Замер контура заземления с составлением протокола измерения

Периодическое измерение сопротивления растеканию тока заземляющих устройств также является необходимой частью работ по диагностике состояния электросети и проверки условий эксплуатации электрооборудования на объекте. Замер контура заземления производится не реже одного раза в год и позволяет следить за состоянием электроустановок, вовремя ремонтируя неисправности, что является гарантией безопасной для работников при эксплуатации электрооборудования. Мы производим замеры контура защитного заземления с помощью новейших приборов, данные которых фиксируются в паспорте.

Заземление — важная процедура при монтаже и эксплуатации любого оборудования, работа которого связана с высоким напряжением. Неверно или вообще незаземленная аппаратура способна отдавать накопившийся заряд любому объекту, который с ней соприкоснется. Особое значение все это приобретает при работе комплектных трансформаторных подстанций (КТП). Для них замкнутый внешний контур прокладывается по всему периметру ТП на глубине около полуметра (расстояние не более одного метра от фундамента) и соединяется с подстанцией в двух местах с помощью сварки.

Измерения основных характеристик заземляющих устройств проводятся с целью проверки их соответствия действующим требованиям (ПУЭ гл. 1.8. ПТЭЭП пр. 3, 3.1). Данные о сопротивлении позволяют судить о безопасности устройств.

Подобная проверка, как правило, выполняется в комплексе с другими испытаниями, задачей которых является определение всех защитных свойств электрической системы. Для замера сопротивления внешнего контура заземления создается искусственная цепь протекания тока через проверяемый заземлитель. Результаты исследования заносятся в протокол. Акт может заполняться только специалистами электролаборатории организации, имеющей разрешение на осуществление соответствующей деятельности, выданное органами Ростехнадзора. Он действителен в течение от 1-го до 3-х лет в зависимости от вида деятельности организации и типа электроустановки (согласно ПУЭ).

Протокол измерения сопротивления заземляющих устройств

Электролаборатория
ООО «Гиацинт»

СТО -2011 Методические указания по контролю состояния заземляющих устройств электроустановок, СТО, Стандарт организации от 14 октября 2011 года №-2011

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО КОНТРОЛЮ СОСТОЯНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

Дата введения 2011-10-14

Объекты стандартизации и общие положения при разработке и применении стандартов организаций Российской Федерации изложены в ГОСТ Р 1.4-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения".

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН: ООО "Научно-производственная фирма. Электротехника: наука и практика" (НПФ ЭЛНАП), Московским энергетическим институтом (МЭИ ТУ), Новосибирским государственным техническим университетом (НГТУ).

2 ВНЕСЁН: Департаментом технологического развития и инноваций ОАО "ФСК ЕЭС".

3 УТВЕРЖДЁН И ВВЕДЁН В ДЕЙСТВИЕ:

Приказом ОАО "ФСК ЕЭС" от 14.10.2011 N 632.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Методические указания предназначены для проведения контроля состояния заземляющих устройств в процессе эксплуатации, при новом строительстве, техническом перевооружении и реконструкции объектов ЕНЭС, а также объектов электросетевого хозяйства, присоединяющихся к сетям ЕНЭС.

Методические указания (МУ) учитывают требования действующих в электроэнергетике нормативно-технических документов или отдельных разделов этих документов, относящихся к области применения настоящих МУ. В Методических указаниях использованы требования и нормы, содержащиеся в Федеральных законах, Постановлениях Правительства Российской Федерации, руководящих и нормативно-технических документах Минтопэнерго России и ОАО "ФСК ЕЭС".

Методические указания должны быть пересмотрены в случаях ввода в действие технических регламентов и национальных стандартов, содержащих новые требования, а также при необходимости введения новых требований и норм, обусловленных развитием новой техники.

Настоящие Методические указания предназначены для персонала ОАО "ФСК ЕЭС", осуществляющего контроль состояния заземляющих устройств электроустановок объектов электросетевого хозяйства класса напряжения 0,4-750 кВ: электрические подстанции, воздушные и кабельные линии электропередачи, административные и производственные здания и сооружения, а также распространяются на организации, осуществляющие указанные работы по заданию ОАО "ФСК ЕЭС".

В Методических указаниях приведены методы контроля параметров заземляющих устройств электроустановок, обеспечивающих выполнение условий электробезопасности персонала и надежную работу оборудования на объектах электросетевого хозяйства.

В Методических указаниях установлены требования к техническим средствам и компьютерным программам, применяемым при выполнении измерений и расчетов, оформлению результатов контроля заземляющих устройств.

Работы, проводимые в соответствии с Методическими указаниями, выполняет персонал специализированных организаций и испытательных электролабораторий, проектных, строительно-монтажных и наладочных организаций, имеющий необходимые технические средства и право на проведение соответствующих работ.

Настоящие Методические указания разработаны на основе следующей нормативно-технической документации.

РД 153-34.0-03.150-00. Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации электроустановок.

РД 34.45-51.300-97. Объем и нормы испытаний электрооборудования. 6-е издание с изменениями и дополнениями.

ГОСТ 12.1.038-82. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов.

ГОСТ Р 50571.10-96 (МЭК 364-5-54-80). Электроустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Глава 54. Заземляющие устройства и защитные проводники.
________________
На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 50571.5.54-2011. здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ Р 50571.21-2000 (МЭК 60364-5-548-96). Раздел 548. Заземляющие устройства и системы уравнивания электрических потенциалов в электроустановках, содержащих оборудование обработки информации.
________________
На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 50571.5.54-2011. здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 50571.18-2000 (МЭК 60364-4-442-93) Ч.4. Требования по обеспечению безопасности. Раздел 442. Защита электроустановок до 1 кВ от перенапряжений, вызванных замыканиями на землю в электроустановках выше 1 кВ.
________________
Вероятно ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ Р 50571.18-2000. На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 50571-4-44-2011. здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 10434-82 Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования.

ГОСТ 51317.6.5-2006 (МЭК 61000-6-5-2001). Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электромагнитным помехам технических средств, применяемых на электростанциях и подстанциях. Требования и методы испытаний.
________________
Вероятно ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ Р 51317.6.5-2006. - Примечание изготовителя базы данных.

СО 34.35.311.2004. Методические указания по определению электромагнитных обстановки и совместимости на электрических станциях и подстанциях.

СО 34.21.122-2003 . Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций. Минэнерго России.
______________
Вероятно ошибка оригинала. Следует читать: СО 153-34.21.122-2003. здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

РД 34.21.122-87 "Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений".

3.1 вторичное оборудование: Аппаратура (устройства) релейной защиты и электроавтоматики, противоаварийной автоматики; автоматизированной системы управления технологическим процессом; автоматизированной системы диспетчерского управления; системы сбора и передачи информации; автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электроэнергии; противопожарной системы; охранной сигнализации; видеонаблюдения; система оперативного постоянного тока; система собственных нужд переменного тока 0,4 кВ; системы управления и сигнализации вспомогательного оборудования; система диагностики силового оборудования, контрольные кабели и т.п.

3.2 заземление: Преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

3.3 заземляющее устройство: Совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

3.4 заземлитель: Проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

3.5 заземляющий проводник: Проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.

3.6 замыкание на землю: Случайный электрический контакт между токоведущими частями, находящимися под напряжением, и землей.

3.7 зона нулевого потенциала (относительная земля): Часть земли, находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя, электрический потенциал которой принимается равным нулю.

3.8 зона растекания (локальная земля): Зона земли между заземлителем и зоной нулевого потенциала. Термин земля следует понимать как земля в зоне растекания .

3.9 искусственный заземлитель: Заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.

3.10 коррозия заземлителей: Химическое превращение материала заземлителя (прежде всего его окисление), происходящее при участии внешней среды и стекающих с заземлителя переменных и постоянных токов.

3.11 напряжение на заземляющем устройстве: Напряжение, возникающее между точкой ввода тока в заземлитель и зоной нулевого потенциала.

3.12 напряжение прикосновения: Напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного.

3.13 напряжение шага: Напряжение между двумя точками на поверхности земли, на расстоянии 1 м одна от другой, которое принимается равным длине шага человека.

3.14 ожидаемое напряжение прикосновения: Напряжение между одновременно доступными прикосновению проводящими частями, когда человек или животное их не касается.

3.15 открытая проводящая часть: Доступная прикосновению проводящая часть электроустановки, нормально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции.

3.16 опорная точка ЗУ: Точка на заземляющем устройстве, являющаяся наиболее частым местом ввода тока. Такой точкой могут быть - места заземления нейтралей трансформаторов.

3.17 потенциалоповышающий ток: Ток, стекающий с заземлителя в землю и создающий напряжение на заземляющем устройстве.

3.18 разряд статического электричества: Импульсный перенос электрического заряда между телами с разными электростатическими потенциалами при непосредственном контакте или при сближении их на некоторое, достаточно маленькое расстояние.

3.19 разность потенциалов на заземляющем устройстве: Разность потенциалов, возникающая между различными точками заземляющего устройства при коротком замыкании на подстанции, вызванная продольными токами и сопротивлением проводников заземляющей системы.

3.20 сопротивление заземляющего устройства: Отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.

3.21 сопротивление неэквипотенциальности: Разница потенциалов между любыми двумя точками на ЗУ электроустановки, отнесённая к току, протекающему между точками ввода тока в ЗУ.

3.21 ток замыкания на землю: Ток, стекающий в землю в месте замыкания.

3.22 уравнивание потенциалов: Электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов. Система уравнивания потенциалов - совокупность проводящих частей и соединительных проводников уравнивания потенциалов.

3.23 устойчивость к электромагнитной помехе, помехоустойчивость: Способность ТС сохранять заданное качество функционирования при воздействии на него внешних помех с регламентируемыми значениями параметров в отсутствие дополнительных средств защиты от помех, не относящихся к принципу действия или построения ТС.

3.24 эквивалентное удельное сопротивление земли с неоднородной структурой: Удельное электрическое сопротивление земли с однородной структурой, в которой сопротивление заземляющего устройства имеет то же значение, что и в земле с неоднородной структурой.

3.25 электромагнитная совместимость технических средств (ЭМС ТС): Способность ТС функционировать с заданным качеством в заданной электромагнитной обстановке и не создавать недопустимых электромагнитных помех другим ТС.

3.26 электромагнитная обстановка: Совокупность электромагнитных явлений, процессов в заданной области пространства, в частотном и временном диапазонах.

3.27 электромагнитная помеха: Электромагнитное явление, процесс, которые ухудшают или могут ухудшить качество функционирования ТС.

5 Общие положения

Заземляющие устройства электроустановок должны соответствовать требованиям действующих нормативных документов и обеспечивать в течение всего срока службы электроустановки:

- выполнение условий электробезопасности;

- выполнение условий электромагнитной совместимости;

- заземление молниеотводов и ограничителей перенапряжений;

- рабочее заземление нейтрали электрических сетей.

Электробезопасность характеризуется предельно допустимыми значениями напряжения прикосновения и должна быть обеспечена при любых условиях эксплуатации энергообъекта. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения установлены в ГОСТ 12.1.038-82 (Приложение Ж).

Заземляющее устройство в соответствии с требованиями ЭМС должно быть выполнено так, чтобы уровни напряжений и токов, воздействующих на вторичное оборудование при коротких замыканиях и коммутация в первичных цепях, не превышали допустимых значений для вторичного оборудования.

Заземляющее устройство молниеотводов и ограничителей перенапряжений должно обеспечивать допустимые уровни грозовых и коммутационных перенапряжений, воздействующих на изоляцию первичного и вторичного оборудования соответствующего класса напряжения.

На всех объектах электросетевого хозяйства ОАО "ФСК ЕЭС" должен быть Паспорт на заземляющее устройство (Приложение А).

Характеристики ЗУ должны отвечать требованиям обеспечения электробезопасности обслуживающего персонала и надежной работы оборудования электроустановки в нормальных и аварийных условиях в течение всего срока службы электроустановки.

Заземляющие устройства объектов электросетевого хозяйства должны обеспечивать следующие эксплуатационные функции электроустановок:

- действие релейных защит от замыкания на землю;

- действие защит от перенапряжений;

- отвод в грунт токов молнии;

- отвод рабочих токов (токов несимметрии и т.д.);

- защиту изоляции низковольтных цепей и оборудования;

- снижение электромагнитных влияний на вторичные цепи;

- защиту подземного оборудования и коммуникаций от токовых перегрузок;

- стабилизацию потенциалов относительно земли и защиту от статического электричества;

- обеспечение взрыво- и пожаробезопасности.

Заземляющее устройство электрической подстанции должны обеспечивать нормируемые параметры (табл.1) по условиям обеспечения электробезопасности и ЭМС для нормальных и наиболее опасных аварийных режимов:

- однофазное (двухфазное) короткое замыкание на землю на ПС;

- короткое замыкание на землю на линиях, отходящих от ПС;

- двойное замыкание на землю (замыкание на землю двух фаз в различных точках) в сети с изолированной нейтралью;

- стекание токов молнии и токов через ограничители перенапряжений;

- стекание токов несимметрии и токов шунтирующих реакторов.

При проверке состояния ЗУ должны быть определены параметры ЗУ, указанные в табл.1.

Таблица 1 - Нормируемые (контролируемые) параметры заземляющего устройства

Если напряжение на ЗУ более 5 кВ, то должны быть приняты меры по защите отходящих линий связи и телемеханики, а также по защите от выноса высокого потенциала за территорию ПС по отходящим коммуникациям (трубопроводы, кабели).

Напряжение выше 10 кВ допускается на заземляющих устройствах, с которых исключен вынос высокого потенциала за пределы зданий и внешних ограждений электроустановок.

Напряжение между какой-либо точкой заземления силового оборудования (при КЗ на землю) и точками ЗУ в месте расположения вторичного оборудования (РЩ, ОПУ и др.), к которому приходят контрольные кабели от силового оборудования.

Для устройств и вторичных кабелей, у которых испытательное напряжение изоляции ниже, (кабели приходят от оборудования на ОРУ) допустимое значение напряжения на ЗУ между оборудованием и местом установки устройств (например, РЩ) принимается равным испытательному напряжению.

Температура нагрева экранов и брони кабелей при КЗ на подстанции.

Кабели с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение до 10 кВ - 200 °С,
ПВХ и резиновой изоляцией - 150 °С. полиэтиленовой изоляцией - 120 °С

Зависит от сечения, времени отключения КЗ и определяется расчётом.

Визуальным контролем на РУ проверяют наличие и число заземляющих проводников у каждого оборудования и качества монтажа. Болтовые соединения должны быть надежно затянуты, снабжены контргайкой и пружинной шайбой.

Особо выделяют схемы подсоединения заземляющих проводников нейтралей трансформаторов, автотрансформаторных и реакторных групп, у которых не должно быть "пофазного" заземления нулевых точек. Проверяют также наличие соединения с заземляющим устройством подъездных железнодорожных путей и путей перекатки трансформаторов, и определяют наличие электрических шунтов на стыках рельсов.

Визуальным контролем в зданиях определяют качество выполнения основной и дополнительной системы уравнивания потенциалов. Проверяют наличие магистральных заземляющих проводников в помещениях, заземление оборудования, сторонних проводящих частей и закладных металлоконструкций.

При визуальном осмотре производят ознакомление с электроустановкой, выявляют источники возможных блуждающих токов, распложенные вблизи электроустановки (электрифицированная железная дорога, установки катодной защиты) и объекты, не нанесенные на плане.

Для определения качества металлосвязи оборудования с ЗУ должны быть проведены измерения переходного сопротивления контактных соединений заземляющих проводников с оборудованием, выполнена проверка целостности присоединения заземляемого оборудования к ЗУ и определена неэквипотенциальность ЗУ.

Контактные соединения проверяют осмотром, простукиванием, а также выборочно измерением переходных сопротивлений мостами, микроомметрами и по методу амперметра-вольтметра.

В соответствии с РД 34.45-51.300-97 качественное присоединение к заземлителю обеспечивается при переходном сопротивлении не более 0,05 Ом.

Схема измерения сопротивления контактных соединений методом амперметра-вольтметра (четырехзажимным измерителем сопротивлений) показана на рис.1. Сопротивления измеряются в первую очередь у болтовых соединений. Рекомендуется измерить все соединения, подверженные вибрации, например в районе расположения силовых трансформаторов.

Рис.1 Схема измерения сопротивления контактного соединений

Проверка целостности заземления оборудования должна быть выполнена для всего заземляемого оборудования. Измерение сопротивления металлосвязи производят четырехзажимным способом по методу "амперметра-вольтметра" - организуют отдельно токовую и потенциальную цепи. При этом не допускается намотка проводов токовой и потенциальной цепей на одну катушку. Расстояние между токовой и потенциальной цепями при раскладке их по территории электроустановки должно быть более 1 м. Присоединение каждой цепи к точке измерения производят отдельной струбциной.

Проверку целостности заземления оборудования выполняют по схеме рис.2 путем измерения сопротивления металлосвязи между проверяемым оборудованием и некоторой опорной точкой (заземляющим проводником) ЗУ, имеющей металлосвязь с ЗУ электроустановки менее 0,05 Ом.

Рис.2 Схема измерения сопротивления металлосвязи

В качестве опорных точек в электроустановках 110 кВ и выше выбирают точки заземления нейтралей силовых трансформаторов (автотрансформаторов) Т(ТА). При наличии двух и более Т(АТ) предварительно следует произвести измерения сопротивлений металлосвязи между точками заземления нейтралей этих Т(АТ). Если ОРУ и силовые Т(АТ) территориально разнесены на значительное расстояние, за опорные точки на ОРУ могут быть приняты заземляющие проводники, имеющие удовлетворительную металлосвязь с точкой заземления нейтралей силовых Т(АТ).

В качестве опорных точек в электроустановках выше 1 кВ с изолированной нейтралью или электроустановках 110 кВ и выше без силовых Т(АТ) должны быть выбраны металлоконструкции, имеющие наибольшее количество заземляющих проводников и естественных заземлителей (металлическое основание ЗРУ, многостоечные металлические порталы и т.п.).

Качество заземления оборудования считается удовлетворительным, если измеренное сопротивление не превышает:

где - ток КЗ на шинах РУ.

На исполнительной схеме заземляющего устройства должны быть указаны естественные и искусственные заземлители и заземляющие проводники: схема прокладки; материал, профиль (полоса, пруток, стержень, арматура) и поперечное сечение; глубина прокладки заземлителей; места соединений заземлителей и заземляющих проводников с заземлителем.

Схему прокладки заземлителей и заземляющих проводников наносят на рабочий план объекта.

На рабочем плане должны быть показаны: здания и сооружения; силовое оборудование; металлоконструкции; опоры ВЛ; переходные пункты КЛ; молниеотводы и молниезащитные тросы; ОПН и разрядники; прожекторные и антенные мачты; порталы; трубопроводы; кабельная канализация; биологическая защита; клеммные шкафы; сварочные посты; места заземления нейтралей трансформаторов; дороги.

Для зданий должны быть составлены поэтажные рабочие планы размещения оборудования, на которые наносят исполнительную схему внутреннего заземляющего устройства (системы уравнивания потенциалов). На схеме должны быть указаны заземляющие проводники, магистрали заземления, закладные металлоконструкции; межэтажные соединения магистралей заземления и места подключения к внешнему заземляющему устройству.

Трассы прокладки заземлителя и заземляющих проводников в грунте определяют с помощью специальных приборов, позволяющих определить местоположение и глубину залегания подземных коммуникаций (см. Приложение В).

Для определения трассы прокладки заземлителя источник переменного тока подключают к различным удаленным друг от друга точкам ЗУ (рис.3).

Рис.3 Определение трассы прокладки заземлителей

С помощью датчика магнитного поля определяют и наносят на рабочий план места прокладки и соединений поперечных и продольных заземлителей. Определяют глубину залегания горизонтальных заземлителей и подземных связей. Для этого с помощью датчика магнитного поля у поверхности земли фиксируется значение напряженности . Датчик магнитного поля поднимается над землей на высоту , при которой индикатор магнитного поля будет показывать значение . Глубина залегания проводника заземлителя .

При определении трассы прокладки заземляющих проводников одна из клемм источника переменного тока подключается к точке ЗУ, имеющей нормированное значение сопротивления металлосвязи, а вторая последовательно присоединяется к заземляющим проводникам оборудования, подлежащего заземлению. С помощью датчика магнитного поля определяют и наносят на рабочий план места прокладки и соединений заземляющих проводников с заземлителем.

Определяют и наносят на рабочий план также трассы подземных и наземных естественных элементов ЗУ: броня, экраны и оболочки кабелей, нулевые провода, трубопроводы и металлоконструкции. Источник переменного тока подключают между точками соединения естественного элемента с ЗУ, и с помощью датчика магнитного поля определяют трассу прокладки этого элемента. На исполнительной схеме ЗУ также обозначают места соединений естественных элементов ЗУ с заземлителем и заземляющими проводниками с указанием типа соединений: болтовое, сварное, касание и др.

Для определения отходящих от объекта коммуникаций (трубопроводов, кабелей с броней или оболочкой, рельсовых путей и т.д.) источник переменного тока подключают к ЗУ и токовому электроду, вынесенному за территорию объекта. С помощью датчика магнитного поля определяют отходящие коммуникации и наносят на исполнительную схему ЗУ.

На исполнительной схеме должны быть указаны места: вскрытия грунта для проверки коррозионного износа заземлителей; контрольных измерений напряжения прикосновения и имитаций КЗ на землю.

Пример исполнительной схемы ЗУ приведен в Приложении Д.

Характеристики электрической структуры грунта необходимы для расчета параметров заземляющего устройства с учетом наиболее неблагоприятных климатических условий.

Для определения удельного электрического сопротивления грунта проводят измерения по методу вертикального электрического зондирования (ВЭЗ). Метод ВЭЗ позволяет выявить электрическую неоднородность структуры грунта - число и толщину слоев с различными значениями удельного электрического сопротивления грунта.

Перед началом измерений на территории объекта выбирают площадку, свободную от подземных коммуникаций (трубопроводы, бронированные кабели и т.п.) и металлоконструкций, влияющих на результаты измерений.

В центре площадки на поверхности земли по одной прямой линии устанавливают четыре электрода, и собирают электрическую схему, представленную на рис.4. В качестве электродов применяют стальные неокрашенные стержни. Расстояние между потенциальными электродами выбирают из условия: . Глубина погружения потенциальных электродов должна удовлетворять условию: . Глубина погружения токовых электродов должна удовлетворять условию .

Рис.4 Схема измерительной цепи для определения значений удельного сопротивления грунта

Включают источник тока генерирующего блока прибора, и измеряют значения выходного тока прибора и разности потенциалов между потенциальными электродами. Повторяются следующие измерения при других значениях . Расстояния и рекомендуется увеличивать в последовательности, указанной в таблице 3. При уменьшении измеряемой величины до значения порога чувствительности вольтметра необходимо увеличить расстояние и повторить измерения при том же расстоянии , после чего расстояние увеличивать далее. Результаты измерений заносятся в таблицу 3.

Таблица 3 - Результаты измерений для определения характеристик электрической структуры грунта по методу ВЭЗ.

Для каждого измерения определяют "кажущееся" значение удельного сопротивления грунта по формуле (следует отметить, что многие приборы измеряют не падение напряжения между потенциальными электродами, а значение эквивалентного сопротивления ):

где - коэффициент установки, приведённый в табл.3. для каждого из сочетаний разносов электродов.

Результаты расчетов заносятся в таблицу 3. По результатам измерений в билогарифмических координатах строят кривую ВЭЗ - зависимость "кажущегося" удельного сопротивления грунта от полуразноса токовых электродов АВ/2. В результате интерпретации кривых ВЭЗ получают многослойную модель грунта. Если размеры выбранной площадки на территории объекта ограничены, то измерения повторяют за пределами территории объекта. В этом случае для верхних слоев грунта принимают результаты измерений на территории объекта, а для нижних слоев - за пределами объекта.

Характеристики электрической структуры грунта могут быть определены с помощью данных по геоподоснове объекта. Сведения об электрических характеристиках различных грунтов приведены в Приложении Ж.

При проведении расчетов с помощью компьютерных программ можно применять двухслойную модель грунта. Методика приведения многослойного грунта к двухслойной модели приведена в Приложении Ж.

Результаты измерений должны быть приведены к наиболее неблагоприятным климатическим условиям (см. Приложение Ж).

Измерение сопротивления ЗУ выполняют по методу амперметра-вольтметра. Принципиальная схема измерений приведена на рис.5.

П - потенциальный электрод, Т - токовый электрод

Рис.5 Схема измерения сопротивления заземляющего устройства

Источник переменного тока подключают к ЗУ объекта (как правило, в опорной точке) и токовому электроду, вынесенному за пределы территории, на которой расположено ЗУ. Вольтметр подключают к ЗУ в той же точке, где подключен источник тока, и к вынесенному потенциальному электроду. Потенциальный электрод размещают на линии, соединяющей опорную точку и токовый электрод. Расстояния до токового и потенциального электродов от края заземлителя выбирают в зависимости от размеров заземлителя и наличия свободной от подземных коммуникаций территории за пределами заземляющего устройства.

Если ЗУ имеет небольшие размеры, а вокруг него имеется обширная площадь, свободная от линий электропередачи и подземных коммуникаций, то расстояния до электродов выбираются следующим образом: ; . Здесь - наибольший линейный размер ЗУ, характерный для данного типа заземлителя (для заземлителя в виде многоугольника - диагональ ЗУ, для глубинного заземлителя - длина глубинного электрода, для лучевого заземлителя - длина луча).

Если ЗУ имеет большие размеры и отсутствует возможность размещения электродов, как указано выше, токовый электрод следует разместить на расстоянии . Потенциальный электрод размещается последовательно на расстоянии , , , , , , , , и производят измерение значений сопротивления. По данным измерений строят кривую зависимости сопротивления от расстояния потенциального электрода до ЗУ. Если вид полученной зависимости соответствует изображенной на рис.8 , а значения сопротивлений, измеренных при положении потенциального электрода на расстояниях 0,4 и 0,6 отличаются не более, чем на 10%, то за сопротивление ЗУ принимают значение сопротивления на расстоянии 0,5 . Если кривая немонотонная, что является следствием влияния различных коммуникаций (подземных и надземных), измерения повторяют при расположении электродов в другом направлении от ЗУ.
_______________
Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Рис.6 Зависимость измеренного сопротивления от положения потенциального электрода

Перед началом измерений по исполнительной схеме ЗУ определяют место подключения источника переменного тока к ЗУ и место расположения токового электрода, вынесенного за пределы территории ЗУ. Для исключения возможного влияния посторонних токов на результаты измерений, необходимо проверить наличие напряжения между ЗУ и потенциальным электродом при отключенном источнике измерительного тока. При наличии напряжения от посторонних токов необходимо принять меры к уменьшению его влияния, увеличив измерительный ток или селективность отстройки по частоте. Для уменьшения влияния посторонних токов рекомендуется также изменить направление разноса токового и потенциального электродов.

Измерение сопротивления производят без отсоединения грозозащитных тросов, оболочек отходящих кабелей и других естественных заземлителей. Расстояния от ЗУ до токового и потенциального электродов выбирают в зависимости от размеров ЗУ и характерных особенностей территории вокруг ЗУ.

При производстве измерений в качестве вспомогательных электродов применяют стальные стержни или трубы диаметром до 50 мм. Стержни должны быть очищены от краски, а в месте присоединения соединительных проводников и от ржавчины. Стержни забивают или ввинчивают в грунт на глубину 1,0-1,5 м. В случае необходимости токовый электрод выполняют из нескольких параллельно соединенных электродов, размещаемых по окружности, с расстоянием между ними 1,0-1,5 м.

Для приведения результатов измерения к наихудшим условиям, которые могут быть в эксплуатации, применяется повышающий сезонный коэффициент для определения сопротивления заземляющего устройства (см. Приложение Ж).

Если невозможно обеспечить размещение токового и потенциальных электродов на указанные выше расстояния (например, при расположении объекта в населенном пункте), то измерения проводят при размещении электродов на наибольшем возможном расстоянии от ЗУ. Сопротивление ЗУ определяют расчетом с помощью компьютерной программы (см. Приложение Г). В качестве исходных данных для проведения расчетов используют исполнительную схему ЗУ и результаты измерений удельного сопротивления грунта, приведенные к наиболее неблагоприятным климатическим условиям. Результаты измерений используют для тестирования расчетной схемы.

Напряжение на ЗУ определяют как произведение измеренного сопротивления заземляющего устройства на потенциалоповышающий ток:

В качестве потенциалоповышающего тока принимают:

- в электроустановках напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью - ток однофазного замыкания на землю;

- в электроустановках напряжением до 1 кВ с глухо заземлённой нейтралью напряжение на ЗУ не нормируется и не определяется;

- в электроустановках напряжением выше 1 кВ, принадлежащих сети с изолированной нейтралью, - ток двойного замыкания на землю;

- в электроустановках напряжением выше 1 кВ, принадлежащих сети с эффективно заземлённой нейтралью, но не имеющих заземлённой нейтрали в самой электроустановке, - ток однофазного короткого замыкания;

- в электроустановках напряжением выше 1 кВ, принадлежащих сети с эффективно заземлённой нейтралью и имеющих заземлённые нейтрали силовых трансформаторов в самой электроустановке, - суммарный ток нулевой последовательности, подтекающий по всем присоединениям при коротком замыкании на территории электроустановки.

В последнем случае, если расчётом не определены токи нулевой последовательности во всех ВЛ (всех номинальных напряжений этой сети), потенциалоповышающий ток определяют как геометрическую сумму тока однофазного короткого замыкания на шинах и тока нейтрали (с учётом фазы, рис.9).

Рис.6 К определению потенциалоповышающего тока в электроустановках 110 кВ и выше с заземлённой нейтралью

Нумерация соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

В электроустановках, принадлежащих сети с эффективно заземлённой нейтралью и имеющих заземлённые нейтрали силовых трансформаторов в самой электроустановке, потенциалоповышающие токи определяются при однофазных коротких замыканиях на шинах всех РУ, и в качестве расчётного тока выбирается наибольший.

Напряжение на ЗУ можно также определить расчетом с помощью компьютерной программы.

В качестве исходных данных для проведения расчетов используют:

- исполнительную схему ЗУ;

- результаты измерений удельного сопротивления грунта, приведенные к наиболее неблагоприятным климатическим условиям;

- значения токов КЗ на землю: при однофазном коротком замыкание на землю в сети с эффективно заземленной нейтралью и двойного замыкания на землю (замыкание на землю двух фаз в различных точках) в сети с изолированной нейтралью.

Если на подстанции имеется несколько РУ различного напряжения, то расчет проводят для режимов КЗ на каждом РУ. По результатам расчетов определяют наибольшее значение напряжения на ЗУ подстанции.

При расчете напряжения на ЗУ в сети с изолированной нейтралью одна из точек двойного замыкания на землю должна быть принята вне ЗУ (на отходящей линии электропередачи, на опоре, ближайшей к ПС, вне подхода, защищённого тросом при его наличии).

Напряжение прикосновения в электроустановках напряжением 110 кВ и выше измеряют при имитации КЗ на землю, а электроустановках 6-35 кВ - при имитации двойного замыкания на землю.

По исполнительной схеме выбирают контрольные точки измерений (не менее 5 для каждого РУ) в местах наибольших значений сопротивления металлосвязи оборудования с ЗУ на рабочих местах и на остальном оборудовании.

Принципиальная схема измерений напряжения прикосновения представлена на рис.7. В соответствии с ГОСТ 12.1.038-82 при измерении напряжения прикосновения в электроустановках напряжением 110 кВ и выше сопротивление тела человека моделируется резистором 1 кОм, а в электроустановках 6-35 кВ - 1 кОм при воздействии до 1 с и 6 кОм при воздействии более 1 с. Сопротивление растеканию тока с ног человека должно моделироваться с помощью квадратной пластины размером 25 25 см , которая располагается на поверхности земли (пола) на расстоянии 0,8-1 м от оборудования в местах возможного нахождения человека.

Рис.7 Схема измерения напряжения прикосновения

Токовый электрод размещают таким образом, чтобы возможно точнее имитировать токовую цепь, возникающую при замыкании на землю. При измерении напряжения прикосновения на территории РУ напряжением 110 кВ и выше, питание которого осуществляется от одной или нескольких ВЛ, токовый электрод переносят от края заземлителя не менее чем на , где - максимальный размер заземлителя. Если подстанция располагается на застроенной территории, то для уменьшения наводки напряжения на токовую цепь рабочим током ВЛ токовый электрод переносят не менее чем на 200 м от подстанции и в сторону от питающих ВЛ примерно на 100 м. Если измерения выполняют на РУ напряжением 110 кВ, с шин которого осуществляется питание нагрузки, а питание шин в свою очередь осуществляется от автотрансформатора с высшим напряжением 220-1150 кВ, токовый электрод следует присоединять к нейтрали питающего автотрансформатора.

Проводники токовой и потенциальной цепей должны подключаться к заземленному оборудованию отдельными струбцинами. При этом проводник токовой цепи присоединяют к заземляющему проводнику. Проводник потенциальной цепи может быть подсоединен к этому же заземляющему проводнику или к любой точке металлоконструкции, т.е. к месту возможного прикосновения.

При измерении на нерабочем месте токовый вывод прибора присоединяют к заземляющему проводнику корпуса ближайшего оборудования, по которому может протекать ток короткого замыкания.

Напряжение прикосновения определяют по выражению:

где - значение тока замыкания на землю в месте измерения, а - сопротивление, измеренное прибором.

Напряжение прикосновения также может быть определено по выражению:

где - ожидаемое напряжение прикосновения, равное разности потенциалов между заземленными частями оборудования и поверхностью земли (пола) в месте нахождения человека; - напряжение на сопротивлении основания - сопротивление растеканию тока с человека. При этом для определения напряжения прикосновения измеряют ожидаемые напряжения прикосновения и сопротивление основания в контрольных точках (рис.8). Определение сопротивления основания рекомендуется проводить у каждой точки измерения. Сопротивление измеряют мегомметром.

Рис.8 Схема измерения сопротивления основания

М - мегомметр, 1 - доска, 2 - поролон, 3 - медная сетка, 4 - мокрая ткань

По результатам измерений рассчитывают напряжение прикосновения.

При расчетах напряжения прикосновения с помощь компьютерной программы в качестве исходных данных принимают: исполнительную схему ЗУ; значения тока замыкания на землю; удельное сопротивление грунта. Результаты измерений напряжения прикосновения используют для тестирования расчетной модели.

В соответствии с ГОСТ 12.1.038-82 напряжения прикосновения при нормальном режиме работы электроустановки не должны превышать допустимых значений (для переменного напряжения частотой 50 Гц - 2 В).

Напряжения прикосновения к открытым проводящим частям рекомендуется измерять в следующих местах:

- у мест заземлённых нейтралей трансформаторов (в том числе ТСН), автотрансформаторов, шунтирующих реакторов, а также у мест заземления дугогасящих реакторов или резисторов;

- у калиток внутренних ограждений наружной электроустановки;

- у периферийных открытых проводящих частей электроустановки, в частности у калиток внешних ограждений;

- у стоек конденсаторов связи.

Ожидаемые напряжения прикосновения измеряют при помощи вольтметра переменного тока с большим внутренним сопротивлением. Один конец вольтметра присоединяют к металлическому штырю, который погружают в грунт на расстоянии 1 м от оборудования, на глубину 0,4 м, другой - к открытой проводящей части. Если измеренное ожидаемое напряжение прикосновения оказывается выше 2 В, производят измерение напряжения прикосновения повторно при шунтировании вольтметра сопротивлением 6 кОм по схеме подсоединения вольтметра по рис.7.

При пофазном заземлении нулевых точек фаз автотрансформаторных групп это напряжение может быть опасным. Измерение напряжения в этом случае следует провести при помощи изолирующей штанги, к которой прикрепляется проводник от вольтметра, предназначенный для подсоединения к оборудованию.

В сетях с эффективно заземленной нейтралью наибольший ток промышленной частоты протекает по ЗУ при однофазном КЗ. В сетях с изолированной нейтралью протекание большого тока по ЗУ возможно при двойном замыкании на землю. В этом случае ток протекает от точки замыкания на землю одной фазы до точки замыкания на землю другой фазы. Для того чтобы определить возможные уровни воздействующих на вторичное оборудование и кабели напряжений и токов при коротком и двойном замыкании на землю, проводят измерения распределения потенциалов и токов на заземляющем устройстве при имитации этих режимов в соответствии с СО 34.35.311.2004 .

На основании исполнительной схемы ЗУ выбирают оборудование, на котором при КЗ на землю ожидается наибольший потенциал. Такими местами являются: оборудование, присоединенное к сетке заземлителя заземляющими проводниками наибольшей длинны; группа оборудования, у которого большое сопротивление металлосвязи с основным заземлителем; оборудование, наиболее удаленное и ближайшее от места установки вторичного оборудования (например, от релейного щита).

Для выбранных наиболее опасных мест имитируют КЗ на корпус оборудования (рис.9) и измеряют распределение потенциалов по заземляющему устройству: в точке КЗ, в местах установки вторичного оборудования и в местах возможного воздействия опасного напряжения на кабели (например, на заземляющих проводниках в кабельных каналах).

Рис.9 Схема проведения измерений распределения токов и напряжений при имитации КЗ на землю

Имитацию КЗ проводят при помощи генератора переменного тока и комплекта реостатов. Сопротивление реостатов подбирают таким, чтобы распределение токов (в процентном соотношении), протекающих по элементам заземляющего устройства (оборудования, нейтралям Т, АТ), было одинаковым с распределением токов при реальных КЗ. Имитация КЗ может быть проведена без применения реостатов. В этом случае имитируют отдельно каждую составляющую тока КЗ: от каждого Т/АТ и от энергосистемы.

При имитации КЗ также измеряют токи, проходящие от оборудования по заземляющему проводнику в заземлитель, по трубопроводам, металлоконструкциям и по кабелям (оболочка, броня, экран). Схема измерения представлена на рис.14 .

Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Рис.10 Схема измерения распределения тока по элементам ЗУ при имитации КЗ

Измерения проводят с помощью селективных к частоте источника переменного тока ИПТ токовых клещей. Измеряют ток от ИПТ и в процентах к нему токи, проходящие по естественным и искусственным частям заземляющего устройства.

Значения токов и напряжений, полученные в результате имитационных измерений пересчитывают к реальным значениям тока КЗ. Измерения дополняют расчетами с помощью компьютерной программы. Расчеты проводят при однофазном КЗ в сетях с эффективно заземленной нейтралью и двойном замыкании на землю в сетях с изолированной нейтралью. В качестве исходных данных для определения напряжений и токов, воздействующих на контрольные кабели и вторичное оборудование при КЗ на землю, принимают: исполнительную схему ЗУ; значения токов однофазного короткого замыкания на каждом из РУ напряжением 110 кВ и выше и токов двухфазного замыкания на РУ 6-35 кВ; удельное сопротивление грунта.

Результаты измерений распределения токов и потенциалов по ЗУ при имитации КЗ используют для тестирования расчетной модели.

Полученную схему заземляющего устройства вводят в расчетную программу. В программе воспроизводят имитационные воздействия, выполненные на объекте, и производят сравнение расчетов с измерениями. При расхождении расчетных и экспериментальных значений более чем на 15%, проводят дополнительные измерения по уточнению параметров схемы заземляющего устройства.

После достижения совпадения результатов в пределах 15%, считают, что расчетная схема ЗУ соответствует реальной. Далее проводят расчеты распределения напряжений по ЗУ и токов в экранах, оболочке или броне кабелей для каждого из оборудования при удельном сопротивлении грунта, соответствующем наиболее неблагоприятным климатическим условиям.

Допустимые токи короткого замыкания для искусственных заземляющих проводников и заземлителей определяют, исходя из допустимой (по ПУЭ п.1.7.114 не выше 400 °С) температуре нагрева, по формуле:

где - поперечное сечение проводника или экрана кабеля, мм ;

- допустимое сечение для тока в 1 кА продолжительностью воздействия 1 секунда;

- коэффициент, учитывающий продолжительность воздействия тока.

Значения приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Допустимое сечение для проводников при токе 1 кА длительностью 1 с.

Расчёт температуры нагрева медных и алюминиевых экранов контрольных кабелей при коротких замыканиях в электроустановках напряжением 110 кВ и выше при заземлении экранов с двух сторон проводится по выражению:

где - нагрев экрана кабеля (в °С),

- приложенное к заземлённым концам экрана напряжение, обусловленное неэквипотенциальностью заземляющего устройства (В), (измеренное по схеме рис.13 и пересчитанное на реальный ток КЗ).

- время отключения короткого замыкания, (сек).

Расчет допустимой плотности тока по заземляющему проводнику выполняют на основании п.1.7.126 ПУЭ 7-е издание.

где - максимально допустимая плотность тока для защитного проводника;

- площадь поперечного сечения защитного проводника, мм ;

- ток, протекающий по защитному проводнику, А;

- время протекания тока по защитному проводнику; (соответствует полному времени отключения КЗ - не более 5 с), с;

- коэффициент, значение которого зависит от материала защитного проводника, изоляции кабеля, начальной и конечной температур нагрева.

Значение для защитного проводника; берут из таблицы 1.7.6 ПУЭ. Если тип изоляции кабеля не известен, то берут значения , соответствующие температуре нагрева 160 °С.

8.10.1 Импульсные помехи при коммутациях силового оборудования и коротких замыканиях на шинах распределительного устройства

При коммутациях (через емкости оборудования на землю) и коротких замыканиях на землю (через место замыкания) в ЗУ проходит импульсный ток высокой частоты. На оборудовании возникает скачок потенциала. Возросший потенциал с определенным коэффициентом ослабления передается по кабелям на входы вторичного оборудования.

Высокочастотную (ВЧ) составляющую тока короткого замыкания имитируют при помощи генератора высокочастотных импульсов. Схема измерений приведена на рис.11. Для измерений выбирают цепи, где ожидается наибольший уровень помех. Такими цепями являются цепи напряжения и тока, дискретные и другие цепи, для которых входное сопротивление на аппаратуре в нормальном режиме больше 1 кОм (например, разомкнутый контакт).

Рис.11 Схема измерений при имитации ВЧ тока короткого замыкания

Генератор высокочастотных импульсов (ГВЧИ) подключают одним выходом к заземляющему проводнику оборудования на РУ, к которому приходят кабели от вторичного оборудования, а второй выход генератора заземляют на расстоянии не менее 50 м от данного оборудования. Необходимое расстояние между оборудованием и электродом определяют по таблице 4.

Таблица 4 - Зависимость расстояния до удаленного электрода от удельного сопротивления грунта

В заземляющий проводник оборудования подают от ГВЧИ колебательный затухающий импульс с амплитудой более 2А, декрементом затухания 3-5, с различной частотой колебаний (не менее трех значений частоты колебаний). На реальных объектах частота колебаний импульсных помех может изменяться от десятков килогерц до десятков мегагерц. Измерения при трех различных частотах позволяют установить зависимость импульсного сопротивления и уровня импульсных помех от частоты. При пересчете к реальному току используют полученную зависимость для определения импульсного сопротивления на частоте, которая наиболее близка к основной частоте ВЧ составляющей тока КЗ.

На входах вторичного оборудования импульсным вольтметром или осциллографом измеряют фоновые значения помех при выключенном генераторе. Включают генератор и при фиксированных амплитуде и частоте колебаний импульса тока проводят измерения синфазных (провод-земля) и противофазных помех (провод-провод) на клеммах в месте подключения кабелей к вторичному оборудованию импульсным вольтметром или осциллографом.

Одновременно с измерением помех в цепях вторичной коммутации проводят измерение потенциала на заземлении оборудования и определяют импульсное сопротивление ( ) растеканию тока с ЗУ оборудования, как отношение максимальных значений напряжения и тока. Измерение потенциала на заземлении оборудования измеряют с помощью импульсного вольтметра относительно земли на расстоянии не менее 50 м (см. табл.4) в противоположном направлении от места заземления генератора.

Допускается из группы однотипного оборудования, например выключателей, выбрать не менее двух и провести измерение импульсных помех в цепях вторичной коммутации только этих элементов оборудования.

Затем рассчитывают коэффициент передачи:

показывающий, как уменьшается амплитуда импульса напряжения при прохождении по кабелю от оборудования до вторичного оборудования. Здесь - потенциал на заземлении оборудования, - ток от генератора при имитационных измерениях, - помеха во вторичных цепях.

Определение проводят для наиболее близкого и наиболее удаленного оборудования. В промежуточных случаях определяют линейной интерполяцией. Для РУ, где число ячеек превышает 10, необходимо выполнить измерения и на одном-двух промежуточных элементах оборудования. Для трансформаторов напряжения, вторичные цепи которых заземляются на РУ измерения необходимо проводить во всех случаях.

Для каждого оборудования, к которому подходят контрольные кабели, измеряют .

Результаты измерений помех во вторичных цепях пересчитывают к наибольшему возможному значению ВЧ составляющей тока КЗ ( ). Реальный ток КЗ определяют расчетом или для приближенной оценки берут из таблицы 5.

Таблица 5 - Максимальные значения высокочастотной составляющей тока КЗ

Здесь - номинальное напряжение РУ;

- высокочастотная составляющая тока КЗ.

Напряжение помехи при КЗ определяют, как:

Полученное значение сравнивают с допустимым для аппаратуры значением (см. ГОСТ Р 51317.6.5-2006 ).

Результаты измерения импульсного сопротивления используют для определения возможности обратного перекрытия с заземления оборудования на вторичные цепи. Перекрытие наиболее вероятно через клеммник на оборудовании, к которому присоединены вторичные цепи. Пробивное напряжение изоляции типовых клеммников при импульсных напряжениях (частота колебаний выше 100 кГц) составляет не менее 10 кВ. Таким образом, необходимое условие отсутствия обратного перекрытия есть 10 кВ.

8.10.2 Импульсные помехи при ударах молнии, связанные с подъемом потенциала заземлителя

Для определения возможного обратного перекрытия изоляции кабелей вторичных цепей проводят измерения распределения потенциалов по земле при имитации удара молнии в молниеприемник с помощью генератора импульсных токов.

На РУ генератор импульсов тока подключают между ЗУ молниеприемника и заземленным электродом на расстоянии не менее 50 м от молниеприемника. Измеряют потенциалы на земле вблизи кабельных каналов и лотков относительно точки, удаленной на расстояние не менее 50 м в направлении противоположном от точки заземления генератора. При имитации удара молнии в здания и сооружения генератор импульсов тока подключают к молниеприемнику (стержень или сетка) наверху здания и к электроду в земле на расстоянии не менее 20 м от здания.

Осуществляют имитацию удара молнии в молниеприемник и измеряют потенциалы в здании относительно точки, удаленной от здания на расстояние не менее 20 м в направлении, противоположном от точки заземления генератора.

Измерения проводят не менее чем при двух различных импульсах тока с временем фронта импульсов тока, отличающихся более чем в 3 раза в диапазоне от 0,25 мкс до 10 мкс.

Полученные результаты измерений пересчитывают к току молнии в соответствии с СО 34.21.122-2003 . Коэффициент пересчета принимают пропорциональным отношению тока молнии к току от генератора при условии, что время фронта и длительность импульса при имитации отличались от нормируемых параметров импульса тока молнии не более, чем на 10%. Если время фронта и длительность импульса при имитации отличались от нормируемых параметров импульса тока молнии более чем на 10%, производят экстраполяцию результатов измерений при различных импульсах тока к нормируемым значениям времени фронта импульса.
______________
Вероятно ошибка оригинала. Следует читать: СО 153-34.21.122-2003. - Примечание изготовителя базы данных.

Расчеты распределения импульсных потенциалов проводят при помощи компьютерной программы. Результаты расчета, проведенного для условий имитации, сравнивают с результатами измерений. При расхождении результатов расчетов и измерений более чем на 20% рекомендуется повторить измерения при других направлениях разноса электродов и уточнить расчетную схему и исходные данные для расчета (например, удельное сопротивление грунта).

Коррозионное состояние заземляющих проводников и заземлителей определяют путем выборочного вскрытия и осмотра заземлителей и заземляющих проводников, находящихся под землёй.

Выборочное вскрытие должно проводиться, как правило:

- у мест заземления нейтралей трансформаторов, реакторов, разрядников, ОПН, короткозамыкателей;

- в местах расположения горизонтальных искусственных заземлителей, обеспечивающих металлосвязи между заземляющими устройствами ОРУ разных классов напряжения;

- в местах подсоединения заземляющих проводников, выходящих из зданий, к внешнему заземляющему устройству;

- у оборудования, находящегося на периферии открытой части электроустановки (равномерно по внешнему контуру электроустановки).

Особое внимание следует уделять осмотру заземляющих проводников под поверхностью грунта у места их входа в грунт.

Общее число мест проверки должно быть не менее 10, а для открытых электроустановок большой площади может быть увеличено до 0,1 , где - площадь электроустановки в м .

На основе результатов вскрытия определяют существующие на момент проверки минимальные размеры поперечного сечения заземляющих проводников и заземлителей, и выполняют их проверку на термическую устойчивость (см. п.8.8). Элемент ЗУ должен быть заменен или усилен, если коррозионное разрушение нарушает его термическую устойчивость.

Если сечение удовлетворяет условию термической устойчивости, то по определенному снижению поперечного сечения заземляющих проводников и заземлителей и сроку эксплуатации ЗУ делают оценку срока снижения сечения до предела термической устойчивости.

Срок следующей проверки назначают на год, предшествующий году снижения сечения до предела термической устойчивости, но не позднее чем через 12 лет после текущей проверки.

При повышенном коррозионном износе заземляющих проводников и заземлителей для определения дальнейшего срока эксплуатации ЗУ необходимо выполнить измерения и расчеты коррозионных характеристик грунта, а также определение наличия блуждающих постоянных токов.

8.11.1 Определение коррозионных характеристик грунта и расчётная оценка возможного снижения сечения в результате коррозии.

Настоящий раздел относится к заземляющим устройствам, выполненным из стальных заземлителей и стальных заземляющих проводников .
________________
При иных материалах (медь, лужёная медь и др.) следует проверять коррозию расположенных на территории электроустановки стальных трубопроводов, алюминиевых оболочек кабелей, арматуры ж/б фундаментов и пр. На эти работы настоящий стандарт не распространяется.

Коррозионные характеристики грунта определяют путём измерения окислительно-восстановительного потенциала стали в грунте и эквивалентного удельного сопротивления верхнего слоя грунта . По полученным данным выполняют расчётную оценку возможного снижения сечения в результате коррозии.

Измерение электродного окислительно-восстановительного потенциала стали проводят по схеме, показанной на рис.12.

Рис.12 Схема измерения окислительно-восстановительного потенциала стали в грунте

На схеме показаны: ЭС - медносульфатный электрод сравнения; ЗП - заземляющий проводник в месте измерений; мВ - милливольтметр постоянного напряжения с большим входным сопротивлением (не менее 10 МОм).

Электрод сравнения устанавливают в предварительно очищенный (от травы, щебня и т.п.) и увлажненный грунт на расстоянии 0,5-1 м от пробного электрода. Между ними измеряют разность потенциалов , составляющую обычно 200-650 мВ. Если измеренное значение выходит за эти пределы более чем на 100 мВ или имеет обратный знак, то это означает, что на процессы грунтовой коррозии наложена электрокоррозия блуждающими токами (см. п.8.12.4).

Измерение эквивалентного удельного сопротивления грунта проводят методом пробного электрода. В качестве пробного электрода используют стальной электрод диаметром 10 мм, погружённый в грунт на глубину 0,5 м. Пробный электрод погружается в таком месте, чтобы не образовалось случайного контакта с заземлителем.

Измеряют сопротивление пробного электрода как сопротивление между пробным электродом и заземляющим устройством. Эквивалентное удельное сопротивление грунта рассчитывают по выражению:

Расчётная оценка возможного снижения сечения в результате коррозии. По измеренному электродному потенциалу и удельному электрическому сопротивлению грунта определяют номер зоны коррозионной опасности :

Значения , равные 0; 1; 2, соответствуют большой опасности коррозии; значения , равные 3 и 4, - средней степени опасности; равные 5 и более - слабой степени опасности. Динамика изменения глубины коррозии во времени для различных коррозионных зон показана на рис.13.

Рис.13 Зависимость глубины коррозии стальных заземлителей ( ) от времени для различных коррозионных зон

По кривым рис.13, зная срок с момента сооружения подстанции, можно сделать прогноз коррозионного уменьшения сечения заземлителей. Расчётное значение коррозии проверяют вскрытием заземлителя в точках измерения. В первую очередь вскрытие производится в тех точках, где по результатам измерений вычислен наименьший номер коррозионной зоны .

Количественную оценку степени коррозионного износа производят путем измерения характерных размеров, зависящих от вида коррозии. Эти размеры определяют после удаления с поверхности элемента продуктов коррозии. При сплошной поверхностной коррозии характерными размерами являются линейные размеры поперечного сечения проводника (диаметр, толщина, ширина), измеряемые штангенциркулем. При местной язвенной коррозии измеряется глубина отдельных язв (например, с помощью штангенциркуля), а также площадь язв на контролируемом участке. Глубину коррозии определяют сравнением измеренных поперечных размеров элемента с проектными значениями.

Измеренная глубина коррозии должна быть, как правило, меньше расчётной. Если среднее значение глубины коррозии превышает расчётное, следует провести определение наличия блуждающих постоянных токов.

8.11.2 Определение наличия блуждающих постоянных токов.

Предварительное определение наличия блуждающих постоянных токов производят при измерении окислительно-восстановительного потенциала (см. п.8.11.1). При отличии измеренных значений от характерных проводятся дополнительные измерения на периферии ЗУ по схеме, показанной на рис.14.

Рис.14 Определение наличия блуждающих токов на ЗУ

Измерения по рис.14 проводят при помощи вольтметра постоянного тока с большим входным сопротивлением и медносульфатного электрода сравнения ЭС. Медносульфатный электрод устанавливается на расстоянии 3-5 м от края ЗУ, вольтметр подключается к ЗУ и ЭС. Подключение клемм вольтметра остаётся постоянным в процессе измерений. Измерения проводят в разных точках периферии ЗУ. Признаком наличия блуждающего постоянного тока является изменение знака потенциала ЗУ при изменении точки измерения или в момент прохождения электровоза.

При наличии блуждающих токов в проект реконструкции ЗУ должны быть включены меры и средства защиты.

По результатам проведенного контроля состояния ЗУ составляют Технический отчет, в котором должны быть представлены:

- результаты измерений и расчетов;

- анализ результатов проверки состояния ЗУ;

- заключение о соответствии ЗУ требованиям электробезопасности и ЭМС.

В Заключении рекомендуется указать на соответствие/не соответствии ЗУ требованиям нормативных документов: ПУЭ. ПТЭ. ПТЭЭП. ГОСТ 12.1.038-82. ГОСТ Р 50571.10-96. ГОСТ Р 50571.21-2000. ГОСТ Р 50571.18-2000. СО 34.21.122-2003 , РД 34.21.122-87 .
______________
Вероятно ошибка оригинала. Следует читать: СО 153-34.21.122-2003. - Примечание изготовителя базы данных.

К отчету должны прилагаться Протоколы измерений и расчетов (см. Приложение Б) и исполнительная схема ЗУ.

Должен быть составлен Паспорт на ЗУ, в котором рекомендуется отразить следующее:

- исполнительная схема ЗУ, выполненная в масштабе с указанием магистралей искусственного заземлителя, заземляемого оборудования, мест присоединения заземляющих проводников к ЗУ (на исполнительной схеме должны быть показаны все подземные и наземные связи ЗУ);

- дата ввода ЗУ в эксплуатацию (дата реконструкции или ремонта ЗУ);

- основные параметры заземлителя (материал, профиль, сечение проводников);

- данные по сопротивлению ЗУ;

- удельное сопротивление грунта;

- данные по напряжению прикосновения;

- данные по сопротивлению связи оборудования с ЗУ;

- степень коррозии искусственных заземлителей;

- сведения по электромагнитной совместимости;

- ведомость дефектов, обнаруженных в ходе текущих проверок;

- сведения по устранению замечаний и дефектов ЗУ;

- заключение о пригодности ЗУ к эксплуатации.

В Приложении А приведен образец Паспорта на ЗУ энергообъекта.

Дефекты заземляющего устройства, выявленные при обследовании состояния ЗУ, должны быть своевременно устранены.

В техническом отчете должны быть разработаны рекомендации по устранению грубых дефектов, влияющих на безопасность персонала и приводящих к тяжелым последствиям при возникновении КЗ на землю в электроустановке: незаземленное оборудование, высокое значение металлосвязи оборудования с ЗУ, между РУ различного напряжения, ЗУ зданий ОПУ (РЩ) с внешним заземлителем.

Если по результатам обследования ЗУ установлено, что для обеспечения нормированных параметров ЗУ (см. п.6 табл.1) необходимо выполнить работы по изменению конфигурации заземлителя, должен быть разработан рабочий проект реконструкции ЗУ. В проекте должна быть представлена сметная документация на проведение работ по реконструкции ЗУ.

Работы должны выполняться в соответствии с действующей нормативно-технической документацией, а именно:

- Межотраслевыми правилами по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок ПОТ РМ-016-2001 РД 153-34.0-03.150-00 ;

Организация, которая выполняет работы по контролю состояния ЗУ, должна иметь: право на проведение таких работ; квалифицированный персонал, способный выполнить требуемый объем работ, имеющий квалификационную группу по ТБ, средства защиты, комплект оборудования и компьютерных программ, необходимых для производства работ в полном объеме.

Работы по измерениям электрических характеристик ЗУ должны выполняться по нарядам или распоряжениям.

При измерениях на действующих РУ с использованием вынесенных токовых и потенциальных электродов должны приниматься меры по защите от воздействия полного напряжения на заземлителе при стекании с него тока однофазного КЗ на землю.

При сборке измерительных схем следует сначала присоединять провод к вспомогательному электроду (токовому, потенциальному) и лишь затем к соответствующему измерительному прибору.