Требования «Инструкции по заземлению устройств электроснабжения на электрифицированных железных дорогах» № ЦЭ-191

Для обеспечения надежной работы защиты от токов короткого замыкания в системе тягового электроснабжения контур цепи короткого замыкания должен иметь электрическое сопротивление, обеспечивающее отключение участка контактной сети с нарушенной изоляцией соответствующими фидерными выключателями тяговой подстанции, ПС, ППС.

Конструкции или устройства, на которые возможно попадание напряжения контактной сети вследствие нарушения изоляции или соприкосновения с проводами, должны иметь электрическое соединение с тяговой рельсовой сетью - заземление на тяговую рельсовую сеть, так как тяговая рельсовая сеть является составной частью заземляющего устройства.

Заземляющее устройство - система проводников и конструкций, обеспечивающих защитное и рабочее заземление; в него входят заземляющие проводники и магистрали, спуски от конструкций, контуры заземления и рельсовая сеть, включая узлы присоединения к ним.

Тяговая рельсовая сеть – электрическая непрерываемая цепь обратных токов тягового электроснабжения, представляющая систему электрически объединенных (последовательно и параллельно) ходовых рельсов электрифицированных путей.

Заземляющий проводник (провод) - проводник, осуществляющий металлическую связь с заземляемой конструкцией и контуром заземления (рельсом).

Заземляющая магистраль (магистраль заземления) ­– проводник, обеспечивающий металлическую связь группы заземляемых конструкций с контуром заземления (рельсом).

Контур заземления (заземлитель) – система расположенных в земле неизолированных горизонтальных и вертикальных проводников (электродов), объединенных между собой и обеспечивающих контакт с землей заземляющих конструкций.

Внутренний контур заземления (применяется для распределительного устройства постоянного тока) – заземляющая магистраль, прокладываемая внутри подстанций, постов и т.п., к которой подключаются заземляющие проводники электрооборудования; обеспечивает связь заземляемого оборудования с контуром заземления.

Внешний контур заземления – имеет то же определение, что и контур заземления; термин применяется как отличительный в установках, имеющих внутренний контур заземления.

Для заземления электрооборудования тяговых подстанций предусматривается заземляющая магистраль и контур заземления (заземлитель).

Заземляющая магистраль внутри зданий выполняется из стальной полосы сечением 40х5 мм, прокладываемой по стене здания для оборудования постоянного тока и в кабельных каналах для оборудования переменного тока, каждое оборудование присоединяется к заземляющей магистрали стальной полосой 25х5 мм. Заземляющие магистрали соединяются не менее чем в

2-х местах с внешним контуром заземлений на открытой части подстанции: для переменного тока – непосредственно, а постоянного – через реле земляной защиты.

Размещение элементов внешнего контура заземления тяговых подстанций производится таким образом, чтобы было достигнуто по возможности равномерное распределение электрического потенциала по площади подстанции с учетом удобства присоединения заземляемого оборудования.

Контур заземления на открытой части стационарной тяговой подстанции располагается по всей площади, занимаемой электрооборудованием. Он выполняется в виде горизонтальной заземляющей сетки из проводников, уложенных в земле на глубине 0,5–0,7 м; продольные заземлители прокладываются вдоль осей электрооборудования со стороны обслуживания на расстоянии 0,8–1,0 м от фундамента или основания. Допускается увеличение этого расстояния до 1,5 м с прокладкой одного заземлителя для двух рядов оборудования, если расстояние между их фундаментами и основаниями не превышает 3,0 м.

Поперечные заземлители прокладываются в удобных местах между оборудованием с расстоянием, увеличивающимся от периферии к центру, но не более 4,0; 5,0; 6,0; 7,5; 9,0; 11,0; 13,5; 16,0 и 20,0 м.

Размеры ячеек заземляющей сетки, примыкающих к местам присоединения нейтралей силовых трансформаторов и короткозамыкателей должны быть не более 6х6 м.

Горизонтальная заземляющая сетка при необходимости (доведение до нормы сопротивления заземлителя или напряжения на ней) может дополняться вертикальными электродами, количество которых и размещение определяются расчетом.

При выполнении заземляющего устройства по нормам напряжения прикосновения размеры ячеек определяются расчетом, но не более 30 м на сторону; глубина прокладки заземляющей сетки может быть уменьшена до 0,3 м.

В зоне рабочего места у электрооборудования выполняется подсыпка щебня слоем 0,1-0,2 м.

Контурный проводник по периметру сетки должен охватывать распределительные устройства, а также производственные здания и сооружения. Расстояние от границ контурного проводника до ограды тяговой подстанции с внутренней стороны должно быть не менее 2 м; у входов и въездов на территорию подстанции между оградой и заземлителем осуществляется выравнивание потенциалов двумя вертикальными заземлителями длиной 3-5 м, размещенными напротив входа (по его ширине) у контурного проводника.

Если контур заземления не размещается на ограждаемой территории, он может быть вынесен за пределы территории подстанции; при этом металлические части и арматура стоек железобетонной ограды подстанции соединяются с контуром заземления.

Вокруг границы выносного заземлителя на расстоянии 1м укладывается один проводник на глубине 1,5 м, соединяемый с заземлителем не менее чем в 4-х местах.

Продольные и поперечные проводники внешнего контура заземления тяговой подстанции выполняются из стальной полосы 40х4 мм, укладываемой в землю (грунт) на ребро; вертикальные электроды изготавливаются из угловой стали 50х50 мм, стальных стержней (диаметром 16-20 мм) или труб (диаметром 50-60 мм) длиной 3 м.

Полосы при пересечении в углах каждой ячейки сетки свариваются между собой и с электродами. Сварка производится внахлестку с соблюдением таких же требований, как и при соединении стальных заземляющих проводников между собой и контактных соединениях их с заземляемыми конструкциями и заземлителями: длина нахлестки должна быть равна двойной ширине при прямоугольном сечении и 6-ти диаметрам при круглом сечении проводников; сварка выполняется по всему периметру нахлестки.

После монтажа сварные швы, расположенные в земле, покрываются битумом.

Заземляющие проводники оборудования выполняются полосой 25х5 мм, прокладываемой в земле на глубине 0,3 м, или другим проводником того же сечения.

Допускается соединять заземляющие проводники с помощью 2-х болтовых зажимов при условии обеспечения в процессе эксплуатации периодического контроля за их состоянием, клеммы должны иметь контргайки, контршайбы и т.п.

Заземляющие проводники присоединяются к рельсам без применения сварки только механическим способом:

– к клемме дроссель-трансформатора под болт,

– к рельсу – при помощи крюкового болта.

Присоединение всех заземляющих проводников к междроссельным перемычкам дроссель-трансформаторов выполняются зажимами К-054 или под болты клеммных выводов дроссель-трансформаторов.

Выравнивающий контур заземления КТП сооружается путем укладки в землю на глубине 0,3 м на расстоянии 1 и 2 м от краев металлических конструкций КТП 2-х прямоугольников, соединенных между собой и с конструкцией КТП.