Обнаружение замыканий на ВЛ мощностью 7-36 кВ на земле
Основная задача рабочих электросетей – обеспечение оборудованию состояния готовности к эксплуатации в любое время. Самая часто встречающаяся разновидность повреждений электросетей – замыкание фазы на земле. Причиной такого замыкания может стать пробой изоляции или обрыв проводов ВЛ. Электросеть, имеющая участок замыкания на землю, может осуществлять непродолжительное функционирование. При наличии такой деформации, происходит повышение напряжения на двух неповреждённых фазах. Задачей эксплуатационного персонала является поиск и быстрое устранение неполадок.
Оповещение о возникшем замыкании на земле подаётся на приборы изоляционного контроля рабочим подстанции. Замыкание фазы на землю приведёт к установлению нулевого показателя на приборе контролирования изоляции. Возникновение замыкания через сопротивление приводит к уменьшению основных показателей и одновременному возрастанию показаний на других фазах в несколько раз.
Изоляционный контроль высоковольтной сети, имеющей изолированную нейтраль, осуществляется тремя вольтметрами. В этом случае выполняется подключение вольтметров и контактов основной вторичной обмотки, используя трёхфазный трёхобмоточный трансформатор напряжения.
Нарушение изоляции фазы при замыкании на земле приводит к снижению показателей напряжения. Одновременно с этим происходит возрастание значений двух неповреждённых фаз. Пробой изоляции и металлическое замыкание фазы на земле приводит к установлению нулевых показателей вольтметра для неповреждённой фазы с одновременным возрастанием значений почти в двойне для двух других при отображении линейного тока.
Обнаружив повреждённую линию, при невозможности немедленного снятия нагрузки на линии, она должна быть изолирована от главной сети. Поскольку замыкание на землю постепенно становится междуфазным, действия рабочего персонала должны выполняться в короткие сроки.
Чтобы найти участок однофазного замыкания на земле, используется переносной прибор, замеряющий рядом с воздушной линией показатели уровня магнитного поля тока нулевой последовательности. Рабочий персонал организации, эксплуатирующей электросеть, оснащается переносными устройствами, определяющими участки замыкания на земле ВЛ мощностью 6-37 кВ. Чаще всего в энергетических системах применяются переносные приборы, в основе работы которых лежит магнитоэлектрический принцип.
Используя такие приборы, становится возможным поиск повреждённых участков в электросетях, не выполняя поочерёдное отключение ВЛ, что привело бы к перерыву снабжения электричеством. При большом переходном сопротивлении места замыкания на земле, чтобы дожечь изоляцию до показателя, требуемого для выявления скрытой деформации ВЛ, можно использовать передвижную установку с переносными приборами. Такие меры способны сократить трудовые затраты рабочих, занимающихся поиском деформированных участков в электросетях.
Подготовительные мероприятия перед работой. Поиском деформаций на ВЛ, мощность которой превышает 1кВ, занимается наряд. Перед тем, как выехать на поисковые работы по обнаружению деформированных участков на воздушной линии, проводится тестирование исправности основных режимов прибора. Для этого устройство подносится к главному проводу электрического прибора. Когда прибор с правой стороны приближается перпендикулярно проводу, происходит заметное увеличение показателей. На исправном приборе стрелка на шкале расположена в пределах 46-74%.
Как выявить место замыкания. При определении места замыкания, первым делом выявляется деформированная воздушная линия. С этой целью измеряется магнитное поле около каждой воздушной ЛЭП, отходящей от шины главной подстанции. Рабочий, который осуществляет замеры, подходит к отходящей воздушной линии, недалеко от участка, где она выходит за пределы территории подстанции на расстояние семи метров относительно оси воздушной линии, контролируя руками рычаги управления на приборе.
Далее осуществляется установка требуемого режима, приборная стрелка при этом не должна зашкаливать. Запомнив показания на приборе, необходимо провести такие же измерения рядом с другими отходящими ВЛ. Чтобы определить повреждение воздушной линии, следует выявить наибольший показатель, проанализировав все проведённые измерения. После того, как повреждённая ВЛ была определена, измеряются показатели отходящих от неё воздушных линий. Показатели в местах повреждённых ответвлений существенно превышены относительно неповреждённых. Чтобы определить деформированный участок на повреждённой отходящей ВЛ, необходимо провести последовательные замеры вдоль данной линии. В месте перехода через деформированный участок происходит резкое снижение приборных показателей.
При проведении измерений, рекомендуется использовать параметры того режима, который был установлен для обнаружения деформированной воздушной линии.
Во время процесса обнаружения деформированного участка, а также при отключении повреждённой воздушной линии релейной защитой, замыкание может самоустраниться. Таким образом, наличие в электросети замыкания на земле в процессе его обнаружения должно контролироваться. Чтобы это осуществить, в процессе измерения, на пятиметровом расстоянии от тестируемой воздушной линии устройство следует перевести в режим замера напряжения и запомнить показатели на приборе. При сохранении сетевого замыкания, показатели замеров из других точек электросети на аналогичном удалении будут такими же. После обнаружения замыкания произойдёт уменьшение показателей на приборе примерно в восемь раз. Если при выключении воздушной линии напряжение будет отсутствовать, показатели приблизятся к нулевой отметке.
Применение переносных приборов при обнаружении деформированных участков распределительных электрических сетей считается наиболее экономичным и оперативным.
Правила технической безопасности при обнаружении участка замыкания на земле. В пределах участка замыкания на земле возникает опасность воздействия шагового напряжения на человека или животное. При обнаружении оборванного и лежащего на земле провода, запрещается приближение к нему на расстояние менее восьми метров. Запрещено приближение к железобетонной опорной конструкции, если имеются признаки утечки тока на землю, такие как возникшая электрическая дуга на стойке или влагоиспарение из грунта в месте установки опоры. В этом случае устанавливается охрана, размещаются плакаты или знаки с предупреждениями, а также оповещается о происшествии диспетчер районной электрической сети.
Перечень правил по охране электросетей
По причине развития жилищного, бытового и дорожного строительства, реконструкции подземного хозяйства и дорог в городах, в сочетании с доступностью и уязвимостью линий электросетей, существует постоянная угроза их деформации в процессе проведения производственных работ. Для размещения распределительных устройств, электрических сетей распределительных точек с трансформаторными подстанциями предусмотрены закрытые помещения, доступ к которым имеется у ограниченного круга лиц. Осуществление работы в таких помещениях регламентировано строгими правилами. В отличие от вышеперечисленных закрытых условий, доступ к кабельным и воздушным линиям имеют многие сторонние организации.
Эксплуатируя электросети, необходимо соблюдение правил по охране электрических сетей, а также осуществление контроля их выполнения.
Охрану электросетей с контролем соблюдения правил безопасности должно осуществлять эксплуатирующее предприятие и организация, руководящая работами на электрической сети.
Организацией, эксплуатирующей электрическую сеть, информируются предприятия, которые располагаются в зоне, где проходит линия электропередач, относительно требований правил безопасности по охране электросетей.
Чтобы обеспечить сохранность электросетей, создать нормальные эксплуатационные условия, а также предотвратить несчастные случаи, требуется отведение земельных участков, установка охранных зон разрешённого расстояния от электросети до здания или сооружения на воде, прокладывание просек в лесном массиве и прочих зелёных насаждениях.
Размещение охранных зон электросетей:
- Вдоль воздушной ЛЭП. Это может быть участок земли или воздушное пространство, ограниченное вертикальными плоскостями, отстоящими с двух сторон от электролиний, пролегающих с краёв КЛ, размещённых без наличия отклонений, согласно расстоянию, предусмотренному классом напряжения линии.
- Вдоль перехода ВЛ через водоём. Воздушное пространство над поверхностью водоёма ограничено с помощью вертикальных плоскостей, которые отстоят по двум сторонам от проводов, располагающихся с краёв линии, положение которых, при этом, не должно быть отклонено более чем на сто метров. Для несудоходного водоёма расстояние регламентируется правилами размещения охранных зон вдоль ВЛ.
- Вдоль внутренней КЛ. Земельный участок ограничен вертикальными плоскостями, которые отстоят по двум сторонам трассы. Их размещение от расположенных по краям электролиний составляет один метр.
- Вдоль подводной кабельной линии. Подводное пространство от поверхности водоёма до дна ограничено с помощью вертикальных плоскостей, размещённых по краям линии. Их положение относительно крайних кабелей если вода в траншее составляет сто метров.
Земельный участок, входящий в охранную зону электросети, не изымается у землевладельца. Территория продолжает использоваться в сельскохозяйственных или других целях при условии обязательного соблюдения правил по охране электросетей. Перед проведением сельскохозяйственных работ в зоне охраны ВЛ, необходимо заблаговременно оповестить предприятие, руководящее работой линии электропередачи.
Проведение планового ремонта, реконструкции, модернизации воздушной линии, которая проходит на территории сельскохозяйственного угодья, осуществляется в соответствии с согласованием землевладельца. Кроме того, проведение любых мероприятий должно осуществляться в период, когда на территории угодья не высажены сельскохозяйственные культуры. Когда указанные работы будут завершены, в обязанности организации, руководящей электросетью, входит приведение земельного угодья в состояние пригодности для использования. Также, землевладельцу возмещается убыток, нанесённый в процессе производственных мероприятий.
Вдоль ВЛ или распределительных устройств, а также по периметру подстанции, расположенной на территории зелёных насаждений или лесного массива, с целью поддержания установленной ширины просеки, проводится периодическая очистка от кустов и обрезка деревьев, в соответствии с согласованием лесоохранной организацией. Также осуществляется вырубка отдельных деревьев, произрастающих вне просеки, падение которых способно повредить провода или опору линии электропередач.
Если воздушная линия проходит по территории фруктового сада, высота насаждений в котором не превышает четыре метра, осуществлять вырубку просеки не обязательно.
Не стоит вырубать лесозащитные насаждения, которые располагаются рядом с железной дорогой или водным пространством.
Антикоррозионное покрытие металлических элементов электроустановки восстанавливается в соответствие с распоряжением технического руководства энергетического объекта.
На воздушной ЛЭП мощностью свыше тысячу вольт, подверженную образованию гололёда, осуществляется расплавка льда воздействием электрического тока.
Интенсивно загрязняющиеся участки линии электропередач подвергаются специальной или усиленной изоляции с очисткой или заменой загрязнённых изоляторов.
В зоне интенсивного загрязнения изоляции птицами, в том числе их массового гнездования, размещаются устройства, предотвращающие перекрытия, которые отпугивают птиц, не угрожая их жизни.
Организация, эксплуатирующая электросеть, должна содержать в исправном состоянии:
- сигнальные обозначения, которые размещаются по берегам, в точке, где воздушная или кабельная линия пересекает судоходную или сплавную реку, озеро, водохранилище или канал;
- светоотражающие устройства, которые устанавливаются на опорной конструкции или проводах воздушной линии;
- обязательные обозначения, которые размещаются на опорной конструкции или ограждении, согласно требованиям проекта.
На участке, где воздушная линия пересекается с автомобильной дорогой, предусматривающей передвижение транспортных средств, высота которых превышает три метра, размещается дорожный знак с указанием допустимой высоты движущегося грузового транспорта.
Организация, эксплуатирующая электросеть, контролирует исправность:
- дорожных обозначений и габаритов, которые размещаются в точке пересечения воздушной ЛЭП и автодороги;
- дорожных обозначений, которые устанавливаются в точке пересечения воздушной линии, мощность которой превышает 331 кВ, с автодорогой, запрещающих остановку транспортных средств в пределах охранной зоны этой воздушной линии.
Установку и обслуживание вышеперечисленных обозначений осуществляет организация, руководящая автомобильной дорогой.
На территории охранной зоны электрической сети, без соответствующего разрешения, полученного предприятием, руководящим этой сетью, запрещено:
- Производство строительного или капитального ремонта, реконструкция или снос сооружения.
- Осуществление горных, погрузочно-разгрузочных, дноуглубительных, землечерпательных, взрывных, мелиоративных мероприятий.
- Земельные работы на глубине 300 метров, на вспахиваемом участке земли – более 450 метров, а также планировки грунта.
Предприятие, организация, учреждение, которое получило разрешение на производственные работы в охраняемой зоне электросети, должно соблюдать правила безопасности этой электрической сети.
На территории охранной зоны запрещено выполнение действий, нарушающих нормальную работу электросети, приводящие к её деформации или несчастным случаям. В перечень таких действий входит:
- Размещение автозаправочных станций и прочих хранилищ горюче-смазочных материалов.
- Нахождение на территории или в помещении электросетевого сооружения посторонних лиц; открытие дверей и люков.
- Загромождение подъезда или подхода к объекту электросети.
- Набрасывание на провод, опору и приближение к ним посторонних предметов; подъём на опорную конструкцию.
- Организация свалок.
- Складирование кормов, удобрений, соломы, торфа, дров и прочих материалов.
- Разведение огня.
- Подъём на малом летательном аппарате.
- Производство работ с применением ударных механизмов.
- Сбрасывание груза, масса которого превышает пять тонн.
- Организация игровых спортплощадок, стадионов, рынков, остановочных пунктов общественного транспорта, за исключением ж/д.
- Организация автомобильных стоянок.
Материал о фактическом расположении линии электропередач, после процедуры оформления, передаётся в отдел органов местного самоуправления, после чего наносится на карты землепользования.
Заинтересованное предприятие, организация или учреждение может подать запрос на получение сведений о месторасположении линии электропередач в отделе органов местного самоуправления.
Если охранная зона линии электропередач совпадает с охранной зоной другого объекта (полоса отвода грунта для ж/д или автодороги, охранная зона трубопровода, линия связи, прочие линии электропередач), то работы по эксплуатации данных объектов осуществляются заинтересованными организациями или учреждениями, после соответствующего согласования.
Рабочие предприятия, руководящие электросетью, имеют беспрепятственный доступ к объекту сети, расположенному на территории другого предприятия, организации или учреждения для ремонтных работ и техобслуживания.
Предприятиями, организациями, учреждениями, а также гражданами, находящимися на территории охранной зоны или около неё, должны исполняться требования рабочих предприятия, руководящего электросетью.
Организация, руководящая электросетью, имеет право на остановку работ, выполняемых сторонним предприятием, организацией или учреждением в охранной зоне сети, по причине нарушения правил безопасности.
Должностное лицо, виновное в несоблюдении правил безопасности электрических сетей, привлекается к ответственности.
После ввода ВЛ в эксплуатацию, на трассе линии время от времени требуется измерять ширину просеки, высоту деревьев и кустарниковых насаждений под линией проводов, а также расстояние относительно элементов воздушной линии и стволов/кроны деревьев.
Показатели расстояний с шириной просек должны соотноситься с Правилами устройства энергоустановок и Правилами охраны электросетей.
Если воздушная ЛЭП мощностью меньше 2 кВ проходит по неизолированным проводам через территорию лесных или прочих зелёных насаждений, вырубка просеки не является обязательной. В данном случае расстояние между линией проводов, в условиях большего отклонения, и деревьями или кустарниками будет составлять, как минимум, один метр.
Минимальное расстояние относительно изолированных проводов и зелёных посадок составляет 500 метров.
На воздушной ЛЭП с неизолированными проводами ширину просек измеряют раз за три года, высоту деревьев и кустовых посадок под проводами – в случае надобности.
Для поддержания установленной ширины просеки, время от времени должны удаляться кустарники и обрезаться деревья, в согласовании с лесоохранной организацией. Также, должны вырубаться деревья, произрастающие за пределами просеки, которые могут упасть на провода или опору линии электропередач. Расширением трассы воздушной линии и вырубкой деревьев занимается назначенный наряд.
Если воздушная линия проходит в зоне фруктового сада, парка или прочего участка, где выращиваются деревья и кустарники, высота насаждений на котором не превышает четырёх метров, вырубать просеку не обязательно. Нельзя вырубать лесозащитные насаждения, расположенные рядом с железными дорогами и водоёмами.
Предприятие или организация, руководящая электросетью, должна обеспечивать содержание просеки в состоянии пожарной безопасности. Для воздушной линии с наличием деревянных опор, мощность которой превышает 1 кВ, а кабель прокладки земле 15 квт проходит через лесной массив, на двухметровом расстоянии около каждой опорной стойки необходимо обустроить канаву глубиной 400 метров и шириной 600 метров, или удалить всю траву и кустовые посадки в пределах двухметрового радиуса.
Обрезкой деревьев, произрастающих рядом с линией проводов, занимается предприятие/организация, руководящая данной ВЛ. В случае, когда воздушная ЛЭП проходит через парк, сад или иное многолетнее насаждение, обрезку осуществляет предприятие/организация, руководящая ВЛ. В случае согласования с предприятием/организацией/учреждением, на территории которых размещены посадки, или частными землевладельцами, ими также может осуществляться обрезочная обработка посадок.
Чтобы предотвратить аварии на ЛЭП, а также ликвидировать их последствия, предприятием или организацией, руководящей данной линией, могут вырубаться деревья на территории лесного массива или лесозащитной полосы, прилегающей к трассе этой линии, а также осуществляться оформление лесорубочных ордеров.