУ в зависимости от напряжения дол­жны быть не меньше:

• при внутренней установке: 6 кВ — 1 м; 10 кВ — 1,25; 20 кВ — 1,8; 35 кВ — 2,9 м;
• при наружной установке: 6 и 10 кВ — 3 м; 20 кВ — 3,6; 35 кВ — 4 м.

От прямых ударов молнии открытые распредели­тельные устройства (ОРУ) защищают стержневыми и тросовыми молниеотводами-металлическими элементами грозозащиты при электроснабжении. В соответствии с ПУЭ от прямых ударов молнии защищают ОРУ и откры­тые подстанции напряжением 20 кВ и выше, за ис­ключением подстанций напряжением 20…35 кВ с трансформаторами мощностью 1600 кВа и ниже и всех ОРУ и подстанций напряжением 20…35 кВ в районах с числом грозовых часов в году менее 10. При напряжении 110 кВ и выше грозозащита— стержневые молниеотводы устанавливают на конструкциях ОРУ. При напряжении 35 кВ устанавливать молниеотводы на конструкциях ОРУ разрешается, если сопротивление заземления составляет не более 4 Ом. Места присоединения молниеотводов к заземляющему контуру под­станции должны находиться на расстоянии не менее 5 м от мест присоединения к нему трансформаторов. Тросовые молниеотводы грозозащиты, защищающие подходы воз­душной линии к подстанции напряжением 35 кВ и вы­ше, можно присоединять к заземленным конструкци­ям ОРУ, если сопротивление заземления ближайшей к ним опоры не выше 10 Ом, а сопротивление зазем­ления стойки конструкции, к которой присоединен трос, не выше 4 Ом. Схемы грозозащиты РУ подстан­ций 35/6…10 кВ и 3…20/0,4 кВ приведены в .

Грозозащита Воздушные линии 3…35 кВ.

[ad#строчный 2]
Для воздушных ли­ний с деревянными столбами специальные меры гро­зозащиты не предусматривают. Грозозащиту таких линий обеспечивают главным образом за счет собст­венной изоляции дерева и соблюдения соответствую­щих междуфазных расстояний и расстояний между токоведущими и заземленными частями ВЛ.

В качестве устройства грозозащиты на линиях с односторонним питанием используют АПВ, при кото­ром к.з, возникшее в результате атмосферного пере­напряжения, ликвидируется в бестоковую паузу и по­сле АПВ восстанавливается нормальная работа ли­нии.

Места ВЛ с ослабленной изоляцией защищают трубчатыми разрядниками грозозащиты, а в тех случаях, когда трубчатые разрядники не подходят по пределам от­ключаемых токов, — защитными промежутками или вентильными разрядниками.

Все опоры, на которых устанавливают разрядники грозозащиты или подвешивают грозозащитные тросы, а также все железобетонные и металлические опоры ВЛ 35 кВ должны быть заземлены. Железобетонные и метал­лические опоры ВЛ 3…20 кВ заземляют при прохож­дении линии по населенной местности.

На ВЛ напряжением 35 кВ и ниже с деревянными опорами защищают трубчатыми разрядниками грозозащиты сле­дующие элементы: отдельные столбы с ослабленной изоляцией (металлические, железобетонные и специ­альные опоры), места соединения воздушных линий с кабельными, разъединительные пункты, пересечения с другими и линиями связи, причем наи­меньший расстояния между проводами пересекаю­щихся линий должны быть не меньше указанных в ПУЭ.

Если вместо трубчатых разрядников грозозащиты применены защитные промежутки, то они должны быть выполне­ны в виде заземленных спусков, заканчивающихся бандажами на опоре, на расстоянии от нижнего про­вода 0,75 м для ВЛ 10 кВ и ниже и 1…1,5 м для ВЛ 20…35 кВ. Если расстояние от ближайшей опоры до места пересечения не более 40 м, разрядники грозозащиты или за­щитные промежутки устанавливают только на бли­жайшей к месту пересечения опоре. Допускают не устанавливать разрядники или защитные промежут­ки на опорах, ограничивающих пролет пересечения воздушных линий с деревянными опорами, при усло­вии, что расстояния между пересекающимися прово­дами будут не менее: 6 м при пересечении ВЛ 150… 220 кВ с ВЛ более низкого напряжения; 5 м при пе­ресечении ВЛ 35…110 кВ с ВЛ более низкого напря­жения; 4 м при пересечении ВЛ 3…35 кВ с ВЛ более низкого напряжения.

Трубчатые разрядники грозозащиты или защитные промежутки не устанавливают на пересечениях ВЛ всех напряже­ний, выполненных на железобетонных или металли­ческих опорах.

При пересечении ВЛ линий связи и сигнализации разрядники грозозащиты и защитные промежутки не применяют, если расстояние между пересекающимися проводами составляет не менее 4 м для ВЛ 20 кВ и ниже и 5 м для ВЛ 35 кВ.

Грозозащита Воздушные линии напряжением 380/220 В. Грозозащитное Заземления

Основ­ная задача грозозащиты сельских линий напряжени­ем 380/220 В — предотвращение опасности пораже­ния людей и животных волной перенапряжения, воз­никшей при атмосферном разряде и заносимой в дома, производственные помещения и т.п. по воздуш­ной линии.

Для снижения потенциала волны перенапряжения, распространяющейся по ВЛ 380/220 В, заземляют крюки и штыри фазных проводов и арматуру желе­зобетонных опор. Грозозащитное Заземления крюков или штырей, арматуры и нулевого провода делают совместными. Расстояния между заземляющими устройствами крю­ков и штырей неэкранированных линий должны быть не более 200 м в районах с числом грозовых часов в году от 10 до 40 и не более 100 м в районах с чис­лом грозовых часов в году более 40. Грозозащитное Заземление крю­ков и штырей должно быть выполнено на опорах с ответвлениями к вводам в помещения, где возмож­ны большие скопления людей (школы, больницы, клубы, детские сады, ясли и т. п.) или представляю­щие большую хозяйственную ценность (животновод­ческие помещения, мастерские, склады и т. п.). а так­же на конечных опорах линий, имеющих ответвления к вводам. При этом наибольшее расстояние от сосед­него грозозащитного заземления не должно превышать 100 м для районов с числом грозовых часов в году от 10 до 40 и 50 м для районов с числом грозовых часов в году более 40. На указанных выше опорах с ответ­влениями к вводам рекомендуют устанавливать вен­тильные разрядники грозозащиты.

При совместном выполнении грозозащитного за­земления и заземления нулевого провода сопротив­ление заземления определяют по нормам для заземле­ния нулевого провода. Диаметр заземляющего спуска на опоре должен быть не менее 6 мм.

Техника безопасности при сооружении объектов для электроснабжения

При сооружении ВЛ электропередач руководствуются следующими нормами.

При расчистке трассы для ВЛ нельзя допускать к рубке, валке и переноске леса лиц моложе 18 лет. Запрещается валить деревья с наступление сумерек, при тумане или ветре в 6 баллов и выше.

При забивке копром приставок или свай вблизи не должно быть посторонних лиц. Рабочим нельзя находится в котловане при ее установке или замене приставок, около вращающегося бура при высверливании ям, ближе 3 м от винтопогружателя приставок.

При раскатке проводов поперек дорог необходимо до их поднятия на достаточную высоту выставить на дороге рабочих с флажками на расстоянии 100 м в обе стороны для предупреждения проезжающих об опасности.

При монтаже перехода сооружаемой ВЛ через действующую линию напряжением до 1000В последнюю необходимо отключить и заземлить.

При монтаже проводов через железные дороги или судоходные реки должен присутствовать представитель железнодорожников или водников, уполномоченный приостанавливать движение поездов или судов и обязанный предупреждать об их приближении.

Статьи

Грозозащита предназначена для защиты оборудования от импульсной электромагнитной наводки, снижения амплитуды наведенных помех, защиты от вторичных воздействий молнии, а также снятия статического разряда. Иными словами она предназначена для защиты оборудования от статического электричества, источником которого может быть молния, атмосферные осадки, расположенные рядом силовые линии электропередач (высоковольтные ЛЭП, силовой кабель лифта ), электропроводка, импульсные помехи. Сильный ветер также может стать причиной накопления статического электричества. Все это может привести к выходу из строя оборудования. В устройстве, например, может выгореть LAN порт или порт 100 Мбс превратиться в 10 Мбс.
Как правило Грозозащита представляет собой диодный мост с защитным диодом. Принцип действия заключается в том, что диод замыкает накоротко защищаемые провода, когда между ними возникает разница потенциалов больше 6–7 вольт, и выводит избыточное статическое напряжение на заземление.

ВНИМАНИЕ! Эксплуатация грозозащиты при отключенном проводнике защитного заземления запрещена!

Заземление должно быть ОБЯЗАТЕЛЬНЫМ и качественным (не батареи и прочие конструкции), плохо заземленная Грозозащита это хуже, чем ее отсутствие. Категорически запрещено заземлять на водопроводные трубы или трубы отопления.

Занулять грозозащиту крайне нежелательно. Зануление оборудования может привести к отгоранию «нуля» и выгоранию оборудования.

Чтобы максимально обезопасить оборудование, защиту устанавливают с обоих концов кабеля (особенно при длине кабеля более 70 м). Стоит помнить, что сопротивление даже небольшого (к примеру, 50 метров) участка кабеля не равно нулю, и таким образом разряд может стечь на любой конец линка.

При установке грозозащиты, необходимо использовать экранированную «витую пару» FTP с экранированными коннекторами. Коннекторы должны быть надежно соединены с экраном «витой пары».

Экран кабеля нежелательно подключать к заземлению двух разных зданий, поскольку между ними может быть разность потенциалов. Иногда она достигает несколько десятков вольт, и это приводит к ложному срабатыванию грозозащиты.

Если Грозозащита предназначена для защиты 4 проводников «витой пары», то остальные 4 проводника должны быть заземлены.

Следует отметить, что Грозозащита не дает 100% гарантии защиты от статического напряжения. Причиной этому может быть невысокая скорость срабатывания диода, невозможность быстро вывести на заземление большой статический заряд от молнии, некачественное заземление с высоким сопротивлением растекания. Как правило, Грозозащита обеспечивает защиту в 95–99% случаев, что является хорошим показателем.

Поэтому для защиты и сетевого оборудования мы рекомендуем обязательно использовать грозозащиту.

Мы предлагаем широкий выбор различных устройств грозозащиты.

От моделей для установки возле оборудования, с поддержкой Poe и которые можно также установить сразу внутрь корпуса маршрутизатора грозозащита Ethernet РГ4PoE , также моделей внешнего исполнения Грозозащита Ethernet .

Варианты для установки возле сетевого оборудования или компьютера внутри здания Грозозащита Ethernet РГ6 (розетка—вилка) и Грозозащита Ethernet РГ6(розетка—розетка) .