4. Заземление подстанции
В нормативных условиях, при отсутствии каких-либо повреждений корпуса оборудования не находятся под напряжением. Однако повреждение изоляции в оборудовании или на участке сети, приводящее к замыканию на землю, вызывает опасность поражения обслуживающего персонала электрическим током. Электрический ток при прохождении через тело человека может вызвать тяжелые травмы и даже смерть.
Чтобы защитить обслуживающий персонал от опасных потенциалов, выполняют защитные заземления, т.е. металлические части установки, находящиеся вблизи токоведущих частей, соединяются проводниками с землей. Устройство, соединяющее металлические части установок с землей, называется заземляющим устройством, а соединение с ним какой-либо части установки – заземлением этой установки. Заземляющее устройство состоит из заземлителя и заземляющих проводников.
Заземлитель – металлический проводник или группа проводников, соприкасающихся с землей. Заземляющие проводники – металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановки с заземлителем. Заземляют следующие металлические части электроустановок: корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т.п.; приводы электрических аппаратов; вторичные обмотки измерительных трансформаторов; каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов; металлические кабельные конструкции, металлические корпуса кабельных муфт, металлические оболочки силовых и контрольных кабелей и проводов, стальные трубы электропроводки и т.п.
Не заземляют: оборудование, установленное на заземленных металлических конструкциях (на опорных поверхностях должны быть защищенные и не закрашенные места для обеспечения электрического контакта); корпуса электроизмерительных приборов, реле и т.п., установленных на щитах, в шкафах, а также на стенах камер РУ; съемные или открывающиеся части ограждений, шкафов и камер РУ, установленных на металлических заземляющих каркасах.
Для заземления электроустановок различных напряжений используют общее заземляющее устройство. Сопротивление заземляющего устройства слагается из сопротивления заземлителя и сопротивления заземляющих проводников.
Правила устройства электроустановок устанавливают допустимые значения сопротивлений заземляющих устройств. В электроустановках выше 1000 В с большими токами замыкания на землю (более 500 А), в которых нейтрали заземлены наглухо через малое сопротивление, при всех замыканиях на землю срабатывает соответствующая релейная защита, отключающая поврежденную часть установки. Поэтому в таких установках потенциал на заземляющих устройствах может появиться лишь кратковременно, и маловероятно, чтобы в этот момент персонал прикоснулся к частям установки, оказавшимся под напряжением, равным Uа. Для указанных установок согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 0,5 Ом, а допустимая величина UЗ не устанавливается.
Заземлители могут быть естественные и искусственные. Естественными являются металлические конструкции зданий и сооружений, соединенные с землей; проложенные в земле металлические трубопроводы – (за исключением трубопроводов горючих газов); свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле, если их не менее двух. В качестве искусственных заземлителей применяют вертикально забитые стальные трубы с толщиной стенок не менее 3,5 мм, угловую сталь, стальные стержни диаметром на менее 6 мм, горизонтально проложенные стальные полосы толщиной не менее 4 мм, общим сечение не менее 48 мм и т.п.