Оборудование подстанций

Аппараты и конструкции подстанций должны быть надежно присоединены к заземляющей магистрали или непосредственно к заземлителю.

Для болтового присоединения стального заземляющего проводника прямоугольного сечения к корпусу аппарата или к металлоконструкции на конце проводника сверлят отверстие диаметром на 1 мм больше диаметра заземляющего болта. Если же присоединяемый заземляющий проводник имеет круглое сечение, то к его концу приваривают кусок плоской шины с отверстием соответствующего диаметра.

Присоединять заземляющие проводники к оборудованию,- которое часто подвергается демонтажу, рекомендуется гибкими проводниками соответствующих сечений с наконечниками, имеющими отверстия под болт.

Места болтовых присоединений заземляющих проводников к корпусам аппаратов и заземляемым металлическим конструкциям должны быть хорошо зачищены и покрыты техническим вазелином для предохранения от окислений и ухудшения контакта между ними.

В качестве заземляющих проводников можно использовать:
а) нулевые проводники сети;
б) металлические конструкции зданий (фермы, колонны) и конструкции производственного назначения (каркасы   распределительных   устройств,   подкрановые пути и т. п.);
в) стальные трубы электропроводок;
г) алюминиевые оболочки кабелей;
д) металлические стационарно открыто проложенные трубопроводы всех назначений, кроме трубопроводов горючих и взрывоопасных смесей, канализации и центрального отопления.

Эти проводники должны быть надежно соединены с заземляющим устройством или нулевым проводом в помещениях, где применяется заземление.

Указанные проводники или их части могут служить единственными заземляющими проводниками, если они но проводимости удовлетворяют требованиям ПУЭ.

Стальные заземляющие проводники должны быть проложены открыто. Это требование не относится к нулевым жилам и металлическим оболочкам кабелей, трубопроводам скрытой электропроводки, к находящимся в земле металлоконструкциям, а также к проводникам заземления, проложенным в трубах.
В качестве заземляющих проводников или заземлителей использование голых алюминиевых проводников для прокладки в земле запрещается.

Предохранители защищают электроустановку (подстанцию, линию) или ее отдельные элементы от токов перегрузок и короткого замыкания.

В закрытых электроустановках напряжением 6 и 10 кВ применяют предохранители ПК и ПКТ.
Предохранитель ПК состоит из плиты, патрона с плавкой вставкой и контактов, укрепленных на головках верхнего и нижнего опорных изоляторов.

Патрон представляет собой фарфоровую трубку, на концах которой закреплены латунные колпачки. Внутри патрона, заполненного кварцевым песком, находится плавкая вставка из медных посеребренных или констак-тановых проволок. Медные плавкие вставки применяют в предохранителях ПК, предназначенных для защиты силовых цепей, константановые - в предохранителях ПКТ, применяемых для защиты трансформаторов напряжения.

Плавкие вставки предохранителей ПК на токи до 7,5 А и ПКТ намотаны на ребристый стержень из керамики. Плавкие вставки предохранителей ПК на токи выше 7,5 А выполнены в виде спиралей, помещенных непосредственно в фарфоровый патрон.

В предохранителях на токи до 7,5 А параллельно с плавкими вставками включены вспомогательные проволоки с фарфоровыми искровыми промежутками. Эти проволоки по обе стороны искрового промежутка имеют различные сечения.

На проволоках плавких вставок предохранителей ПК на номинальные токи выше 7,5 А напаяны оловянные шарики, предназначенные для снижения перегрева элементов предохранителя при малых перегрузках. Действие подобной плавкой вставки основано на «металлургическом эффекте». Применение вставок, состоящих из проволок различного диаметра по длине (вставок ступенчатого сечения), позволяет снизить перенапряжения, возникающие на предохранителе при перегорании вставки.

При использовании в предохранителе ПК вставок из нескольких параллельных проволок увеличивается не только теплоотдача и уменьшается общее сечение вставки по сравнению с сечением однопроволочной вставки, но и улучшаются условия гашения дуги, возникающей в нескольких параллельных каналах при разрыве электрической цепи.

Высоковольтные предохранители ПК выбирают исходя из номинального длительного тока плавкой вставки, которая не расплавляется при наибольшем рабочем токе и при переходных процессах. Предельно отключаемый ток плавкой вставки предохранителя должен быть равен или больше максимально ожидаемого тока к. з. защищаемой цепи.

Селективность действия ПК обеспечивается, если номинальные токи плавких вставок последовательно установленных предохранителей различаются на одну ступень. Время отключения предохранителями ПК токов к. з. большой кратности составляет 0,05-0,007 с.

Патроны предохранителя ПК снабжены указателем срабатывания, состоящим из втулки, пружины, указательной проволоки и головки с крючком. Металлическая втулка, со вставленной в нее пружиной, закреплена на крышке патрона. Один конец пружины соединен с втулкой, другой - с головкой указателя, имеющей крючок, за который зацеплена указательная проволока. При этом пружина находится в сжатом состоянии.

Указательная проволока, перегорая одновременно с плавкой вставкой, освобождает пружину, которая выбрасывается из предохранителя вместе с головкой, сигнализируя таким образом о срабатывании предохранителя.

Патроны предохранителей ПКТ в отличие от патронов предохранителей ПК не имеют указателей срабатывания. Перегорание плавкой вставки предохранителя ПКТ обнаруживают по показаниям приборов, включенных в цепь трансформатора напряжения, защищаемого данным предохранителем.
Засыпаемый в патрон кварцевый песок должен быть сухим с размерами крупинок кварца 0,5-1,5 мм. Если размеры крупинок менее 0,5 мм, песок будет спекаться после нескольких перегораний плавкой вставки, а при .размере крупинок более 1,5 мм - увеличивается продолжительность горения дуги (при перегорании плавкой вставки) из-за большого количества воздуха, сохраняющегося в патроне между крупными частицами песка.

Предохранители располагают на стене, стальной раме, а также на цоколе из швеллера или двух угольников, соблюдая следующие требования: патроны должны входить в губки установленных предохранителей мягко и без перекосов (отклонение продольной оси каждой пары контактных губок вдоль патрона не должно превышать ±0,5 мм); указатели срабатывания патронов предохранителей должны быть обращены вниз и хорошо видны обслуживающему персоналу; патроны должны вкладываться в держатели и извлекаться из них с достаточно большим усилием; замки предохранителей должны прочно удерживать патрон от выпадания его при электродинамических усилиях, создаваемых токами короткого замыкания.

Предохранители заземляют, присоединяя заземляющую шину к фланцам опорных изоляторов, раме или металлической конструкции, на которых они установлены.

Перед монтажом шины отбраковывают, сортируют по длине и сечению, а также проверяют отсутствие вмятин и трещин.

Рис. Болтовые контактные соединения шин:

а, б - внахлестку;
в - встык с накладками и без накладок;
г - сжимными накладками

К монтажу шин приступают после расстановки и крепления опорных и проходных изоляторов, на которых должны крепиться шины.
Заготовку и гнутье шин рекомендуется производить жесткими шаблонами из круглой стальной проволоки диаметром 3-4 мм. Шины гнут на шиногибочном станке, а крепят плашмя или на ребро на изоляторах болтами, скобами или в шинодержателях.

Неразъемные контактные соединения шин друг с другом осуществляют сваркой, а разъемные - болтами одним из способов, показанных на рис. 3.3. Размер контактного соединения 1 должен быть не менее двойной ширины шины, т. е. 1>2а.

Швы соединений шин, выполненных сваркой, не должны иметь наплывов металла, прожогов и трещин. Контактные поверхности шин, соединяемых болтами, должны быть шероховатыми, что достигается обработкой их на шинофрезных станках или драчевым напильником.

Во всех случаях шина фаз В должна быть расположена посредине, а фаз А и С - по обеим сторонам фазы В в зависимости от конструкции шинного устройства.

Цвет шин должен соответствовать порядку чередования фаз трансформаторов и питающих линий. Для окраски шин применяют стойкие эмалевые или масляные краски.

Однополюсные шины окрашивают со всех сторон, многополюсные - по наружным поверхностям.
Окраска шин облегчает фазирование присоединяемых к ним аппаратов, позволяет легче ориентироваться в схеме, что снижает вероятность неправильных действий персонала в процессе эксплуатации электроустановки.