Erdungsgeräte für Umspannwerke – Zweck, Konstruktionsmerkmale, Betriebsmerkmale

Die elektrische Ausrüstung der Umspannwerke befindet sich im Normalbetrieb in einem guten technischen Zustand und stellt keine Gefahr für Personen dar. Die Metallteile des Gehäuses sind von spannungsführenden Teilen des Gerätes isoliert. Kommt es jedoch zu einem Unfall im Stromnetz, der mit einem Ausfall der Geräteisolierung oder einem Kurzschluss einer der Phasen des Netzes zur Erde einhergeht, kann eine Person, die mit dem Gerät in Kontakt kommt, bzw sich in unmittelbarer Nähe befindet, wird einem elektrischen Schlag ausgesetzt.

Ein Strom von 90-100 mA und mehr, der für den Bruchteil einer Sekunde auf den menschlichen Körper einwirkt, ist tödlich. Die Schwere eines Stromschlags hängt auch von den Strompfaden und den physiologischen Eigenschaften des menschlichen Körpers ab, weshalb der Strom oft tödlich und von geringerer Stärke sein kann.

Um einen Stromschlag für das Personal zu verhindern, das elektrische Anlagen wartet, müssen die Metallteile der Gerätegehäuse sowie die Metallelemente in unmittelbarer Nähe des Geräts geerdet werden.

Unter Erdung versteht man die Verbindung von Metallelementen und Gerätekästen mit dem Erdungskreis einer elektrischen Anlage, in diesem Fall einer Umspannstation.

Lassen Sie uns auflisten, welche Ausrüstungsgegenstände von Umspannwerken geerdet sind:

• Leistungstransformatortank;

• Motorgehäuse;

• Hochspannungstank;

• Metallelemente von Portalsammelschienen, die Strukturen von Trennschaltern, Trennern und anderen Schaltanlagenausrüstungen tragen;

• Türen, Zäune, Rückwandgehäuse, Geräteschränke;

• Metallarmierung von Kabelleitungen unabhängig vom Verwendungszweck (Stromversorgung, Sekundärschaltung), End- und Anschlusskabeldurchführungen mit Metallgehäuse;

• Sekundärwicklungen von Stromwandlern und Spannungswandlern;

• Glattwandige und gewellte Metallrohre, in denen elektrische Leitungen und andere Metallkästen bestehender Geräte und Elektroinstallationen verlegt werden.

Merkmale des Designs der Erdungsvorrichtung des Umspannwerks

Die Erdungsvorrichtung einer Umspannstation besteht strukturell aus zwei Hauptelementen – einer Erdungselektrode und Erdungsleitern (Erdungssammelschienen).

Erdungsschalter Hierbei handelt es sich um Metallelemente, die direkten Kontakt mit der Erde haben. Es gibt wiederum zwei Arten von Erdungsschaltern: natürliche und künstliche.Zu den natürlichen Erdungsleitern zählen verschiedene Metallkonstruktionen, von denen einige in den Boden eindringen, Rohrleitungen für verschiedene Zwecke (mit Ausnahme von Gasen und anderen Rohrleitungen, durch die brennbare Flüssigkeiten fließen), Metallummantelungen (Panzerungen) von im Boden verlegten Kabelleitungen. Künstliche Erdungsdrähte werden durch das Eingraben von Stahlrohren, Stangen, Streifen und Winkelstahl im Boden hergestellt.

Erdungsdrähte verbinden die Metallteile des Geräts und andere geerdete Elemente mit der Erdungselektrode. Das heißt, es erfolgt über die Erdungsdrähte Geräteerdung.

Gerätegehäuse, Gerätetragstrukturen usw. werden über starre Metallsammelschienen geerdet. Die Erdungsschienen sind schwarz gefärbt. An bestimmten Stellen entlang der Erdungsschienen und an geerdeten Metallelementen muss die Installation tragbarer Schutzerder vorgesehen werden. Diese Stellen werden gereinigt, mit einem Schmiermittel bedeckt, um eine Oxidation des Metalls zu verhindern, in der Nähe dieser Stellen wird ein vorgefertigtes Schild angebracht oder ein Bodenschild wird mit Farbe aufgetragen.

Tragbare Schutzerdung bestehen aus flexiblen Kupferdrähten, die über spezielle Klemmen mit geerdeten und geerdeten Elementen verbunden sind. Tragbare Erdungsgeräte dienen als Erdungskabel. Sie dienen zur Erdung von Abschnitten des Stromnetzes, um die Sicherheit bei Reparaturarbeiten zu gewährleisten, sowie zur Erdung spezieller Geräte, die zur Durchführung von Arbeiten innerhalb einer Elektroinstallation oder in unmittelbarer Nähe von Stromleitungen verwendet werden.

Die beweglichen Elemente der Ausrüstung – Türen von Schränken, Zäune, feste Erdungslamellen von Trennschaltern usw. – sind mit flexiblen Kupferdrähten verbunden, um einen zuverlässigen Kontakt mit dem geerdeten Körper des Schranks oder der Tragkonstruktion zu gewährleisten.

Die Verbindung von Erdungsschienen aus Metall mit Erdungskonstruktionen erfolgt durch Schweißen. Die Verbindung der Erdungsschienen mit den Gehäusen der Geräte kann je nach Konstruktionsmerkmalen sowohl durch Schweißen als auch durch Schraubverbindungen erfolgen. Kupfererdungsleiter beweglicher Geräteelemente werden durch Schraubverbindungen oder Löten mit geerdeten Elementen verbunden, wenn es erforderlich ist, einen Kupferleiter mit dem Metallmantel der Kabelleitung zu verbinden.

Merkmale des Betriebs von Erdungsgeräten

Für den Widerstand von Erdungsgeräten gibt es genormte Werte. Abhängig von der Betriebsspannung der Elektroinstallation und der Höhe der Erdschlussströme kann der zulässige maximale Widerstand des Erdungskreises der Umspannstation zwischen 0,5 und 4 Ohm variieren.

Während des Betriebs müssen Erdungsgeräte regelmäßig überprüft werden. Die Inspektion wird mindestens alle 6 Jahre durchgeführt und besteht aus zwei Schritten: Messung des Widerstands des Erdungsgeräts und stichprobenartige Überprüfung des Zustands der Erdungskabel.

Während des Betriebs elektrischer Geräte ist es außerdem erforderlich, die Installationsorte tragbarer Schutzerdungsstellen regelmäßig von Rost zu reinigen und sie mit einer neuen Fettschicht abzudecken, um Korrosion zu verhindern.