Защита от перехода напряжения выше 1000 В в сеть напряжением до 1000 В

Рис. 4.15. Схемы защиты от опасности при переходе

        высшего напряжения на сторо­ну низшего:

 а — соединение с землей нейтрали или фазы со стороны низшего на­пряжения через пробивной предохранитель; б — глухое заземление нейтрали со стороны низшего напряжения; в — заземление одного из выводов средней точки обмотки низшего напряжения или применение заземленного экрана, если высшее напряжение до 1000 В

Если нейтраль сети напряжением выше 1000 В изолирована, а нейтраль сети до 1000 В имеет глухое заземление, то аварий­ный ток замыкается через сопротивление R₃ рабочего (защитно­го) заземления, емкостную проводимость сети высокого напря­жения (рис. 4.15, б).

Если высшее напряжение ниже 1000 В, пробивной предохранитель не срабатывает. Поэтому в сетях с малыми напряжения­ми, например для питания ручных электроприемников, защиту от опасности при пробое напряжения осуществляют одним из способов: заземлением одного из выводов обмотки низшего напряжения, заземлением средней точки обмотки низшего напря­жения или применением заземленного экрана между обмотками высшего и низшего напряжения (рис. 4.15, в).

4.8 Защитные средства, применяемые
в электроустановках

Определение и классификация. Защитными средствами назы­ваются приборы, аппараты, переносные устройства и приспособ­ления, предназначенные для защиты работающих в электроуста­новках от поражения электрическим током, воздействия электри­ческой дуги, электрического поля, продуктов горения, падения с высоты и т. п.

В понятие защитных средств не входят конструктивные эле­менты электроустановок, например постоянные ограждения, ста­ционарные заземляющие ножи, стационарные сигнальные лампы.

Защитные средства условно делят на три группы: изолирующие, ограждающие и предохранительные. По характеру применения они подразделяются на две категории: средства коллективной защиты, средства индивидуальной защиты.

Основную группу защитных средств составляют изолирующие электрозащитные средства, которые подразделяются на основные и дополнительные. Основными называются изолирующие электрозащитные средства, которые длительное время выдерживают рабочее напряжение электроустановки и позволяют прикасаться ими к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

К дополнительным электрозащитным средствам относятся изолирующие средства, которые сами по себе из-за недостаточной их изолирующей способности не могут при данном напряжении обеспечить защиту персонала от поражения электрическим током; они дополняют основные средства, т. е. применяются только вместе с ними. Они служат также для защиты от напряжения прикосновения и напряжения шага.

Изолирующие электрозащитные средства по напряжению, при котором они могут применяться, делятся на две группы: для электроустановок до 1000 В и выше 1000 В.

В электроустановках выше 1000 В применяются следующие изолирующие электрозащитные средства:

а) основные электрозащитные средства: штанги изолирующие оперативные и измерительные; указатели напряжения; клещи изолирующие и электроизмерительные; средства для ремонта под напряжением выше 1000 В (изолирующие лестницы, площадки, изолирующие тяги, непосредственно соприкасающиеся с проводом, щитовые габаритники, захваты для переноски гирлянд, штант для укрепления зажимов и установки габаритников);

б) дополнительные электрозащитные средства: диэлектрические перчатки, боты, коврики, изолирующие подставки.

В электроустановках до 1000 В применяются следующие изолирующие электрозащитные средства:

а) основные электрозащитные средства: штанги изолирующие оперативные; клещи изолирующие и электроизмерительные; указатели напряжения; диэлектрические перчатки; слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками;

б) дополнительные электрозащитные средства: диэлектрические галоши, диэлектрические коврики, изолирующие подставки.

При пользовании основными электрозащитными средствами с каждым из них достаточно применять только одно дополнительное электрозащитное средство, т. е. одновременное применение, например, диэлектрических перчаток, бот и ковриков при работах с изолирующей штангой или изолирующими клещами не требуется.

Вместе с тем применением двух или более дополнительных защитных средств нельзя заменить основное защитное средство, например, при работе в электроустановках выше 1000 В диэлектрические перчатки и боты не заменят изолирующих клещей.

Выбор защитных средств при оперативных переключениях и ремонтных работах регламентируют Правила применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках.

Комплектование электроустановок средствами защиты. Все находящиеся в эксплуатации защитные средства должны быть пронумерованы и испытаны. Они должны находиться в качестве инвентарных номеров в распределительных установках, распределительных пунктах электросетей или входить в инвентарное имущество оперативно-выездных бригад, а также выдаваться для индивидуального пользования.

Распределение инвентарных средств защиты между объектами производится в соответствии с системой организации эксплуатации данного предприятия.

Средства защиты должны размещаться в специально отведенных местах в помещениях электроустановок, обычно на щитах управления. В местах хранения для этой цели должны быть предусмотрены крючки или кронштейны для штанг, клещей, переносных заземлений, предупредительных плакатов, а также шкафчики, стеллажи для перчаток, галош, ковриков, защитных очков, указателей напряжения и экранирующих комплектов.

Для хранения изолирующих средств защиты, находящихся в пользовании оперативно-выездных бригад, ремонтных бригад, лабораторий или в индивидуальном пользовании, выделяются специальные сумки, ящики или чехлы. Хранение средств защиты вместе с инструментом не разрешается.

Ответственность за своевременное обеспечение электроустановок испытательными средствами защиты, правильное хранение и создание необходимого резерва, своевременное периодическое испытание, осмотры и организацию учета средств защиты несут начальники цеха, службы, подстанции, участка сети, мастера участка, а в целом по предприятию — главный инженер и главный энергетик.

За правильное хранение и использование средств защиты, выданных для отдельной электроустановки, отвечает обслужива­ющий персонал, применяющий эти средства.

Изолирующие защитные средства:

1.Штанги изолирующие оперативные и измерительные. Изоли­рующие штанги по назначению делятся на оперативные и изме­рительные.

Оперативные штанги предназначены для управления разъ­единителями и использования в комплекте с указателем напря­жения для проверки наличия или отсутствия напряжения на токоведущих частях, для замены предохранителей выше 1000 В, установки искрового промежутка, снятия и установки трубчатых разрядников, очистки изоляции оборудования от пыли под на­пряжением и других работ.

В практике эксплуатации электроустановок напряжением вы­ше 1000 В применяются оперативные штанги типов ШО-ЮУ4, ШО-35У4. Они предназначены для управления разъединителями в комплекте с указателями напряжения типа УВН-10, для про­верки наличия или отсутствия напряжения на токоведущих час­тях напряжением соответственно 10 и 35 кВ.

Оперативные штанги типов ШО-ЮТ4 и ШО-35Т4 предназна­чены для управления разъединителями в условиях тропического климата и категории размещения 4. Как исключение допускает­ся работа в сухую погоду в условиях категории 3.

Для регулирования искрового промежутка и снятия трубча­тых разрядников в распределительных устройствах и на линиях электропередачи ПО кВ применяются оперативные штанги типа ШР-ИОУ4. Рабочей частью штанги является головка с захвата­ми, зажимающими патрубок разрядника.

Оперативные универсальные штанги типов ШОУ-15, ШОУ- 110 и ШОУ-220 предназначены для управления разъединителями в комплекте с указателями напряжения для замены трубчатых предохранителей типов ПК и ПКТ, снятия набросов и других работ в электроустановках напряжением соответственно 15, 35, 110 и 220 кВ.

Измерительные штанги предназначены для контроля подвес­ных и опорно-штыревых изоляторов линий электропередачи и электрических подстанций 35—500 кВ, контроля состояния кон­тактов проводов и шин, а также для измерения температуры то­коведущих частей.

Штанги для контроля изоляторов делятся на две группы: контрольные и измерительные. К первой группе (контрольные штанги) относят устройства, при помощи которых можно лишь оценить напряжение на изоляторах, установив, превышает или нет это напряжение заранее заданное значение.

Измерительными штангами можно непосредственно изме­рить падение напряжения на изоляторах, когда вся изолирующая конструкция находится под рабочим напряжением электроуста­новки.

Главным преимуществом измерительных штанг перед конт­рольными является возможность измерять падение напряжения на каждом изоляторе гирлянды или на каждом элементе изоли­рующей опорной конструкции, находящейся под рабочим напря­жением электроустановки.

2.Универсальные измерительные штанги типа ШОУ конструкции СКТБ ВКТ с переменным искровым промежутком. Эти штанги в от­личие от других имеют устройства для изменения расстояния меж­ду электродами искрового промежутка, при помощи которого и из­меряется падение напряжения на контролируемом изоляторе.

Различают две группы штанг: ШИУ-220 — для работы на воздушных линиях (ВЛ) и в распределительных устройствах (РУ) 35-220 кВ; ШИУ-500 - для работы на ВЛ 330-500 кВ.

Штанги измерительные типов ШИ-35, ШИ-110, ШИ-220 в ка­честве измерительного прибора имеют стрелочный микроампер­метр с добавочным сопротивлением 150—160 МОм. Ими можно производить проверку контактов В Л и РУ и снятия набросов.

Штанги для измерения температуры токоведущих частей име­ют электротермометры, предназначенные для измерения темпера­туры контактных соединений токоведущих частей, находящихся под напряжением. Известны штанги с электротермометрами ти­пов ЭТ-1 и ЭТ-2.

Штанга с электротермометром ЭТ-1 рассчитана на примене­ние в электроустановках до 10 кВ. На конце штанги укреплен датчик с термосопротивлением, а на изолирующей части уста­новлен измерительный прибор, проградуированный в градусах Цельсия.

Штанга с электротермометром типа ЭТ-2 предназначена для применения в электроустановках напряжением 35 кВ и выше.

Датчик этих элекгротермометров снабжен контактом, который замыкается только при нажатии датчиком на поверхность, тем­пературу которой нужно измерять. Контакт включает цепь бата­реи, питающей мостовую схему для измерения сопротивления, значение которого пропорционально температуре контакта. Соп­ротивления плеч моста смонтированы в корпусе прибора. В ка­честве измерителя электротермометра использованы микроам­перметры с пределом измерения от нуля до 100 мкА.

3.Клещи изолирующие и электроизмерительные. Изолирующие клещи предназначены для операций по установке и снятию пре­дохранителей, установке и снятию накладок, перегородок и для других аналогичных работ. Они состоят из трех основных час­тей: рабочей (губок клещей), изолирующей и рукоятки. Рукоятка и изолирующая часть изготовляются из изоляционного материа­ла, рабочая часть (губки клещей) изготовляется как из изоляци­онного материала, так и из металла. В случае, если рабочая часть изготовлена из металла, на губках укрепляются неметаллические накладки, чтобы при операциях не повредить фарфор патрона предохранителя. Размеры клещей (мм) определяются удобством пользования, но не должны быть менее приведенных ниже.

Изолирующая часть клещей со стороны рукоятки ограничи­вается кольцом или упором из изоляционного материала. Диаметр ограничительного кольца на 5—20 мм больше диаметра рукоятки. Форма рабочей части должна быть такой, чтобы мож­но было надежно и плотно зажать трубчатый патрон предохра­нителя или такие электрозащитные средства, как изолирующая накладка, резиновый колпак и т. п.

Клещи изолирующие типов К-1000 и К-6, ЛК-35 кВ предназна­чены для замены предохранителей типов ПР-1 и ПР-2, НПН на токи 15—60 А в электроустановках до 1000 В. Они выпускаются для работы в электроустановках 6—35 кВ для замены предохра­нителей типов ПКТ-6, ПКТ-10, ПК-6 на токи до 300 А, ПК-10 — на токи до 200 А, а также для установки и снятия изолирующих ограждений, накладок и других аналогичных работ.

Клещи измерительные предназначены для измерения тока, на­пряжения, а также мощности без разрыва токовой цепи. Клещи для электроустановок 2—10 кВ состоят из трех частей: рабочей, изолирующей и рукоятки. Рабочую часть клещей составляют разъемный магнитопровод, обмотка и съемный или встроенный измерительный прибор. Изолирующая часть и рукоятка выпол­нены из пластмассы или бакелита. Минимальная длина изоли­рующей части 380 мм, рукоятки — 130 мм.

Клещи для электроустановок до 1000 В состоят из рабочей части (разъемного магнитопровода, обмотки измерительного при­бора) и корпуса, являющегося одновременно изолирующей час­тью с упором и рукояткой.

Электроизмерительные клещи переменного тока работают по принципу одновиткового трансформатора тока, у которого пер­вичной обмоткой является провод или шина, по которому про­текает измеряемый ток, а вторичная многовитковая обмотка, к которой подключен измерительный прибор, насажена на маг­нитопровод. Клещи имеют разъемный магнитопровод, состоя­щий из двух частей, стягиваемых пружиной; в нормальном поло­жении эти части образуют замкнутое кольцо — контур. Для ох­вата провода или шины магнитопровод раскрывается подобно обычным клещам при воздействии оператора на рычаги клещей.

Клещи электроизмерительные типа Ц-90 предназначены для измерения переменного тока промышленной частоты напряже­нием до 10 кВ. Пределы измерения по току 0—15—35—75—300 и 600 А.

Клещи измерительные типа Ц-91 служат для измерения тока и напряжения в цепях переменного тока промышленной часто­ты. Пределы измерения по току 0—10—25—100—250—500 А, а по напряжению — 0—300—600 В.

Выпускаемые ранее электроизмерительные клещи типа Ц-30 имеют аналогичные клещам Ц-91 технические параметры и от­личаются другими данными: расположением шкалы прибора и большей массой (2 кг вместо 0,6 для клещей Ц-91). Эти клещи имеют пределы измерения по току 0...600 А и один предел по напряжению — 600 В.

Клещи электроизмерительные типа Д-90 предназначены для измерения мощности в цепях переменного тока промышленной частоты до 380 В. При напряжении 220 В пределы измерения клещей 0—25—50—75 кВт, а при напряжении 380 В — 0—50— 100—150 кВт при cosφ = 0,8.

4.9.  Указатели напряжения

Указатели напряжения до 1000 В. Указатели изготовляются двух типов: однополюсные, действующие при прохождении ем­костного тока, и двухполюсные, действующие при прохождении активного тока. Однополюсные указатели применяются в элект­роустановках переменного тока и рекомендуются при проверке схем вторичных соединений, определении фазного провода в элект­росчетчиках, патронах, выключателях, предохранителях и пр. Двухполюсные указатели пригодны для электроустановок пере­менного и постоянного тока.

Чувствительность указателей напряжения характеризуется напряжением зажигания — минимальным напряжением, при ко­тором наступает видимое устойчивое свечение сигнальной лампы.

Напряжение зажигания указателей не должно быть выше 90 В, а ток, проходящий через указатель при наибольшем рабочем на­пряжении, на которое он рассчитан, не должен превышать 0,6 мА для однополюсных указателей и 4 мА — для двухполюсных с шунтированной лампой. Для двухполюсных указателей с газо­разрядной лампой ток, про­ходящий через указатель, не должен превышать 40 мА.

Правила запрещают при­менять вместо указателя на­пряжения так называемую контрольную лампу (лампу накачивания) из-за возмож­ных травм при ее взрыве и ма­лой надежности в работе.

Недостатком всех однополюсных указателей является чувс­твительность к наведенному напряжению вследствие емкостных и индуктивных связей (между жилами в кабеле, проводами в пучке и т. д.).

Двухполюсный указатель УННУ-1 (универсальный) предна­значен для проверки наличия или отсутствия напряжения в це­пях 110—660 В переменного тока промышленной частоты и пос­тоянного тока с одновременным указанием полярности. Прин­ципиальная схема прибора показана на рис. 4.16

.

Рис.4.16. Схема указателя напряжения УННУ-1: H1. H2- неоновые лампы; R1- шунтирующий резистор; R2- балластный резистор; V1, V2- диоды

Для того чтобы обес­печить возможность ин­дикации полярности пос­тоянного напряжения, ука­затель содержит две не­оновые лампы, Н1 и Н2, включенные через диоды VI и V2. Каждая из этих ламп горит только при со­ответствующей полярнос­ти проверяемого напря­жения. При подключении к цепи переменного тока горят обе лампы.

Указатели напряжения выше 1000 В. Емкостные указатели напря­жения типа УВН-10 и УВН-80 широко используются в электро­установках переменного тока про­мышленной частоты напряже­нием 2—110 кВ. Они надежны и просты в обслуживании. При­меняемые в этих указателях неоновые лампы позволяют полу­чать стабильный световой сигнал и отказаться от непосредствен­ной связи указателя с землей, так как ток, достаточный для на­дежной индикации напряжения, обеспечивается емкостной связью (рис. 4.17).

Рис. 4.17. Схема указателей напряжения УВН-10 и УВН-80

В ходе эксплуатации ВЛ 6—10 кВ указатели не могут быть использованы для индикации напряжения на проводах с дере­вянными и железобетонными опорами, а также из корзин гид­роподъемников и телескопических вышек. В связи с этим при применении указателей типов УВН-10 и УВН-80 М необходимо осуществлять их непосредственную связь с землей. Для этой цели указатель имеет винтовой разъем, соединенный с электри­ческой схемой указателя. Винтовой разъем, помимо того что он служит для присоединения заземляющего проводника, выпол­няет функции конструктивного элемента, соединяющего рабо­чую и изолирующую части указателя.

Связь заземлителя с землей осуществляется при помощи гиб­кого медного провода сечением не менее 4 мм². Заземляющий проводник присоединяется к штырю, заглубляемому в грунт на глубину не менее 0,5 м.

 Указатели напряжения для фазировки. В электроустановках трехфазного тока фазировка применяется при первоначальном включении или после ремонтов генераторов, трансформаторов, линий электропередачи.

Фазировка включает три вида проверок: очередности следо­вания фаз, одноименности фаз и совпадения одноименных фаз. Для указанных видов применяется прямой метод фазировки в отличие от традиционного способа, выполняемого в прошлом с помощью стационарных или переносных трансформаторов на­пряжения. Подобный способ отличался трудоемкостью, снижал надежность электроснабжения и уровень электробезопасности.

Разрабатываемые в настоящее время указатели напряжения предназначены для проверки совпадения фаз на линиях электро­передачи (кабельных и воздушных) и трансформаторах, работающих в одной системе, т. е. питающихся от об­щего источника энергии. Применяются серий­ные указатели двух типов: УВНФ-10 — для электроустановок 3, 6, 10 кВ и УВНФ-35 — для электроустановок 35 и 110 кВ.

Электри­ческая схема указателя напряжения содержит неоновую лампу, добавочные конденсаторы, опре­деляющие электрическую прочность и на­дежность схемы, и конденсаторы, шунтирующие лампу с целью нормирования емкостного потенциала. В процессе фазировки сигнальная лампа указателя не светится при согласном включении и дает яркий свет при встречном включении.