2.2.3 Заземление.

Устройство для электрического соединения с землёй аппаратов, машин, приборов и тому подобное.(Рисунок 5)

Рисунок 5 – Заземление сооружения

Состоит из зарытых в землю металлических электродов (заземлителей) и проводников, соединяющих их с заземляемыми частями установок. Заземлители представляют собой забитые вертикально в землю стальные трубы (в электрических установках высокого напряжения — десятки труб), рельсы или горизонтально уложенные стальные или медные полосы и провода.

Для уменьшения сопротивления заземления желательно размещать заземлители на уровне грунтовых вод. На радиовещательных станциях с мачтовыми антеннами заземления выполняется в виде сети из 100—120 радиально расходящихся от основания мачты отрезков проводов протяжённостью от 0,35 до 0,5 длины волны передатчика, зарытых в землю на глубину 15—20 см. Иногда в качестве заземлителя используют стальной трос или цепь, например для снятия наводимого статического заряда на бензовозах и др. В электрических системах различают рабочие заземления (например, нейтралей трансформаторов), заземление безопасности (например, корпусов электрических машин и аппаратов) и грозозащитные заземления (например, молниеотводов и разрядников). При заземлении безопасности необходимо предельно снижать напряжение прикосновения и Шаговое напряжение (под которые может попасть обслуживающий персонал при коротком замыкании в электрических установках). Это достигается уменьшением сопротивления заземлителей и выравниванием распределения потенциала на территории, занимаемой заземлённым контуром. Грозозащитное заземление предназначено для защиты электрического оборудования от воздействия тока молнии и рассчитывается на силу тока до 200 Ка в импульсе длительностью в доли сек.

2.2 Устройства СЦБ подлежащие защите

2.2.1 Защита аппаратуры питающего и релейного концов рельсовых цепей от перенапряжений.

Приборы защиты должны исключать появление на защищаемом объекте импульсов перенапряжения, опасных для его изоляции, и не влиять на нормальную работу объекта при номинальных значениях напряжения.

Защита должна выполнять следующие функции:

– исключать повышение воздействующими перенапряжениями всех значимых допустимых параметров изоляции и электрической прочности приборов защищаемого объекта;

– обладать необходимым быстродействием для выполнения первого требования;

– обладать многократностью действия;

– не влиять на рабочие параметры схемы при отсутствии перенапряжений;

– обеспечивать технико-экономическую эффективность применения.

Комплекс мероприятий, направленных на выполнение этих требований,

может включать следующее:

– применение приборов и объектов, не чувствительных к воздействующим

перенапряжениям (например, самовосстанавливающихся после электрического пробоя селеновых выпрямителей или других аналогичных приборов);

– воздействие на источник перенапряжений с целью уменьшения его напряжений и токов;

– использование поглотителей энергии перенапряжений.

Устройство защиты тиристорное (УЗТ) предназначено для защиты путевой аппаратуры рельсовых цепей от коммутационных перенапряжений, возникающих на электрифицированных участках железных дорог (обрыв контактного провода, короткое замыкание на электровозе, перекрытие изоляции контактной подвески и т.п.). Для защиты питающих концов рельсовых цепей используется УЗТ-1, а релейных концов – УЗТ-2.

Разрядник штепсельный РВНШ-250 предназначен для защиты от перенапряжений электрических цепей аппаратуры автоматики с рабочим напряжением до 360 В и обеспечивает мгновенное гашение дуги сопровождающего тока.

Выключатели тока автоматические низковольтные многократного действия типа АВМ предназначены для защиты аппаратуры питающего и релейного концов РЦ от перегрузки токами асимметрии и тока короткого замыкания.

Существует два типа выключателей: АВМ-1 и АВМ-2, которые имеют незначительные конструктивные отличия. В настоящее время выпускается только АВМ-2. Выключатель состоит из основания, крышки и термоэлемента (биметаллической пластины), обеспечивающего отключение электрической цепи за счет размыкания контактов при его нагреве. Для защиты от проникновения внутрь влаги и пыли выключатель закрывается герметически и имеет устройство для пломбирования. Время размыкания контактов выключателя в зависимости от тока перегрузи должно быть не более 1,5 - 2 минут.

2.2.2 Защита устройств автоблокировки, автоматической локомотивной и переездной сигнализации.

2.2.2.1 Участки дорог с электротягой постоянного тока.

На каждой перегонной сигнальной установке железной дороги с электротягой постоянного тока сигнальные и путевые при¬боры автоблокировки (АБ), автоматической локомотивной (АЛС) и автоматической переездной сигнализации (АПС) должны быть защищены от продольных перенапряжений «провод — земля» (основной каскад защиты) и поперечных перенапряжений «провод — провод» (дополнительный каскад защиты), возникающих в высо¬ковольтных и низковольтных силовых цепях, а также в линейных сигнальных и рельсовых цепях при грозах и коротких замыканиях контактных сетей электрических железных дорог.

Сигнальные приборы, включенные в воздушные линейные цепи, заканчивающиеся кабельным вводом, следует, как правило, защищать низковольтными вентильными разрядниками штепсельного типа РВНШ-250 с обоих концов кабельного ввода за исключением цепей смены направления движения. Один электрод разрядника присоединяют к проводу линейной цепи, а другой к заземлителю.

Во избежание ложной работы реле направления при коротком замыкании контактной сети в цепи смены направления движения независимо от числа проводов разрядники должны быть установлены только на линейном конце кабельного ввода — в кабельном ящике КЯ.

На однопутных железных дорогах силовые цепи напряжением 110/220 В основного и резервного питания от ВЛ напряжением 6 и 10 кВ следует защищать разрядниками, устанавливаемыми в каждом релейном шкафу (РШ) на вводах питающего кабеля.

Разрядники необходимо включать до предохранителей с номинальным током 20 А, которые практически используют в качестве выключателей напряжения при профилактических осмотрах и ремонтах.

Если от одного трансформатора типа ОМ осуществляется электропитание нескольких сигнальных установок по воздушным проводам, то в каждой сигнальной установке силовую цепь напряжением 110/220 В необходимо защищать разрядниками в РШ. На однопутных участках разрядники должны быть установлены в каждом РШ, а па двухпутных участках только в тех РШ (основной и соседних сигнальных установок), металлические корпуса которых присоединены к одному и тому же пути. При этом в РШ другого пути, питаемых от одного линейного трансформатора типа ОМ, включение разрядников в силовые цепи основного и резервного питания запрещается.

Разрядники следует включать на вводе питающего кабеля в РШ, а в КЯ - на линейных вводах воздушных силовых цепей. В том случае, когда соседним сигнальным установкам электропитание подается от трансформатора типа ОМ по кабельной линии, силовая цепь напряжений 110/220 В должна быть защищена разрядниками только на вводе питающего кабеля в РШ. В КЯ указанные силовые цепи защищать разрядниками не следует.

При электропитании нескольких сигнальных установок от одного трансформатора типа ОМ для защиты его от токов короткого замыкания и перегрузки в каждую силовую цепь напряжением 110/220 В необходимо устанавливать выключатель типа АВМ-1. Эти выключатели следует размещать в КЯ той сигнальной установки, от которой подается основное или резервное питание.

При резервном электропитании сигнальных установок от линий электропередачи напряжением 35 кВ и силового трансформатора типа ЗHOM-35 с номинальным напряжением на его низкой стороне 100 В, повышаемым посредством расположенного в РШ трансформатора типа ОСМ-0,33 до напряжения 220 В, разрядники должны быть установлены в силовые цепи напряжениями 110 и 220 В.

В каждом РШ зажимы для заземления разрядников следует присоединить кратчайшим путем медным проводником с площадью поперечного сечения не менее 20 мм² к металлическому корпусу РШ. По требованиям техники безопасности на электрифицированных участках РШ подсоединяют к средней точке дроссель-трансформатора. К ней присоединяется также мачта светофора.

Релейный шкаф и мачту светофора следует соединять со средней точкой ДТ стальным круглым проводником диаметром не менее 12 мм. В релейном шкафу типа ШМ этот заземляющий проводник необходимо подключить под болт, крепящий металлический корпус релейного шкафа к его основанию. В релейном шкафу типа ШРУ-М заземляющий проводник должен быть подключен под специальный болт заземления.

На светофорах с металлической мачтой указанный проводник следует подключить под болт, крепящий светофор, а на светофорах с железобетонной мачтой — под болт на светофорной лестнице. Заземляющий проводник необходимо присоединить к средней точке ДТ зажимами типа К-054.

Во избежание повреждения кабелей при коротком замыкании в контактной сети металлические оболочка и броня кабеля должны быть надежно изолированы от РШ и мачты светофора изолирующими втулками и прокладками. Сигнальные кабели с неметаллической оболочкой следует изолировать с помощью снятия бронелент.

Каждая перегонная сигнальная установка с полупроводниковыми приборами (аварийные малогабаритные реле типа АСШ2, полупроводниковые преобразователи типа ППШ-3, дешифраторный блок типа БС-ДА и др.) должна быть дополнительно защищена от поперечных перенапряжений «провод — провод» посредством оксидно-цинковых выравнивателей типа ВОЦШ.

Силовые цепи как основного, так и резервного питания напряжением 110 или 220 В необходимо защищать от поперечных перенапряжений соответственно выравнивателями типов ВОЦШ- 110 и ВОЦШ-220.

Выравниватели следует включать между проводами на входе силовых цепей в РШ .

Для защиты от перенапряжений, проникающих в полу-проводниковые приборы (типов БС-ДА, ППШ-3 и др.) с рельсов в момент переключения контактов реле А (при переключении с основного на резервное электропитание и наоборот), на каждой сигнальной установке в силовую цепь напряжением 110/220 В должен быть установлен дополнительный выравниватель типа ВОЦМ-110 или ВОЦМ-220 в зависимости от номинального напряжения силовой цепи. Выравниватель следует подключить к зажимам первичной обмотки путевого трансформатора типа ПОБС или сигнального трансформатора типа СОБС.

На двухпутных участках защита линейной сигнальной цепи АБ должна быть выполнена разрядниками и одним выравнивателем типа ВОЦШ-110 или ВОЦШ-220 в зависимости от рабочего напряжения сигнальной цепи. Для увеличения входного сопротивления полупроводникового преобразователя типа ППШ-3, блока питания БПШ и выпрямителя типа ВАК на питающем конце сигнальной цепи следует включать обмотки сигнального трансформатора типа СТ-4 или СТ-или катушку индуктивности с индуктивностью 80 мГн и сопротивлением постоянному току не более 10 Ом. На приемном конце сигнальной цепи указанную дополнительную защиту устанавливать не требуется.

На однопутных участках, на которых в оконечных пунктах линейной сигнальной цепи, чередуются передающие и приемные устройства, защиту необходимо выполнить с помощью двух выравнивателей типа ВОЦШ-11О (рис. 4). Один из выравнивателей подключают между проводами на вводе линейных сигнальных цепей (до переключающих контактов), а другой — на выводы обмотки сигнальных реле Л (после переключающих контактов).

Для защиты от коммутационных перенапряжений, возникающих на путевых приборах АБ, АЛС и АПС при коротких замыканиях контактных сетей электрических железных дорог, на питающих и приемных концах РЦ двухпутного участка должны быть применены оксидно-цинковые выравниватели соответственно типов ВОЦШ-380 и ВОЦШ-220. Их следует устанавливать в РШ.

На однопутных участках для защиты кодовых РЦ автоблокировки выравниватели типа ВОЦШ-380 присоединяют к зажимам дополнительных обмоток ДТ как питающего, так и приемного концов а выравниватели типа ВОЦШ-220 — только на входе защитного блок-фильтра ЗБФ.

Для исключения проникновения токов молнии в глубину монтажа релейного шкафа и, таким образом, ограничения электромагнитного влияния сигнальных цепей, несущих токи молнии на соседние цепи (по которым токи молнии не проходят), необходимо приборы защиты (разрядники и выравниватели) устанавливать на вводах питающего и сигнального кабеля. Заземляющие спуски группового заземления и роговых разрядников следует присоединять к средней точке дроссель-трансформатора или непосредственно к рельсу, но не ближе 200 и 300 м от сигнальной установки соответственно.