Συσκευές γείωσης για υποσταθμούς διανομής — σκοπός, χαρακτηριστικά σχεδιασμού, λειτουργικά χαρακτηριστικά

Ο ηλεκτρολογικός εξοπλισμός των υποσταθμών διανομής κατά την κανονική λειτουργία είναι σε καλή τεχνική κατάσταση και δεν θέτει σε κίνδυνο τους ανθρώπους. Τα μεταλλικά μέρη του περιβλήματος είναι απομονωμένα από ενεργά μέρη του εξοπλισμού. Αλλά σε περίπτωση ατυχήματος στο ηλεκτρικό δίκτυο, το οποίο συνοδεύεται από βλάβη της μόνωσης του εξοπλισμού ή βραχυκύκλωμα μιας από τις φάσεις του δικτύου στο έδαφος, ένα άτομο που έρχεται σε επαφή με τον εξοπλισμό ή βρίσκεται σε κοντινή απόσταση από αυτό θα εκτεθεί σε χτύπημα ηλεκτρικού ρεύματος.

Ένα ρεύμα 90-100 mA και άνω που δρα στο ανθρώπινο σώμα για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου είναι θανατηφόρο. Η σοβαρότητα ενός ηλεκτροπληξίας εξαρτάται επίσης από τις διαδρομές του ρεύματος και τα φυσιολογικά χαρακτηριστικά του ανθρώπινου σώματος, γι' αυτό το ρεύμα μπορεί συχνά να είναι θανατηφόρο και μικρότερου μεγέθους.

Για την αποφυγή ηλεκτροπληξίας στο προσωπικό που επισκευάζει ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, τα μεταλλικά μέρη των περιβλημάτων του εξοπλισμού, καθώς και τα μεταλλικά στοιχεία που βρίσκονται σε άμεση γειτνίαση με τον εξοπλισμό, πρέπει να είναι γειωμένα.

Η γείωση συνεπάγεται τη σύνδεση μεταλλικών στοιχείων, κιβωτίων εξοπλισμού με το κύκλωμα γείωσης μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης, στην περίπτωση αυτή ενός υποσταθμού.

Ας παραθέσουμε ποια είδη εξοπλισμού των υποσταθμών διανομής είναι γειωμένα:

• δεξαμενή μετασχηματιστή ισχύος?

• περίβλημα κινητήρα?

• δεξαμενή υψηλής τάσης?

• Μεταλλικά στοιχεία ράβδων πύλης που φέρουν κατασκευές αποζεύξεων, διαχωριστών και άλλου εξοπλισμού διακοπτών.

• πόρτες, φράχτες, περιβλήματα ταμπλό, ντουλάπια εξοπλισμού.

• μεταλλική θωράκιση καλωδιακών γραμμών ανεξαρτήτως σκοπού (τροφοδοσία, δευτερεύουσα μεταγωγή), τερματικοί και συνδετικοί δακτύλιοι καλωδίων με μεταλλική θήκη.

• δευτερεύουσες περιελίξεις μετασχηματιστών ρεύματος και μετασχηματιστών τάσης.

• μεταλλικοί σωλήνες με λεία τοιχώματα και κυματοειδείς αγωγοί στους οποίους τοποθετούνται ηλεκτρικά καλώδια και άλλα μεταλλικά κουτιά υφιστάμενου εξοπλισμού και ηλεκτρικών εγκαταστάσεων.

Χαρακτηριστικά του σχεδιασμού της συσκευής γείωσης του υποσταθμού

Η συσκευή γείωσης ενός υποσταθμού αποτελείται δομικά από δύο κύρια στοιχεία - ένα ηλεκτρόδιο γείωσης και αγωγούς γείωσης (διαύλους γείωσης).

Διακόπτης γείωσης Πρόκειται για μεταλλικά στοιχεία που έρχονται σε άμεση επαφή με το έδαφος. Οι διακόπτες γείωσης, με τη σειρά τους, είναι δύο τύπων - φυσικοί και τεχνητοί.Οι φυσικοί αγωγοί γείωσης περιλαμβάνουν διάφορες μεταλλικές κατασκευές, μερικές από τις οποίες εισέρχονται στο έδαφος, αγωγούς για διάφορους σκοπούς (εκτός από αέρια και άλλους αγωγούς μέσω των οποίων ρέουν εύφλεκτα υγρά), μεταλλικά περιβλήματα (θωρακίσεις) καλωδιακών γραμμών που τοποθετούνται στο έδαφος. Τα τεχνητά καλώδια γείωσης κατασκευάζονται με την ταφή χαλύβδινων σωλήνων, ράβδων, λωρίδων, χάλυβα γωνίας στο έδαφος.

Τα καλώδια γείωσης συνδέουν τα μεταλλικά μέρη του εξοπλισμού και άλλα γειωμένα στοιχεία με το ηλεκτρόδιο γείωσης, δηλαδή μέσω των καλωδίων γείωσης γείωση εξοπλισμού.

Περιβλήματα εξοπλισμού, δομές υποστήριξης εξοπλισμού κ.λπ. γειώνονται χρησιμοποιώντας άκαμπτες μεταλλικές ράβδους. Οι ράβδοι γείωσης έχουν μαύρο χρώμα. Πρέπει να προβλεφθεί η τοποθέτηση φορητών προστατευτικών γειώσεων σε ορισμένες θέσεις κατά μήκος των ράβδων γείωσης και σε γειωμένα μεταλλικά στοιχεία. Αυτές οι θέσεις καθαρίζονται, καλύπτονται με λιπαντικό για την αποφυγή οξείδωσης του μετάλλου, κοντά σε αυτές τις θέσεις τοποθετούνται με τη μορφή έτοιμης πινακίδας ή εφαρμόζεται πινακίδα γείωσης με βαφή.

Φορητή προστατευτική γείωση αποτελούνται από εύκαμπτα χάλκινα σύρματα που συνδέονται με γειωμένα και γειωμένα στοιχεία χρησιμοποιώντας ειδικούς σφιγκτήρες. Οι φορητές γειώσεις παίζουν το ρόλο των καλωδίων γείωσης, χρησιμοποιούνται για τη γείωση τμημάτων του ηλεκτρικού δικτύου για τη διασφάλιση της ασφάλειας κατά τις εργασίες επισκευής, για τη γείωση ειδικού εξοπλισμού που χρησιμοποιείται για την εκτέλεση εργασιών εντός ηλεκτρικής εγκατάστασης ή σε κοντινή απόσταση από καλώδια ρεύματος.

Τα κινητά στοιχεία του εξοπλισμού - πόρτες ντουλαπιών, φράκτες, σταθερά πτερύγια γείωσης αποζεύκτες κ.λπ., για να διασφαλιστεί η αξιόπιστη επαφή με το γειωμένο σώμα του ντουλαπιού ή τη δομή στήριξης, συνδέονται με εύκαμπτα χάλκινα σύρματα.

Η σύνδεση μεταλλικών ράβδων γείωσης σε δομές γείωσης πραγματοποιείται με συγκόλληση. Η σύνδεση των ράβδων γείωσης με τα περιβλήματα του εξοπλισμού, ανάλογα με τα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά του, μπορεί να πραγματοποιηθεί τόσο με συγκόλληση όσο και με βιδωτές συνδέσεις. Οι χάλκινοι αγωγοί γείωσης των στοιχείων κινητού εξοπλισμού συνδέονται με γειωμένα στοιχεία με βιδωτές συνδέσεις ή συγκόλληση, εάν είναι απαραίτητο να συνδεθεί ένας αγωγός χαλκού στο μεταλλικό περίβλημα της γραμμής καλωδίου.

Χαρακτηριστικά της λειτουργίας των συσκευών γείωσης

Υπάρχουν τυποποιημένες τιμές για την αντίσταση των συσκευών γείωσης. Ανάλογα με την τάση λειτουργίας της ηλεκτρικής εγκατάστασης, το επίπεδο των ρευμάτων σφάλματος γείωσης, η επιτρεπόμενη μέγιστη αντίσταση του κυκλώματος γείωσης του υποσταθμού μπορεί να κυμαίνεται από 0,5 έως 4 ohms.

Κατά τη λειτουργία, οι συσκευές γείωσης πρέπει να ελέγχονται περιοδικά. Η επιθεώρηση πραγματοποιείται τουλάχιστον μία φορά κάθε 6 χρόνια και αποτελείται από δύο στάδια — μέτρηση της αντίστασης της συσκευής γείωσης και τυχαίο έλεγχο της κατάστασης των καλωδίων γείωσης.

Επίσης, κατά τη λειτουργία του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού, είναι απαραίτητο να καθαρίζονται περιοδικά οι θέσεις τοποθέτησης φορητών προστατευτικών γειώσεων από τη σκουριά και να καλύπτονται με νέο στρώμα γράσου για αποφυγή διάβρωσης.