816

47. OCHRONA PRZED PORAŻENIEM PRĄDEM 816

sztuczne z naturalnymi oraz układać ciągi uziemień łączące uziomy poszczególnych obiektów, tworząc w ten sposób rozległą sieć ekwipotencjalną obejmująca cały zakład przemysłowy.

Należy pamiętać o możliwości wynoszenia niebezpiecznego potencjału poza teren zakładu przez krótkie odcinki kabli, rurociągów czy szyny kolejowe. W celu uniknięcia wynoszenia niebezpiecznego potencjału można dodatkowo, poza terenem zakładu, uziemiać powłoki i pancerze kabli, rurociągi i szyny kolejowe lub stosować wstawki izolacyjne w szynach kolejowych i rurociągach oraz mufy izolacyjne w kablach.

W każdej szynie kolejowej powinny być umieszczone dwie wstawki izolacyjne; na terenie zakładu w pobliżu ogrodzenia i na zewnątrz nie bliżej niż 20 m od ogrodzenia.

W rurociągach wstawki izolacyjne umieszcza się przy przejściach pod ogrodzeniem zakładu, a ich długość nie powinna być mniejsza niż 5 m. W przypadku stosowania muf izolacyjnych dla kabli, należy dodatkowo uziemiać metalowe powłoki po obu stronach mufy. Zabezpiecza to powłoki przed szkodliwym działaniem prądu zwarcia z ziemią omijającego mufę izolacyjną poprzez ziemię.

47.7.3. Obliczanie prądu uziomowego i napięć rażeńiowych

Wartości prądu uziomowego, jakie należy przyjmować dla różnych układów pracy sieci podano w tabl. 47.18.

W przypadku zwarcia z ziemią na terenie stacji WN, prąd przepływa do ziemi

przez:

—    uziom stacji;

—    pancerze i powłoki metalowe kabli, metalowe rurociągi połączone z uziomem stacji;

—    układy uziomów połączone przewodem odgromowym.

Część prądu zwarcia z ziemią przepływa do nieuziemionych przewodów fazowych przez uziemiony punkt gwiazdowy transformatora.

Tablica 47.18. Wartość prądu uziomowego dla różnych układów pracy sieci, wg [47.9, 2.7]

Układy pracy sieci

_________

l

Sieć z bezpośrednio uziemionym punktem gwiazdowym transformatorów

Jako wartość    prądu uziomowego    należy    |

przyjmować    i

.____ i

|

największą wartość składowej okresowej początkowej i prądu uziomowego ^{1 2}

Siec kompensowana:

a)    dla uziomów, do których są przyłączone urządzenia kompensujące

b)    dla uziomów, do których nie są przyłączone urządzenia kompensujące

c)    dla uziomów w takich częściach układu, które ze względów eksploatacyjnych mogą być odłączone od urządzeń kompensacyjnych

Sieć z izolowanym punktem zerowym

Sieć o małym prądzie zwarcia z ziemią, z punktem zerowym uziemionym przez rezystancję

pojemnościowy prąd zwarcia z ziemią w miejscu zainstalowania uziomu

prąd zwarcia z ziemią z uwzględnieniem składowej czynnej i biernej

O rozmiarach uziemienia decyduje wartość prądu uziomowego (przepływającego przez uziom stacji) w A, którą można obliczyć korzystając ze wzorów

I,u =

R„

Rn

1+ ²

(47.14)

h 1

1

(47.15)

w których I, — prąd zwarcia z ziemią, A; I._t — prąd płynący przez uziemiony punkt gwiazdowy transformatora do nieuziemionych przewodów fazowych, A; /?„ — rezystancja uziemienia uziomu stacji, £1; J?„ — rezystancja wypadkowa uziemienia uziomów naturalnych, £2; X₀i — reakiancja obwodu zwarciowego bez uwzględnienia reaktancji transformatora dla składowej zerowej (wg p. 12.5.5); X_at — reaktancja transformatora dla składowej zerowej (wg p. 12.5.5).

Część prądu zwarcia przepływa przewodami odgromowymi do punktu zasilania z pominięciem ziemi. Dlatego prąd I_z we wzorach (47.14) i (47.15) można zmniejszyć stosując współczynniki redukcyjne (tabi. 48.6).

Określenie spodziewanych napięć rażeniowych metodą obliczeniową jest bardzo trudne i skomplikowane 147.11], Największe wartości tych napięć występują w środku narożnego oczka uziomu kratowego.

Dla uziomu kratowego, w którym odległość a między równolegle ułożonymi przewodami uziomu wynosi nie więcej niż 0,1 długości b tych przewodów (rys, 47.5), spodziewane napięcia rażeniowe dotykowe U_rt i krokowe U_rt, w V, można w przybliżeniu obliczyć wg wzorów

U_ri

_40/jn t?„ a

1 (1000 + l,5g„)

(47.16)

(47.17)

40/„ tz 7(1000+ 6<?h,)

w których :q₀ — rezystywność obliczeniowa gruntu, £2- m; — rezystywność wierzchnich warstw gruntu o miąższości ok. 0,5 m wg tabl. 47.19, fi-m; / — suma długości ułożonych przewodów uziomu kratowego, m; a — odległość między równolegle ułożonymi przewodami uziomu, m.

Niebezpieczne napięcia rażeniowe można zmniejszyć przez:

a)    zmniejszenie prądu uziomowego;

b)    zwiększenie rezystywności wierzchnich warstw gruntu przez ułożenie asfaltu, płyt chodnikowych itp.;

c)    pokrycie metalowych konstrukcji lakierami elektroizolacyjnymi;

d)    zastosowanie uziomów wyrównawczych:

—    na stanowiskach obsługi,

—    na zewnątrz uziomu kratowego stacji w odległości 3->4 m od niego. Dalsze zwiększenie bezpieczeństwa obsługi urządzeń elektroenergetycznych

uzyskuje się przez stosowanie ogrodzeń, osłon oraz chodników izolacyjnych w rozdzielniach wnętrzowych.

Przykład 47.2.

Zaprojektować uziemienie stacji 110/6 kV zasilającej zakład przemysłowy i usytuowanej na jego terenie.

Dane:

—    rozdzielnia 110 kV — napowietrzna w układzie H4;

—    dwa transformatory 110/6 kV o mocy 16 MV-A ze skutecznie uziemionymi punktami gwiazdowymi po stronie 110 kV;

—    rozdzielnia 6 kV — wnętrzowa;

—    dwie napowietrzne Linie 110 kV. jednotorowe o średnim przęśle 300 U], rezystancji uziemieniu stupńw 10D, każda z jednym przewodem odgromowym AFL-6 120 mm¹.

S2 Sieci elektroenergetyczne...

1

i a) prąd znamionowy tych urządzeń lecz nic mniej niż I wartość wynikająca z punktu b J b) 20% największej wartości całkowitego pojemno-! ściowego prądu zwarcia z ziemią, jaki wystąpiłby { bez kompensacji

2

c) całkowity pojemnościowy prąd zwarcia z ziemią tej części układu (przypadek ten należy uwzględnić, jeżeli prąd uzi o mowy wyznaczony w omawianych warunkach jest większy niż wyznaczony w punkcie b)