2. Заземления опор и искусственных сооружений

Для обеспечения защиты людей от опасных потенциалов, которые могут возникнуть при повреждении изоляции контактной сети, при­меняют защитные заземления. Устройства, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции и соприкоснове­ния их с оборванными проводами, присоединяют к электротяговым рельсовым нитям или средним точкам дроссель-трансформаторов. Заземление обеспечивает малое сопротивление токам короткого за­мыкания и тем самым надежное отключение быстродействующей защиты фидера контактной сети.

Заземляют все металлические опоры контактной сети, консо­ли, кронштейны, хомуты оттяжек и металлические конструкции, предназначенные для крепления изоляторов контактной сети BJT

5. 35 кВ и линий ДПР на железобетонных опорах и искусственных железобетонных и каменных сооружениях. Заземлению подлежат все металлические конструкции и сооружения (мосты, путепроводы, отдельно стоящие опоры т.п.), расположенные в опасной зоне. На уровне земли опасной зоной считают расстояние 5 м в плане от вертикальной проекции провода высокого напряжения, а на уровне провода и выше — 2,4 м (рис. 2.49). При переменном токе это рас­стояние может быть большим в зависимости от возможного опас­ного наведенного напряжения, которое определяется проектом.

Искусственные металлические сооружения, ригели, неизолиро­ванные гибкие поперечины, перекрывающие электрифицированные пути, для исключения перетекания по ним обратного тока и нару­шения действия автоблокировки или электрической централизации (СЦБ) заземляют только с одной стороны. Защитные заземления бывают как индивидуальные, так и групповые.

Индивидуальные заземления выполняют стальным прутком диа­метром не менее 12 мм при постоянном токе и не менее 10 мм при переменном. К заземляющему проводнику плашечными зажимами присоединяют все конструкции, подлежащие заземлению. По же­лезобетонной опоре заземляющий спуск прокладывают с полевой стороны в натянутом положении и изолируют от поверхности опоры с помощью деревянных или полимерных прокладок (рис. 2.50, а).

На линиях переменного тока, где электрокоррозионное воз­действие тока на арматуру незначительно, ранее использовался за­земляющий проводник, проложенный внутри опоры (рис. 2.50, б). В этих случаях присоединяют заземляющий провод к специальным выводам, имеющимся в верхней и нижней частях опор. Эта схема не получила дальнейшего внедрения ввиду недостаточной надежности узлов подключения. Такие опоры заземлены по схеме рис. 2.50, а.

Рис. 2.50. Схема заземления конструкций на железобетонной и металлической опорах:

а — железобетонная опора при постоянном и переменном токе; б — железобе­тонная опора при переменном токе (ранее применяемая схема); в — металли­ческая опора; / — полушпала; 2 — заземляющий проводник; 3 — деревянная или полимерная прокладка; 4 — кронштейн низковольтных проводов; 5 — кронштейн линии электропередачи; 6— консоль; 7— выводы заземляющего проводника; 8— кронштейн провода ДПР

У металлических опор заземляющий проводник крепят непосред­ственно к уголку раскоса в нижней части опоры (рис. 2.50, в).

Прокладку заземляющего проводника к рельсу осуществляют на полушпалах или применением прозрачных полиэтиленовых тру­бок, что обеспечивает изоляцию от земли. В настоящее время еще в большом количестве имеется узлов подключения заземляющих проводников к рельсу с помощью крюковых болтов (рис. 2.51, а), обеспечивая резьбовой затяжкой надежный контакт с установкой контрогаек, предотвращающие ослабление контакта или к дроссель- трансформатору соединительными зажимами. В последнее время разработан новый узел (УКЗ) подключения заземляющих провод­ников к рельсам типа Р50, Р65 и Р75 (рис. 2.51, б) на электрифици­рованных участках постоянного и переменного тока. Заземляющий проводник выполнен из стального многопроволочного оцинкованного троса длиной 4,5 м в полиэтиленовой изоляции диаметром 13,5 мм на участках переменного тока и диаметром 15 мм — на участках постоянного троса.

-

Рис. 2.51. Узел крепления заземляющего проводника к рельсу: а — ранее применяемый узел; б — новый узел (УКЗ); / — клыковая шайба;

2 — провод заземления; 3 — крюковой болт

С однониточными рельсовыми цепями заземления присоединяют к ближайшей электротяговой нити. При двухниточных рельсовых цепях заземляющие проводники опор присоединяют к ближайшим рельсовым нитям, причем особое внимание обращают на то, чтобы в пределах каждого блок-участка во избежание нарушения действия автоблокировки все заземляющие проводники были присоединены к одной рельсовой нити.В ответственных случаях по условиям требований безопасности делают двойные заземления. Места присоединения двойных зазем­лений к рельсу располагают на расстоянии не более 200 мм между присоединениями.

В целях сокращения мест присоединения к рельсу устраива­ют групповые заземления. На этот вид заземления переводят опоры контактной сети, стоящие в выемках за кюветом, на пассажирских платформах или за ними, на станциях в местах погрузки и выгрузки, опоры питающих линий и другие опоры, удаленные от железнодо­рожных путей.

Групповые заземления выполняют из проводов площадью сечения не менее 70 мм², преимущественно из сталеалюминиевых АС-70, ко­торые соединяют группу рядом стоящих опор; прокладывают их на высоте 5 м и более с натяжением в тросе 3,5—4 кН (350—400 кгс). Для группового заземления может быть использован провод ПБ- СМ-70, ПБСА-50/70, ПС-95 или другой большей площадью сече­ния. Соединенную таким образом группу опор заземляют в одном месте двойным заземляющим спуском к средней точке дроссель- трансформатора или непосредственно к тяговому рельсу. В одной группе должны быть включены только железобетонные или только металлические опоры контактной сети.

По условиям электрического сопротивления цепи «опора — рельс» в целях обеспечения надежного срабатывания защиты дли­ну проводов группового заземления для группы опор определяют расчетом.

Максимальная длина троса группового заземления при Т-образ- ной схеме подключения опор не должна превышать при постоянном токе для железобетонных опор 1200 м и для металлических — 600 м. Провода заземляют в середине с таким расчетом, чтобы расстоя­ние до крайней заземленной на групповой трос опоры было для железобетонных опор не более 600 м и

Рис. 2.52. Схемы установки защитных устройств в цепи заземления опор контактной сети:

а — искровой промежуток; б — диодный и тиристорный заземлитель; в — ди­одно-искровой заземлитель; г — искровой промежуток (или диодный зазем­литель) в общедоступных местах; д — заземление искусственного сооружения; 1 — опора контактной сети; 2 — изоляция; 3 — тяговый рельс; 4 — заземля­ющий спуск; 5 — хомут; 6 — искусственное сооружение; 7 — нейтральная вставка

металлических — не более 300 м. Если среди железобетонных опор имеются опоры с оттяж­ками, то расстояние от места заземления до них не должно превы­шать 300 м. Может быть применена и Г-образная схема подключе­ния с соблюдением указанных расстояний от места заземления до крайней заземленной на трос опоры, т.е. для железобетонных опор 600 м и металлических — 300 м. При переменном токе по условиям допустимого значения наведенного напряжения длину секции при Т-образной схеме подключения опор принимают не более 400 м и заземляют ее так, чтобы расстояние до крайней опоры было не более 200 м, как и при Г-образной схеме подключения опор.