20.1 Заземление и грозозащита

Для защиты линий электропередачи от повреждений при разрядах молний служат специальные устройства грозозащиты, к которым относятся грозозащитные тросы, стерж­невые молниеотводы, трубчатые разрядники и устройства заземления.

Грозозащитный трос подвешивается на линиях напряжением 110 кВ и выше, сооруженных на металлических и железобетонных опорах. На линиях 110—220 кВ с деревянными опорами и линиях 35 кВ трос подвешивается обычно только на подходах к подстанциям.

Подвеска тросов на линиях с деревянными опорами по всей длине оказывается нецелесообразной, так как древесина опор при грозовых разрядах имеет высокую электри­ческую прочность, и общая грозоупорность таких линий оказывается достаточно большой. Подвеска же тросов на подходах к подстанциям длиной 1,5—2 км обеспечивает защиту оборудования подстанций от грозовых перенапряжений, приходящих с линии.

Подвеска тросов на линиях 35 кВ и ниже не имеет смыс­ла, так как изоляция этих линий при грозовых разрядах очень мала, и подвеска тросов не обеспечивает достаточной грозозащиты. Грозозащитный трос заземляется на каждой опоре. Крепление троса к металлическим и железобетонным промежуточным опорам линий 35—110 кВ осуществляется без изоляции троса (рис. 35, а). На линиях 220 кВ и выше на промежуточных и анкерных опорах и на анкерных ме­таллических и железобетонных опорах линий 35—110 кВ трос крепится через изолятор, при этом он присоединяется к устройству заземления наглухо (рис. 35, б) или через искровой промежуток (рис. 35, в).

Заземляющие устройства. На ВЛ подлежат заземлению: опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты; железобетонные или металлические опоры ВЛ напряжением 3—35 кВ; опоры, на которых установлены силовые или измерительные трансфор­маторы, разъединители и другие аппараты; металлические и железобетонные опоры ВЛ 110—500 кВ без тросов и других устройств грозозащиты, если это необходимо по условиям обеспечения надежной работы релейной защиты и автоматики.

Заземления опор служат для уменьшения вероятности обратных перекрытий за счет напряжения, возникающего при протеканий тока молнии, ударившей в трос или опору, по сопротивлению заземления. Таким образом, оно имеет чисто грозозащитный характер.

20.2 Сопротивления заземляющих устройств ВЛ не должны превосходить расчетные значения при измерениях на промышленной частоте в период их наибольших значений в летнее время при отсоединенных тросах, но с использованием всех других естественных заземлителей, в частности естественной проводимости железобетонных опор и фундаментов при удельном сопротивлении р= 1000 Ом • м. Измерения могут производиться и в другое время года с соответствующими пересчетами.

При использовании естественной электрической проводимости комлевой части железобетонных опор или фундаментов желательно обратную засыпку сверленых или копаных котлованов производить вынутым или улучшенным грунтом с трамбованием. Заземляющие устройства для опор ВЛ без грозозащитных тросов нужны потому, что в сетях с изо­лированной нейтралью возможна длительная работа с заземленной фазой, причем при перекрытии изоляции на одной из фаз данной опоры последняя, будучи изолированной от земли, могла бы иметь по отношению к земле потенциал, близкий к фазному, что опасно для населения, персонала и животных. Таким образом, они имеют характер заземлений, обеспечивающих электробезопасность, и по значению должны быть: не более 30 Ом для ВЛ 3 —30 кВ в ненаселенной местности в грунтах с удельным сопротивлением до 100 Ом • м, не более 0,3 Ом — в грунтах с удельным сопротивлением выше 100 Ом • м.

Сопротивления заземляющих устройств этого типа должны обеспечиваться без учета таких естественных заземлителей, как железобетонные опоры и фундаменты, так как при длительном стекании с них емкостного тока сети с изолированной нейтралью возможно высыхание поверхностного слоя бетона и ближайших участков земли и как следствие — самоизоляция опоры от земли.

Искусственные заземлители выполняются в виде протяженных лучевых, вертикальных и их комбинаций из круглой стали диаметром 12 —16 мм, а в случаях сильно агрессивных грунтов — 18 —20 мм. Протяженные лучевые заземлители прокладываются параллельно поверхности земли на глубине 0,5 —1 м (для скальных грунтов допускается их прокладка в разборном слое или по поверхности с обетонированием, а при прокладке зимой на многолетнемерзлых грунтах — просто по поверхности)..

В случаях особо высоких удельных сопротивлений грунта, когда отказ от подвески тросов невозможен (на подходах ВЛ, ПС и т.п.), заземление опор может выполняться с помощью противовесов (протяженных лучей заземлителей, прокладываемых вдоль оси линии). Если их длина равна половине пролета или больше нее противовесы оказываются сплошными (при необходимости можно прол