ПРЕДИСЛОВИЕ

Современное промышленное и сельскохозяйственное производство базируется на электрификации. Вместе с ростом производства расширяются электрические сети, увеличивается число работающих, непосредственно участвующих в использовании электроэнергии в производственных процессах. При электрификации быта все население оказывается в частых и непосредственных контактах с электрифицированными аппаратами, приборами и светильниками. Возрастает опасность электротравматизма на производстве и в быту.

Заземляющие устройства наряду с другими защитными мерами имеют важнейшее значение как простое, но эффективное средство обеспечения электробезопасности людей и животных, а также как средство защиты от ударов молний. Заземляющие устройства повышают надежность работы электрических сетей. Эти особенности обусловили широкое распространение заземляющих устройств, но повлекли большой расход металла и ручного труда на их сооружение. Порой допускается завышенный без необходимости расход профильной стали. Вместе с тем не всегда обеспечивается высокое качество, надежность, долговечность и необходимая высокая проводимость заземления и зануления, в результате чего монтаж и эксплуатация заземляющих устройств обходятся дорого, но не везде исключают возможность поражений электрическим током и перебои в работе.

Приведенные в книге сведения должны помочь повышению качества монтажа, обеспечению экономии ручного труда и металла и высокой эксплуатационной на-

дежности смонтированных установок. Использование передового опыта поможет рационально выполнить работы даже при отсутствии механизмов заводского изготовления, для чего приведены описания простых ручных инструментов, изготовленных в мастерских. Каждое приспособление нужно испытать согласно нормам, чтобы обеспечить полную безопасность работающих.

Автор выражает благодарность рецензенту заслуженному энергетику РСФСР Д. Т. Комарову и редактору канд. техн, наук А. Н. Щепеткину, участие которых в подготовке рукописи несомненно улучшило книгу.

Замечания, вопросы и пожелания по книге просьба направлять по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10. Эпергоатомиздат.

Автор

ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ И МЕРЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ

ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Если человек или животное прикоснется к элементу электроустановки, который находится под напряжением, то через его тело пройдет электрический ток. Значение тока зависит от напряжения, сопротивления, которое имеет тело, и материала, находящегося между телом и токоведущими частями или землей (одежда, обувь, пол и т. д.).

Опасное напряжение может появиться, как показалось бы неспециалисту, совершенно неожиданно. Например, при невыполнении предписанных нормами технических мероприятий человек может быть поражен током при прикосновении к крану или трубе водопроводной сети, если где-то в здании, даже в другой его части или па другом этаже, произошло замыкание электропроводки на конструкцию здания или трубы. Проходя около опоры линии электропередачи, человек может попасть под шаговое напряжение и подвергнуться действию тока, проходящего через ноги, если он окажется в зоне растекания тока, проходящего в землю через опору в случае замыкания провода на опору или повреждения изоляторов. Находясь под проводами линии высокого напряжения, человек может оказаться под опасным воздействием электрического поля. При грозе появляется повышенная опасность поражения атмосферным электричеством и прямым ударом молнии.

Для человека обычно безопасен ток 10 мА, но смертельные случаи бывали даже при токах меньше 6 мА. Безопасным напряжением прикосновения для человека условно считается 12 В, хотя при особо неблагоприятных условиях и при 12 В возможны травмы. В нормальных условиях, когда человек здоров и трезв, когда его кожа неповреждена и суха и он находится в сухом производственном помещении, для человека обычно безопасно напряжение до 40 В.

Еще большую опасность представляет напряжение для крупных животных, сопротивление тела которых ниже, чем у человека. Кроме того, для животных увеличивается опасность поражения при шаговом напряжении, так как у них расстояние между передними и задними ногами больше, чем длина шага человека.

Опасность поражения током животных усиливается тем, что они обычно находятся па влажном полу, проводящем ток. Роговой слой копыт у лошадей нарушен металлическими гвоздями подков. Очень опасно появление даже небольшого напряжения на автопоилках, так как электрическое сопротивление животных снижается при питье, когда с металлом непосредственно или через воду соприкасается тонкая кожа губ, языка и полости рта. Ток проходит по всему телу: через голову и грудную клетку.

Повышенная влажность и запыленность, агрессивная среда, токопроводящие полы делают животноводческие фермы, и некоторые другие производственные помещения особо опасными в отношении поражения людей и животных электрическим током, а использование транспортеров и других протяженных электрифицированных механизмов увеличивает зону возможного возникновения опасных напряжений. В таких условиях безопасным и безвредным при длительном воздействии напряжением для животных следует считать напряжение не свыше 2 В переменного тока, напряжение свыше 4 В следует считать вреднодействующим, а свыше 16 В — смертельно опасным при длительном (более нескольких секунд) протекании тока через тело животного.

Обслуживание электроустановок и их использование в промышленности и в быту требуют большой осторожности. Как хорошо известно, по внешнему виду проводов и аппаратов нельзя судить, находятся ли они под напряжением или нет. Даже если они явно отключены от источника тока, то напряжение может появиться другим путем, например в обход выключателя или от другого источника. Даже после того, как прибором проверено, что напряжения нет, прикасаться все же опасно: прибор мог оказаться неисправным или напряжение могло возникнуть после проверки. Если же отключенные провода заземлить, к ним можно прикасаться без опасений.

О наличии напряжения убеждаются по показаниям вольтметров или сигнализаторов включенного-отключен-

него состояния аппаратов, по положению рукояток приводов или рубильников, положению блокировок, горению ламп и другим признакам. Но по всем этим признакам и по показаниям приборов нельзя делать заключение об отсутствии напряжения. Наиболее надежными приборами являются специальные указатели напряжения, выпускаемые промышленностью. Но и показаниями этих приборов можно руководствоваться только в том случае, если прибор проверен во время и на месте использования.

Проверить указатель напряжения можно поочередным касанием щупа указателя к сети, находящейся под напряжением, и к проверяемому элементу электроустановки того же напряжения. Если такой сети на месте нет, то источник тока носят с собой, используя, например, батарейку с прерывателем и индукционную катушку. После проверки накладывают заземление с помощью изолирующей штанги, не касаясь проверенного элемента (провода, шины и др.) до тех пор, пока он не заземлен.

Анализ электротравматизма показал, что наиболее частыми непосредственными причинами являлись следующие [1]:

неудовлетворительное ограждение токоведущих частей, отсутствие надежных запирающих устройств шкафов, вводных ящиков и др.;

пользование электрифицированными устройствами без соблюдения необходимых мер безопасности — заземления, зануления и др.;

выполнение работ без защитных средств в условиях обязательного их применения;

выполнение работ под напряжением 65 В и выше без принятия необходимых мер безопасности;

работа машин вблизи проводов воздушных линий электропередачи при несоблюдении мер безопасности;

несоответствие машин, аппаратов, кабелей, проводов и других элементов электроустановок условиям эксплуатации или их неисправность;

пользование неисправным, непроверенным электроинструментом и другими электрифицированными устройствами;

применение переносного ручного электроинструмента при напряжении 120 В и более в условиях повышенной опасности;

неправильное использование рабочих не по специальности, отсутствие должного контроля за обучением

и инструктажем рабочих. Известно, что коэффициент тяжести травматизма выше среднего в тех организациях и областях, где меньше рабочих охвачено обучением;

отсутствие должного контроля за производством работ, что подтверждается хотя бы тем, что при разбросанности мелких объектов, например в сельском строительстве или при монтажных и ремонтных работах на трассах, где объекты рассредоточены и небольшому числу рабочих приходится выполнять работы без постоянного присутствия и надзора инженерно-технических работников, частота электротравматизма выше, чем в условиях крупного производства.

Распределение электротравм по отраслям народного хозяйства показывает, что они выше там, где имеется много сетей временного электроснабжения и воздушных сетей напряжением до 1 кВ, например на строительных площадках. Если число электротравм, приходящихся на 100 стационарных электродвигателей или на 100 км стационарной электросети, принять за единицу, то окажется, что на то же количество передвижных временных электродвигателей и временных электросетей электротравм приходится в десятки раз больше. Применяемые на ряде строек обычные электроизделия теряют свои свойства быстрее, чем в стационарных электросетях, поэтому на стройках нужны специальные надежные сборно-разборные сети и специализированное строительное электрооборудование.

Среди причин электротравматизма можно отметить также: случаи недостаточной производственной дисциплины; выполнение работ, связанных с опасностью, без нарядов-допусков; принятие ошибочных решений вследствие недостаточных знаний; поспешные и необдуманные действия работающих.

ЗАЩИТНЫЕ МЕРЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ

Работа в действующих электроустановках так же, как и пользование электрическими приборами, совершенно безопасна, если все работающие точно соблюдают правила технической эксплуатации и техники безопасности. Эта же работа может оказаться смертельно опасной и повлечь несчастные случаи при несоблюдении правил. Безопасность электрических установок достигается применением следующих способов защиты.

Заземление, т. е. преднамеренное в целях электробезопасности электрическое соединение с заземляющим устройством металлических частей, нормально не находящихся под напряжением, применяется в сетях с изолированной нейтралью. Чем меньше сопротивление защитного заземления, тем меньше напряжение на этих частях при пробое изоляции.

Зануление, т. е. преднамеренное в целях отключения напряжения при нарушении изоляции электрическое соединение металлических частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с заземленной нейтралью («нулем»), применяется в сетях 380/220 и 220/127 В с глухозаземленной нейтралью. Исправное зануление обеспечивает защиту во многих, но не во всех ситуациях. Ведь нельзя исключить возможность обрыва нулевого провода и нарушения цепи зануления. Но даже и при неповрежденном занулении опасность может возникнуть, например, при падении на землю фазного провода воздушной линии либо при переходе (пробое) напряжения со стороны 6—10 кВ на сторону 0,38/0,22 кВ и в других случаях.

Выравнивание потенциалов, выполняемое в случаях, когда электробезопасность от напряжений прикосновений и шага не может быть достигнута заземлением и занулением.

Защитное отключение, обеспечивающее автоматическое отключение всех фаз аварийного участка сети до 1 кВ не позже 0,2 с с момента возникновения однофазного замыкания или ухудшения изоляции, например с момента прикосновения руки человека к токоведущей части электроустановки. Защитное отключение рекомендуется для случаев, когда электробезопасность не обеспечивается заземлением, занулением и выравниванием потенциалов. Устройства защитного отключения с временем срабатывания не более 0,05 с для сетей с заземленной нейтралью выпускаются промышленностью и оправдывают себя как при работе с ручным электроинструментом, так и при применении в производственных помещениях.

Изоляция частей, находящихся под напряжением в местах, где их может коснуться человек или животное, является наиболее распространенной мерой электробезопасности, однако за изоляцией нужно постоянно следить и поддерживать ее в исправном состоянии. Изоляционные материалы (пластмасса, резина, фарфор, бумага

и др.) могут терять свои свойства при старении или нагревании либо повреждаться механическими воздействиями, против которых изоляторы малоустойчивы. Если изоляцией служит воздушный промежуток, то он может уменьшиться при ослаблении креплений или при деформации защитных кожухов и других деталей электроаппаратуры. Самая простая изоляция — окраска — во многих случаях предотвращает электротравматизм, поэтому трубопроводы и металлические конструкции, которые практически невозможно изолировать от «земли», а также и те, которые заземлены (например, водопроводные и газовые трубы, отопительные радиаторы и др.), должны быть всегда хорошо окрашены масляной или’эмале- вои электроизолирующей краской. Изоляцию электроаппаратуры проверяют измерением активного сопротивления, однако нет гарантии, что повреждение изоляции не появится в промежутке между измерениями. Поэтому желателен непрерывный контроль изоляции. Этому требованию отвечает устройство защитного отключения, реагирующее на снижение сопротивления изоляции.

Ь. Двойная изоляция, представляющая собой совокупность рабочей и дополнительной изоляции, применяется главным образом в переносных электроинструментах

Разделяющие трансформаторы, изолирующие электроприемники, подключаемые к вторичной сети, от возможных аварийных состояний первичной сети: повреждений изоляции, замыканий на землю, утечек и других причин, вызывающих повышенную опасность. Эти транс- 99A/wnmH могут быть чисто разделяющие (например, fqen/oon тИЛИп °ЛН0ВРемеНН0 понижающие напряжение

В). Для исключения повреждений изоляции внутри трансформаторов их изготовляют особо тщательно, применяют повышенные испытательные напряжения о. мотки первичного и вторичного напряжения располагают на разных уровнях. Каждый токоприемник комплектуют своим трансформатором. В условиях применения тяжелых электромолотков, вибраторов и других механизмов, которые при частоте 50 Гц не всегда могут быть выполнены на пониженное напряжение, применение разделяющих трансформаторов в современных условиях наилучшим образом обеспечивает безопасность, но и здесь нужен контроль изоляции.

Вращающиеся преобразователи частоты менее надежны и долговечны по сравнению с разделяющими

трансформаторами и дороже их, но зато позволяют применять легкие электроинструменты, работающие на пониженном напряжении и повышенной частоте, например при 36 В и 200 Гн, полностью изолированные от первичной сети.

Размещение на недоступной высоте неизолированных частей, находящихся под напряжением, или защита их запираемыми кожухами и ограждениями с тем, чтобы сделать невозможным случайное соприкосновение с частями электроустановки, находящимися под напряжением.

Понижение напряжения сети до 12—36 В. При таких напряжениях пользуются переносными лампами, переносным электроинструментом. В особо опасных помещениях местное освещение также может иметь пониженное напряжение, получаемое от аккумуляторов или понижающих трансформаторов.

Устройства для понижения напряжения до 12 В во вторичной цепи сварочных трансформаторов, срабатывающие автоматически с выдержкой времени не более 0,5 с после обрыва дуги. Имеются образцы таких устройств, ограничивающих напряжение холостого хода до 8 В при времени срабатывания до 0,15 с или автоматически отключающих трансформатор при холостом ходе.

Применение средств индивидуальной защиты — диэлектрических перчаток, бот и галош; ковров и дорожек; экранов от электрического поля и экранирующей спецодежды; изолирующих подставок; инструментов с изолирующими рукоятками, а также предупреждающих плакатов и надписей.

Оснащение механизмов приборами безопасности, сигнализирующими об опасности и предотвращающими опасные сближения с проводами, находящимися под напряжением. Например, в одном из приборов при приближении стрелы крана к проводам загорается красная лампа, срабатывает звуковая сигнализация и затем автоматически останавливается машина за счет перекрытия каналов питания дизельного двигателя или разрыва цепи зажигания в двигателе внутреннего сгорания. Аналогичные сигнализаторы монтируются и на касках рабочих.

Применение блокировок, т. е. специальных устройств, предотвращающих ошибочные действия. Например, на дверях ячеек подстанций, на дверцах шкафов с электроаппаратурой, на крышках ящиков с рубильни-

ками и в другой аппаратуре используется блокировка, которая не позволяет открыть дверь или снять крышку до снятия напряжения.

Условия работы и типы электроустановок разнообразны, поэтому в каждом конкретном случае нужно действовать по тщательно продуманной схеме организации монтажных, ремонтных или эксплуатационных работ и применять только те средства или их сочетания, которые могут гарантировать электробезопасность. Кроме перечисленных способов защиты, есть и другие, направленные на общее улучшение работы электроустановок и одновременно улучшающие условия электробезопасности.

Например, компенсация емкостной составляющей тока утечки на землю может существенно снизить ток замыкания на землю, а следовательно, и опасность поражения током. Равномерная нагрузка фаз трехфазной сети предотвращает несимметрию напряжений, возникающую при неравномерной нагрузке и вызывающую ряд нежелательных явлений. Сюда относятся: добавочные потери как в линиях и подстанциях, так и в электродвигателях; вибрация электродвигателей, приносящая ущерб изоляции обмоток и сокращающая срок службы; протекание тока и появление напряжения в нулевом проводе; возникновение напряжения на металлических трубопроводах и оболочках кабелей, на фундаментах и конструкциях самых различных сооружений. Помимо опасности электротравматизма [2], это создает повышенную коррозию металла, в частности стальной арматуры железобетонных конструкций, что может снизить надежность и долговечность стальных и железобетонных конструкций.

Напряжение на нулевом проводе можно несколько снизить увеличением сечения нулевого провода, но это вызывает дополнительный расход металла. Снижение сопротивления нулевого провода может быть достигнуто также и другими средствами, например автоматическим подключением «фонарного» провода (включающего светильники наружного освещения) в светлое время суток параллельно нулевому проводу. Общее снижение сопротивления системы зануления обеспечивается и повторными заземлениями нулевого провода; они работают и в случае обрыва нулевого провода.

Важной мерой является профилактика электротравматизма среди производственного персонала и населе-

ния. Эта работа ведется в четырех основных направлениях.

Обучение и повышение квалификации персонала. Практика показала, что с увеличением стажа работы персонала частота электротравматизма резко снижается, что еще раз показывает значение высокой квалификации и опыта персонала, допускаемого к выполнению работ в действующих электроустановках, важность закрепления установок за постоянными рабочими. Здесь необходимо напомнить, что электрифицированными инструментами и приборами пользуются работники разных профессий, и электромонтеры должны следить и за их электробезопас- ностью.

Предупреждение электротравматизма путем выявления при обследованиях в порядке надзора нарушений правил и норм технического состояния электроустановок и их эксплуатации.

Выявление для изъятия из эксплуатации или прекращения изготовления электрооборудования и изделий, не отвечающих требованиям электробезопасности.

Расследование случаев поражения электрическим током с разработкой мероприятий по устранению причин и условий возникновения подобных случаев, а также проведение систематической разъяснительной работы по вопросам электробезопасности с производственным персоналом и с населением, осуществляемой органами электронадзора.

Известно, что степень и исход поражения человека или животного электрическим током зависит от тока и времени его воздействия на организм. Опасный ток есть следствие повышенного напряжения прикосновения, либо следствие пониженного сопротивления цепи. Таким образом, электробезопасность можно обеспечить различными способами: снижением тока за счет понижения напряжения прикосновения путем устройства заземления; снижением опасности путем быстрого автоматического отключения аварийного участка защитой при устройстве зануления; повышением сопротивления цепи тока через человека за счет изоляции и т. д.

Способ повышения сопротивления цепи применяется в ряде случаев, например путем использования средств индивидуальной защиты или двойной изоляции. Однако не всегда этот способ достаточно надежен, так как сопротивление цепи изменяется в широких пределах. Со-

противление полов в зависимости от их конструкции и влажности или сопротивление обуви в зависимости от ее влажности изменяется в тысячи раз. То же относится к сопротивлению поверхности земли. Если учесть, что сопротивление тела человека также может широко изменяться в зависимости от многих причин (оно уменьшается во много раз при влажности, жаре, при падении атмосферного давления, в плохую погоду, при незаметных с виду повреждениях кожи и др.), то следует признать, что сопротивление цепи тока через человека является величиной, в большой мере случайной.

Другое дело — понижение напряжения прикосновения, которое легко рассчитать и обеспечить выполнением такого сравнительно простого мероприятия, как заземление. Для полной электробезопасности в условиях наиболее тяжелых аварийных режимов, таких как обрыв пулевого провода с одновременным замыканием фазы на землю и др., применяют дополнительные меры, например выравнивание потенциалов путем устройства заземленной металлической выравнивающей сетки в земле или в полу.

В практических условиях эксплуатации промышленных и сельских электроустановок в настоящее время понижение напряжения прикосновения является наиболее доступным средством электробезопасности.

ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Основной и достаточно надежной мерой электробезопасности во многих случаях является заземление. Его защитное действие состоит в том, что части электроустановок, прикосновение к которым опасно при нарушении изоляции, соединяют с заземлителями, расположенными в грунте. Благодаря этому человек, прикоснувшийся к заземленной части, попадает лишь под пониженное напряжение. Иначе говоря, сущность защиты с помощью заземляющего устройства заключается в создании такого заземления, которое имело бы сопротивление, достаточно малое для того, чтобы падение напряжения на нем (а именно оно воздействует на организм, определяя значение тока через тело) не достигало опасного значения.

Чем лучше заземление, т. е. чем меньше его сопротивление, тем меньше появляющееся при нарушении изоляции напряжение на машинах, станках, корпусах электро-

u двигателей на конструкциях зданий, опорах аппаратов и двигат , ости земли. Но при этом воздушных линии иРериалоВ) необходимых для

растут затраты тРУда устройства. Поэтому нормы монтажа заземляющеУ Р напряжения прикосно- 2""^==-

^^IL1'6 ^ ЧРу^ойства электроустановок. Строитель- в Правил у 1 чах Правилах технической эксплуа- Ных норм*ап"Рциях подробно перечисляются элементы

1аЦИтппугтановок которые нужно заземлять, даются ука- элек р У*заэемлителей и напряжений прикосно-

,л,Р разливах условий, приведем требования .< пплёктироваиию, монтажу и эксплуатации заземляющих гтппйс в Ввиду малого объема книги нормы не приво- устроиств 1следует пользоваться литерату-

№Т”'"ТкКОТОР*приведен в конце книги. Нужно лишь напомнить что введенные в последние годы новые нор- ия заземляющие устройства учитывают услож- ™ элёктро"вок, (Юст токов замыкани на зем ЛЮ и данные исследований в области электробезоп пти и техники выполнения заземлении

Характерными и принципиально новыми чертами - денных нормативов являются: отход от нормирования устройств по сопротивлению ра™— электрического тока (как это было ранее) и ор на нормирование возникающих напряжений; использован еестественнььх заземлителей при обеспечивании их работоспособности в условиях протекания больших токов замыкания; учет коррозионного воздействия грунта для обеспечения надежности заземлителей и заземляющих проводников. С учетом этого были увеличены размеры элементов, например нормативный минимальный ди t стержневых заземлителей из неоцинкованнои стали уве личен до 10 мм вместо 6 мм по старым нормам.

Нормы систематически совершенствуются, в них вносятся изменения и дополнения, публикуемые в сборниках и новых изданиях нормативных документов.

Во многих случаях одно и то же заземляющее устройство является одновременно и рабочим и защитным, а иногда и грозозащитным (молниезащитным), в расположенных близко друг от друга установках напряжением до 1 кВ и выше используют общее заземляющее устройство, что снижает расходы на его монтаж. При

этом за норму принимают наименьшее значение сопротивления растеканию тока из тех значений, которые нормированы для каждой из объединяемых электроустановок.

Заземляющее устройство представляет собой совокупность заземлителя и заземляющих проводников, через которые осуществляется заземление элементов и частей электроустановок.

ЭЛЕМЕНТЫ И КОНСТРУКЦИИ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Основными элементами заземляющих устройств являются:

естественные заземлители, т. е. находящиеся в земле или соприкасающиеся с землей сооружения, используемые для заземления;

искусственные заземлители, т. е. такие, которые специально закладывают в землю для заземления;

заземляющие проводники, соединяющие заземлители с заземляемым оборудованием.

Каждый из перечисленных элементов может иметь самые разнообразные конструкции и способы соединения между собой.

ЕСТЕСТВЕННЫЕ ЗАЗЕМЛИТЕЛИ

Для заземления электроустановок следует использовать в первую очередь естественные заземлители. К ним относят: металлические части (арматуру) железобетонных конструкций, например фундаментов опор линий электропередачи и подстанций, фундаментов зданий; металлические подземные коммуникации (трубопроводы, броня и оболочки кабелей); некоторые наземные коммуникации (рельсовые пути) и др. Если естественные заземлители обеспечивают выполнение требований, предъявляемых к параметрам заземляющих устройств, то искусственные заземлители нужно применять, лишь когда необходимо уменьшить токи, протекающие по естественным заземлителям или стекающие с них в землю. Таким образом, в ряде случаев можно ограничиваться только использованием естественных заземлителей и отказаться от искусственных, что дает обоснованное снижение затрат материалов, труда, капиталовложений при монтаже и облегчает эксплуатацию заземляющих устройств.

Уже накоплен опыт и известны результаты внедрения мнений об отказе при определенных условиях от искусственных заземлителей и использовании конструкции ственных чланий В качестве естественных заземлителей на таких крупнейших предприятиях страны, как ВАЗ КамАЗ Атоммаш и др. При выполнении этих рс- ВАЗ, КамАЧ аг^в отся дОкументами [3] Главэлектро- монтажа Минмонтажспецстроя СССР, согласованными с Гпсстпоем СССР (Технический циркуляр № 9-6-186/78 «Об использовании железобетонных фундаментов промышленных зданий в качестве заземлителей». Унифицированное задание строительным, проектным организациям по использованию металлических и железобетонных конструкций зданий в качестве заземляющих устройств).

Технические требования, содержащиеся в унифицированном задании, являются временными, так как ведутся дальнейшие лабораторные и натурные исследования для их уточнения и возможного расширения применения естественных заземлителей. Б настоящее время использование железобетонных фундаментов зданий в качестве заземлителей считается возможным лишь в грунтах влажностью не менее 3 % (из-за высокого электрического сопротивления бетона при меньшей влажности) и только при воздействии на фундаменты неагрессивных или слабоагрессивных грунтовых вод при отсутствии гидроизоляции или при защите поверхности фундаментов битумным (либо битумно-латексным) покрытием в соответствии с требованием СНиП 11-28 73.

Железобетонные конструкции, находящиеся в средне- или сильноагрессивных средах, нельзя использовать в заземляющих устройствах, так как это может усилить коррозию конструкций. Не допускается также (до принятия решений по окончании исследований) использовать в заземляющих устройствах железобетонные конструкции (плиты, балки, фермы, колонны) с напрягаемой арматурой, а также металлические и железобетонные конструкции зданий, относимых к первой категории по мол- ниезащите, для защиты этих зданий от прямых ударов молний.

Однако и с учетом приведенных ограничений использование конструкций зданий в качестве заземляющих устройств дало на ряде объектов возможность полностью отказаться от выполнения искусственных заземлителей в грунте, резко сократить протяженность заземляющих про-

водников внутри зданий и получить существенный экономический эффект.

Для использования в заземляющих устройствах все элементы металлических и железобетонных конструкций (фундаментов; колонн; ферм; стропильных, подстропильных и подкрановых балок) соединяют так, чтобы имелась непрерывная электрическая цепь по металлу. В железобетонных колоннах, кроме того, предусматривают закладные детали на каждом этаже здания для подсоединения заземляемого электрического и технологического оборудования. Имеющиеся в зданиях сварные, а также болтовые или заклепочные соединения металлических колонн, ферм и балок достаточны для непрерывности электрической цепи. В местах, где отдельные элементы металлоконструкций не имеют таких соединений, предусматривают приварку гибких перемычек сечением не менее 100 мм2.

Сборные железобетонные фундаменты рекомендовано использовать в качестве заземлителей в тех случаях, когда имеется возможность металлического соединения арматуры отдельных блоков между собой. В свайных фундаментах соединяют вертикальную арматуру свай с арматурой ростверка или с арматурой фундаментных блоков электродуговой сваркой. Пространственные металлические каркасы колонн и стаканов фундаментов, а также арматурные сетки их подошв сваривают точечной сваркой на контактных машинах в соответствии с требованиями СН 393—78. При ручной электродуговой сварке закладных деталей и перемычек руководствуются также требованиями СН 102—76. Рекомендованы закладные детали (изделия) в виде отрезков из угловой стали 63X63X5 длиной 60 мм, привариваемые к арматуре п выступающие на поверхность бетона; металлические перемычки — в виде металлических стержней диаметром не менее 12 мм, привариваемых к закладным деталям.

Указания приведенного выше циркуляра 9-6-186/78 согласованы с Главгосэнергонадзором. Институтом Сель- энергопроект они рекомендованы к применению и в сельскохозяйственном производстве. В циркуляре изложена методика расчета сопротивления фундаментов, используемых в качестве заземлителей и выравнивающих проводников. Аналогичные расчеты проведены институтом Энергосетьпроект для фундаментов опор В Лк

Если на здании сооружается молниеприемная (молниезащитная) сетка, то ее соединяют перемычками в непрерывную электрическую сеть с колоннами, используемыми в качестве токоотводов, и с фундаментами, используемыми в качестве заземлителей. К сетке присоединяют все выступающие над кровлей металлические устройства — вентиляционные шахты и др.

При использовании в качестве естественных заземлителей труб водопровода нужно устанавливать на водомерах и задвижках металлические перемычки. При ремонте, когда необходимо снять перемычку, заранее должна быть установлена другая перемычка. Присоединять заземляющие проводники от электрооборудования к линии водопровода нужно за водомером, определяя направление от потребителя воды. Использовать трубопровод канализации не разрешается, так как канализационные трубы не имеют надежного электрического контакта в стыках.

На подстанциях естественными заземлителями могут являться железобетонные стойки под оборудование, закрепленные в грунте, и другие конструкции. Малое электрическое сопротивление имеют стойки, изготовленные из бетэла (бетон электротехнический).

На линиях электропередачи в качестве естественных заземлителей на протяжении ряда лет используются железобетонные подножники и сваи в наиболее распространенных грунтах с удельным сопротивлением до 300 Ом-м, т. е. глинах, супесях и т. п. Систематические наблюдения и исследования показали, что не только в таких грунтах, но и в песчаных и скальных грунтах наблюдается постоянное увлажнение бетона за счет капиллярного подсоса влаги из прилегающих слоев земли, вследствие чего железобетонные фундаменты через несколько месяцев после их установки становятся естественными заземлителями с мало меняющимися в течение года значениями сопротивлений. Это дало основание рекомендовать их использование в грунтах с сопротивлением не только 300, но и до 1000 Ом-м, что дает экономию металла и затрат (табл. 1). Кроме описанных выше естественных заземлителей, ими могут служить и различные другие, например металлические трубопроводы для негорючих жидкостей, обсадные трубы артезианских колодцев. Во всех случаях применения естественных заземлителей их конструкция должна отвечать условию, чтобы протекающие при ко-

Напряжение воздушной линии, кВ

Тип опор

р, Ом-м

Длина одного протяженного заземлителя, м

без учета фундамента

с учетом фундамента

110—220

Одностоечные1 на оттяжках

500—600 600—700

700—800 800—1000

20

25

30

35

10

15

20

30

110—330

Портальные железобетонные

500—700

700—800 800—1000

25

30

40

20

25

35

110—220

Одностоечные металлические

500—600

600—700

700—800

800—1000

20, 25

30

35

10

15

20

30

330—500

Одностоечные металлические

500—600

600—700

700—800

800—100

20

25

30

35

5

10

15

20

500—750

Анкерно-угловые трехстоечные

500—650 650—800 800—1000

15

20

25

—2

—2

—2

500—750

Портальные на оттяжках

500—700

700—800

800—1000

20

25

30

10

15

20

Таблица 1. Сокращение длины протяженных заземлителей при учете проводимости фундаментов опор, используемых в качестве естественных заземлителей в грунтах с эквивалентным удельным сопротивлением р от 500 до 1000 Ом-м

так как

- учет про-

Ом-м практически

1 Одностоечные железобетонные опоры не включены, водимости их подземной части в грунтах с р=500-г1000 не влияет на значение сопротивления растекания.

2 Прокладываются лишь перемычки между стойками опоры.

ротком замыкании токи не превышали допустимых для каждого элемента заземлителя. Это требование должно обеспечиваться в течение всего заданного числа лет эксплуатации электроустановки, т. е. и тогда, когда стальные элементы заземлителя могут уменьшить свои размеры и сечение вследствие коррозии.

ИСКУССТВЕННЫЕ ЗАЗЕМЛИТЕЛИ

Для устройства искусственных заземлителем успешно применяется обычная дешевая черная сталь. Разумеется, можно несколько облегчить заземлители, применив нержавеющую, оцинкованную или алюминированную сталь, защищенную от коррозии. Но обычно дешевле применить черную сталь несколько большего сечения, «ем защищенную сталь меньшего сечения, при одинаковом обеспечении заданного срока службы заземлителя.

В некоторых случаях, например при катодной защите сооружений от коррозии, с рабочих заземлителей постоянно уносится металл вследствие электролиза, поэтому электроды применяют массивнее обычных. Но такие случаи в этой книге не рассматриваются.

Обычно искусственным заземлителем является стальной проводник, заложенный в грунт горизонтально или вертикально (либо наклонно), или группа таких проводников-электродов, соединенных между собой. В последнем случае заземлитель называют сложным, а если электроды образуют контур, то сложный заземлитель называют заземляющим контуром. Название «горизонтальных» и «вертикальных» заземлителей весьма условное. Строгое соблюдение горизонтальности необязательно, важно лишь, чтобы электроды находились в грунте на нужной глубине, не мешая пахоте и не подвергаясь повреждениям при работе сельскохозяйственных машин. Поскольку поверхность земли в оврагах, на уклонах и в ряде других мест может оказаться не горизонтальной, то и протяженные (лучевые, «горизонтальные») заземлители будут следовать кривизне поверхности. Для вертикальных электродов также необязательно строгое соблюдение вертикальности.

Горизонтальные заземлители прокладывают на глубине 0,5, на пахотной земле — не менее 1 м. Они рациональны в тех случаях, когда электропроводность верхнего слоя грунта обеспечивает нужную проводимость. Монтаж таких заземлителей наиболее механизирован и выполняется с минимальной затратой ручного труда.

Однако верхние слои почвы чаще имеют большее электрическое сопротивление, чем глубинные. Кроме того, вблизи от поверхности земли растекание тока не идет равномерно во все стороны, как на глубине. Следовательно, сопротивление горизонтальных электродов обычно

больше, чем сопротивление вертикальных электродов такой же массы. Поэтому наибольшее распространенш в качестве заземлителей получили вертикальные электроды. Лучшую экономичность имеют глубинные вертикальные электроды, достигающие хорошо проводящих нижних слоев грунта.

Заземляющие электроды, смонтированные в грунте, перемычки между ними и выводы от заземлителей на поверхность должны иметь следующие минимальные размеры: круглая сталь — диаметр не менее 10 мм; круглая оцинкованная сталь — диаметр не менее 6 мм; угловая сталь — толщина полки не менее 4 мм; общее сечение для заземлителей молниезащиты (грозозащиты) — не менее 160 мм2; полосовая сталь — толщина не менее 4 мм при сечении не ниже 48 мм2 (для магистралей заземления — не менее 100 мм2, для молниезащиты — нс менее 160 мм2); отбракованные трубы — толщина стенки не менее 3,5 мм (кондиционные трубы использовать для заземления запрещено ввиду дефицитности).

Минимальные размеры электродов применяют в основном для временных электроустановок, где условия коррозии не имеют решающего значения. Для постоянных установок сечение заземлителей выбирают с запасом на коррозийное разрушение. По условию стойкости от коррозии предпочтительнее круглая сталь, так как разъедание электрода ржавчиной пропорционально площади поверхности электрода, соприкасающейся с грунтом, а площадь электрода круглого сечения наименьшая из всех профилей.

Для обеспечения надежной работы заземлителя в течение 40—50 лет в благоприятных грунтовых условиях достаточно увеличение диаметра стержневого электрода против минимального всего на 2—3 мм, а во влажных грунтах бывает необходимо увеличение диаметра заземлителя даже вдвое.

Сравнение заземлителей из круглой стали с другими профилями показывает ее преимущество не только по коррозионной стойкости. Расчеты показывают, что применение стержневых электродов вместо угловых снижает расход металла в 1,5, а стоимость заземлителя — в 1,75 раза. Кроме того, стержневые электроды легче монтировать.

Контакт заземлителя с грунтом, необходимый для беспрепятственного растекания тока с металла в грунт

(имеющий гораздо большее сопротивление, иногда в тысячи раз большее, чем металл), должен иметь достаточную поверхность и быть весьма плотным. Отсюда ясно почему заземляющие контуры часто имеют большие размеры и включают иногда сотни метров горизонтальных лучей и десятки (а то и сотни) вертикальных электродов

От заземляемого элемента электроустановки например от опоры воздушной линии электропередачи гори зонтальные лучи прокладывают в двух противополож ных направлениях, либо, если лучей не два, а три или четыре, разносят их под углом в плане 120 или 90° (рис. 1). Такое разнесение лучей необходимо для эффек-

Рис. 1. Схемы искусственных заземлителей:

а — протяженные (горизонтальные) лучн-заземлители; б — то же в разрезе; в. г — контур (сложный заземлитель) из вертикальных и горизонтальных электродов в плане и разрезе; д, е — сложный заземлитель нз наклонных и горизонтального электродов в плане и разрезе; 1, 2, 3 — горизонтальный, вертикальный и наклонный электроды заземления соответственно; 4 — вывод от заземлителя (заземляющий проводник)

тивпого использования закладываемого металла, так как рядом расположенные заземлители взаимно экранируются и их использование снижается во много раз. По этой же причине вертикальные заземлители нужно уда- х лять друг от друга на возможно большее расстояние, рав-

ное хотя бы длине электрода. Например, если десять вертикальных электродов длиной по 5 м расположить в одну линию на расстоянии по 5 м друг от друга, то коэффициент их использования составит всего лишь 0,47, а если те же электроды расположить для экономии места по замкнутому треугольнику или четырехугольнику, то использование будет еще хуже [6]. То же относится к случаю применения наклонных электродов, которые разносят в плане под равными углами аналогично горизонтальным и погружают в землю под углом около 45° для наилучшего использования [16].

В ряде случаев, указываемых расчетом, неравномерность распределения потенциалов на поверхности земли над заземлителем и вокруг него создает опасные напряжения шага и прикосновения. Для выравнивания потенциалов в таких случаях можно выполнить заземлитель в виде сетки из горизонтальных элементов, прокладываемых в земле вдоль и поперек территории электроустановки и соединенных сваркой в местах пересечений. Размер каждой ячейки такой сетки обычно составляет от 6X6 до 10Х 10 м.

Вокруг опоры ВЛ потенциалы можно при необходимости выравнять заземлителем, выполненным в виде концентрических колец, заложенных в грунт и соединен ных с опорой.

Сетчатый заземлитель снижает напряжения шага и прикосновения до допустимых значений на всей зани маемой им площадке, однако за пределами сетки опасность может сохраниться. Поэтому в опасных местах, например на подходах к территории подстанций или вокруг фундаментов опор ВЛ, укладывают дополнительные заземлители на постепенно увеличивающейся глубине и соединяют их с основными заземлителями.

Площадь, отводимая под заземлитель, и расход металла могут быть снижены защитным изолирующим ограждением, сооружаемым вокруг заземлителя. Простейшее ограждение из диэлектрического материала препятствует растеканию тока по поверхности земли, этим снижает напряжение шага по сравнению с напряжением на заземлителе не менее чем в 100 раз и выравнивает потенциал за пределами заземлителя.

Вертикальная часть ограждения располагается от уровня поверхности на глубину 0,4—0,6 от глубины заложения верха заземлителя. Отбортовка ограждения

(рис. 2) выполнена под углом 90—95° к вертикали и имеет длину составляющую (0,1 0,15)1^5 [S площадь заземлителя (сетки)]. Для устройства ограждения может быть использован любой недорогой диэлектрический материал обладающий достаточной механической прочностью и имеющий электрическую прочность не менее 1 МВ/м Наиболее подходят для этой цели изоляцион-

Рис 2. Устройство для выравнивания потенциалов за пределами заземлителя:

/ — контур заземления (заземлитель, сетка); 2 и 3 — отбортовка и вертикальная часть сплошного контурного (кольцевого) ограждения над периметром заземлителя; (i3 — глубина заложения заземлителя; hg — высота (глубина заложения) вертикальной части ограждения, равная (0,4—0,6)й3; L — длина отбортовки, равная (0,1—0,15) I S, где S площадка, занятая заземлителем; а — угол отбортовки, равный 00—95°

ные материалы на битумной основе, например бризол, выпускаемый промышленностью из отходов производства и имеющий электрическую прочность не менее 20 МВ/м.

При стекании тока / с заземлителя, например с заземляющей сетки, вокруг заземлителя формируется электрическое поле. На поверхности земли возникает электрический потенциал, и напряжение шага может достигать опасных значений непосредственно за пределами заземлителя даже при применении известных способов выравнивания потенциалов. По данному новому предложению геометрические параметры ограждения установлены в результате анализа электрического поля, формируемого заземлителем совместно с диэлектрическим выравнивающим ограждением, и отвечают требованиям безопасности. Устройство применимо для заземлителей любой конструкции и при любых геоэлектрических структурах грунта/

Во многих случаях описанные выше заземлители из профильной стали не удовлетворяют требованиям, пред ь-

являемым к заземляющим устройствам. В засушливых местах трудно добиться стабильной проводимости таких заземлителей, в скальных грунтах их трудно монтировать, а в агрессивных грунтах трудно обеспечивать защиту от коррозии и долгий срок службы. Для таких случаев разработаны конструкции специальных заземлителей.

Специальный заземлитель для засушливых районов может быть выполнен, например, в виде железобетонной емкости, устанавливаемой ниже поверхности земли и наполняемой водой через верхний съемный люк. Заземлитель снабжают водораспределительной системой в виде отрезков металлических труб с отверстиями для стока воды, расположенными равномерно по всей длине труб. Трубы покрыты слоем влагопоглощающего материала (бетон, цемент). Скорость фильтрации влаги через бетон в землю устанавливается за счет подбора марки бетона. Это дает возможность избежать частых регулировок увлажнения и сократить трудозатраты, связанные с необходимостью регулярного увлажнения. Вывод от железобетонной емкости к заземляемому оборудованию, например к нейтрали трансформатора, присоединяется к стальным стержням армировки железобетона.

Другая конструкция специального заземлителя направлена на сведение к минимуму скорости электролитического растворения заземлителя-электрода, что уменьшает потерю его массы и увеличивает в 5—10 раз срок его службы. Это достигается устранением непосредственного контакта поверхности электрода с электролитом почвы (рис. 3, а).

Заземлитель состоит из токопроводящей засыпки и погруженного в верхнюю часть этой засыпки электрода (токопровода). Нижняя часть засыпки выполнена в грунте и имеет непосредственный контакт с окружающим массивом земли, а верхняя зона, находящаяся выше поверхности земли, заключена в защитный кожух, например в виде цилиндра из гетинакса или другого изолирующего материала. Токоввод погружен в проводящую засыпку, на поверхность которой уложен пресс-диск, компенсирующий усадку проводящей засыпки и улучшающий контакт токоввода с засыпкой. Нижний конец токо- ввода расположен выше поверхности земли, а верхний соединен с гибким изолированным кабелем, служащим для присоединения к заземляемому оборудованию.

Еще одна конструкция совмещает в себе естественный чаземлитель (фундаментную сваю сооружения) и искусственный выполненный в виде металлических пластин, расположенных на поверхности сваи и соединенных с арматурным каркасом сваи (рис. 3,6). Свая при этом ограждается от действия электрокоррозионных факторов

Рис. 3. Специальные заземлители:

а — засыпной для агрессивных грунтов; б—свая-заземлитель; е — тонкостенный с пластичным сердечником; / — электрод; 2—пригрузка (пресс-диск); 3— заземляющий проводник (вывод к заземляемому оборудованию); 4 — крышка; 5— верхняя зона засыпки; 6— изолирующий кожух; 7—нижняя зона засыпки; 8 — металлическая пластина на боковой поверхности сваи; 9—арматурный каркас сваи н его соединение с пластиной; 10— съемная наковальня для забивки электрода; 11 — запрессованный полужесткий стержень

и от протекания блуждающих токов через бетон сваи, что увеличивает долговечность не только заземлителя, но и фундамента. Проводимость сваи как заземлителя увеличивается почти вдвое, что сокращает работы по устройству дополнительных искусственных заземлителей, особенно трудоемкие при строительстве в условиях многолетнемерзлых грунтов.

Свая имеет железобетонный ствол с арматурным каркасом и монтажными петлями, электрически соединенными металлическими связями с каркасом и с дополнительно установленными металлическими пластинами на боковой поверхности сваи. Таким образом, свая пред-

ставляет собой квадратный заземлитель. При длине сваи 8 м расчетное сопротивление растеканию такого заземлителя в грунте с удельным сопротивлением 500 Ом-м составляет 42 Ом. Аварийные токи стекают через заземляющие проводники и через пластины в грунт минуя бетон, так как доля аварийного тока, поступающего через арматуру и с арматуры через бетон в землю, весьма мала по сравнению с током через пластины.

Одна из конструкций заземлителей, предложенная за рубежом, показана на рис. 3, в. Цель разработки — уменьшение металлоемкости и облегчение его забивки в грунт.

Заземлитель имеет тонкостенную (1—2 мм) металлическую трубку, в которую впрессован полужесткий стержень из пластичного материала, имеющий некоторую жесткость, достаточную для того, чтобы являться структурной опорой упругой тонкостенной трубки. Это обеспечивает возможность некоторого изгибания электрода и обход препятствий (например, небольших камней), встречающихся при забивке электрода в землю. Для повышения срока службы, т. е. для уменьшения коррозии, материалом трубки предлагается нержавеющая сталь. Наконечник, имеющийся в нижнем конце электрода, нужен только для забивки, поэтому нет необходимости изготовлять его из антикоррозийного материала. Форма наконечника может быть острой либо закругленной для лучшего соскальзывания с препятствий, встречающихся в грунте. Вместо изготовления наконечника можно обжать конец трубки с заполнителем.

Диаметр и длина электрода определяется параметрами заземляющего устройства для конкретного объекта. Типичным диаметром трубки принят диаметр 15 мм. Предварительный диаметр сердечника, впрессуемого в трубку, должен быть несколько больше, чем внутренний диаметр трубки. Как вариант трубка может быть заполнена текучим материалом, например эпоксидной смолой, полиуретаном или эластомером, затвердевающим внутри трубки. Полужесткий заполнитель располагается внутри стальной трубки по всей ее длине. Более жесткие материалы и более толстые стенки трубки снижают гибкость стержня и уменьшают способность электрода обходить препятствия в грунте, что ведет к поломкам. Чрезмерно пластичные материалы не обеспечивают достаточной прочности стенок, необходимой для забивки на

достаточную глубину, принятую около 2,3 м. Для забивки предусмотрена съемная наковальня, имеющая плечо упирающееся в конец трубки, и выступ, сопрягающийся с внутренним диаметром трубки и сердечником.

ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ ПРОВОДНИКИ

Заземляющие проводники служат для соединения заземляемых элементов электроустановок с заземлителями Так же, как и для заземлителей, в качестве заземляющих проводников можно использовать различные металлические конструкции зданий и сооружений, соблюдая при этом указания проекта и обеспечивая непрерывность и достаточную проводимость цепи. Для специально прокладываемых заземляющих проводников обычно применяют сталь. Только для гибких перемычек к передвигаемым токоприемникам и в других случаях, где необходима повышенная гибкость или предъявляются специальные требования к проводимости, используется медь.

Внутри зданий стальные заземляющие проводники легко защитить от коррозии лакокрасочным покрытием, в то время как заземлители в грунте находятся в худших условиях, так как их окрашивать нельзя из-за необходимости хорошего контакта с грунтом. Поэтому для электроустановок напряжением до 1 кВ нормами допускаются сниженные минимальные размеры стальных заземляющих проводников внутри зданий: диаметр круглой стали — 5 мм; толщина полосовой стали — 3 мм; сечение полосовой стали — 24 мм2 (для магистралей заземления— 100 мм2); толщина полки угловой стали — 2 мм; толщина стенки стальных труб — 1,5 мм. Практически применяемые сечения часто несколько больше по соображениям механической прочности и термической устойчивости токам короткого замыкания.

Дополнительные заземляющие проводники могут быть использованы для выравнивания потенциалов. Это бывает необходимым, например, в животноводческих помещениях с сырыми полами, где имеются заземленные (соединенные с нулевым проводом) металлоконструкции, с которыми могут соприкасаться животные и вследствие чего уже имели место случаи их гибели от поражения электрическим током, наличие которого обусловлено разностью потенциалов в различных точках пола и в нулевом проводе. Следует подчеркнуть, что у крупного рога-

того скога сопротивление тела значительно меньше, чег^ у человека, к тому же опасность увеличивается агрессин, ной средой в помещениях ферм. В таких условиях удойность коров, регулярно находящихся под воздействием напряжения 3—4 В, резко снижается, а длительное воздействие напряжения свыше 4 В может полностью прекратить выделение молока. Такие нежелательные послед, ствия легко предотвратить, выравняв потенциалы на поверхности пола и между металлоконструкциями и полом путем закладки в пол заземленных стальных проводников. Для хорошего электрического контакта с полом проводники не окрашивают и поэтому применяют сечение выше минимального (5 мм): обычно используют круглую сталь диаметром 8 мм.

Кроме стальных проводников, для заземления (зануления) используют медные и алюминиевые проводники сечением не менее: неизолированные при открытой прокладке 4 и 6 мм2, изолированные— 1,5 и 2,5 мм2; заземляющие жилы кабелей или многожильные провода в общей защитной оболочке для нулевой и фазных жил — 1 и 2,5 мм2. По условиям электрической проводимости сечение зануляющих проводников выбирают с расчетом надежного автоматического отключения участка сети, на котором произошло замыкание фазы на корпус или на нулевой провод.

При напряжении 380/220 В с заземленной нейтралью заземление осуществляют присоединением к заземленному нулевому проводу, т. е. выполняют зануление. При исправной защите это обеспечивает отключение неисправного участка сети, на котором произошло замыкание или нарушение изоляции. В качестве заземляющих используют специальные проводники либо рабочие нулевые проводники электропроводки (в случаях, предусмотренных нормами и проектом), в том числе и алюминиевые. Но надо помнить, что в условиях агрессивной среды разрушаются не только изоляция на проводах некоторых марок, но и алюминиевые жилы, на которых сначала образуется белый налет, а потом раковины, приводящие к обрыву. Разрыв в цепи нулевого провода недопустим, так как при этом на корпусах электроаппаратуры появляется полное рабочее напряжение сети, что создает опасность электротравматизма. Это относится и к корпусам электродвигателей, пускателей, металлических светильников и других зануленных элементов элек-

^тяновок даже тех, которые отключены от фаз элек- троустаии , £ тогО) как эт0 неоднократно наблюдалось тР°Рйствительности, алюминиевые провода могут неза- В Д выйти из строя вследствие отгорания контактов, МСТН°их не подтягивают регулярно при эксплуатации или ССЛИ а контактных соединениях не установлены пру- еСтные шайбы, компенсирующие усадку алюминия.

Исходя из изложенного, нужно улучшать условия рктообезопасности. Это достигается, например, откры- Эо"1 прокладкой заземляющей сети, имеющей надежные сварные соединения стальных проводников, доступной ля осмотра, соединяемой выводами к внешнему заземлителю, находящемуся в грунте. От этой сети прочными перемычками присоединяются каркасы щитов, шкафов и другие элементы, подлежащие заземлению (занулению), а также нулевые шины щитков. Так достигается многократное повторное заземление нулевого провода, действующее и при обрыве последнего, и улучшается надежность работы заземления по сравнению с использовани

ем алюминиевых проводников.

В наружных электроустановках, располагаемых на открытом воздухе вне зданий, подверженных атмосферным осадкам и резким изменениям температуры воздуха, проводники защищают окраской, но все же коррозия стальных заземляющих проводников сильнее, чем внутри зданий, хотя и слабее, чем незащищенных проводников в грунте. Поэтому минимальные размеры проводников в наружных установках установлены следующие: диаметр круглой стали 6 мм; толщина полосовой стали 4 мм и сечение (кроме магистралей) 48 мм2; толщина полок угловой стали и стенок труб 3 мм; сечение нулевых проводов воздушных линий напряжением до 1 кВ: алюминиевых—16, сталеалюминиевых—10 и сталь

ных— 25 мм2; диаметр стальных однопроволочных спусков заземления на опорах ВЛ до 1 кВ — 6 мм, а на ВЛ выше 1 кВ — 10 мм (многопроволочных — 35 мм2).

МОНТАЖ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ

ВЫБОР СПОСОБА МОНТАЖА

Вертикальные заземлители, или, как их часто называют, электроды заземления, погружают различными способами, зависящими от конструкции и размеров элек-

тродов, характера грунта и его состояния во время мои. тажа (талый, мерзлый) и от ряда других факторов.

Электроды из угловой и другой профильной стали любого сечения можно забивать в грунт; вдавливать; закладывать в готовые скважины. Электроды из круглой или арматурной стали и из некондиционных труб можно погружать, кроме перечисленных способов, также и ввертыванием в грунт.

Обычно наиболее рациональными способами монтажа являются: для талых, мягких грунтов — вдавливание и ввертывание стержневых электродов, забивка и вдавливание профильных электродов; для плотных грунтов — забивка электродов любого сечения; для мерзлых грунтов — вибропогружение; для скальных и мерзлых грунтов при необходимости глубокого погружения — закладка в пробуренную скважину.

На выбор способа монтажа влияют также такие факторы, как время года и климатические условия, количество электродов, погружаемых на объекте, удаленность объектов между собой и от баз механизации, наличие и возможность получения механизмов и приспособлений, необходимых для выбираемого способа монтажа.

Среди описываемых здесь и ниже монтажных приспособлений некоторые вызваны к жизни трудностями быстрого приобретения механизмов заводского изготовление и позволяют решить задачу подручными средствами. Для ряда рабочих операций приведено несколько разных конструкций таких приспособлений. Выбор одной из них зависит от наличия материалов и деталей, квалификации персонала и оснащенности мастерских, где на мечено их изготовление. Разумеется, любое приспособление после изготовления и в процессе его эксплуатации необходимо проверять и испытывать в соответствии с нормами, чтобы обеспечить полную безопасность работающих. Как приспособления, так и предложенные рационализаторами монтажные инструменты рекомендуются на основании успешного внедрения в электросетевых организациях единичных образцов.

Выбор механизмов и приспособлений, а следовательно, и выбор способа монтажа иногда определяется назначением и условиями работы сооружаемого заземляющего устройства. Например, если оно предназначено для измерений или для защиты передвижной электроустановки и будет сразу же после монтажа введено в экс-

плуатацию, то рационально вертикальные электроды забить.

Сопротивление растеканию забитого электрода минимальное, в то время как сопротивление электрода, смонтированного ввертыванием, на 20—30 % выше, чем у забитого, а у электрода, заложенного в готовую скважину и засыпанного рыхлым грунтом, сопротивление может оказаться еще выше, что не позволит ввести электроустановку в эксплуатацию. При вдавливании в грунт и при погружении вибраторами сопротивление электродов увеличивается незначительно и превышает сопротивление забитых электродов лишь на 5—10 %.

Через 10—20 дней сопротивление электродов, погруженных вибраторами, вдавленных и забитых, начинает выравниваться. Значительно больше времени требуется для восстановления структуры грунта и уменьшения сопротивления электродов, ввернутых в грунт, особенно при применении уширенного наконечника на электроде, что облегчает погружение, но разрыхляет грунт.

При выборе способа монтажа учитываются сравнительные характеристики механизмов и стоимость их эксплуатации, объемы выполняемых работ и конкретные условия их выполнения.

Используемые для монтажа вертикальных электродов заземления механизмы могут приводиться в движение сжатым воздухом, поступающим от компрессоров, или иметь электродвигатель, питаемый от внешнего источника электроэнергии, либо иметь двигатель внутреннего сгорания, независимый от источников энергии. Применяются также навесные механизмы, работающие от двигателя базового трактора или автомобиля.

Простота, надежность и долговечность, легкость и полная электробезопасность пневматических механизмов делают их применение особенно рациональным на тех объектах, где имеются источники сжатого воздуха — компрессоры, используемые на основных строительных работах и применяемые для монтажа заземляющих устройств в свободное от основной работы время. При значительных количествах погружаемых электродов и небольших расстояниях от баз механизации рациональной может оказаться и специальная доставка компрессора.

Электрические механизмы тяжелее пневматических и требуют подводки электроэнергии, что в полевых усло- 3-771

виях не всегда рационально, а иногда и невозможн,.,, а также требуют выполнения определенных защитных мер электробезопасности.

Механизмы, работающие от встроенных небольших двигателей внутреннего сгорания, лишены некоторых из перечисленных недостатков, но они тяжелее электрических и требуют более тщательного ухода.

Механизация монтажа электродов с помощью мощных вибромолотов и других навесных механизмов ускоряет работы, но не всегда удешевляет их себестоимость. Небольшие объемы работ по удаленному контуру заземления не оправдывают затрат времени и средств на доставку и эксплуатацию тяжелых машин. Поэтому в некоторых случаях, например для монтажа единичных заземлителей в полевых условиях на удаленных объектах, наименьшие затраты ручного труда и наименьшая стоимость работ могут быть достигнуты применением легких переносных ручных приспособлений.

ЗАБИВКА ЭЛЕКТРОДОВ

Электроды-заземлители забивают в грунт машинами специального назначения (см. ниже), или приспосабливают для этого серийные электрические и пневматические молотки, электротрамбовки, бензоперфораторы, легкие копры, вибраторы и другие механизмы ударного и виброударного действия, а также и ручные приспособления для монтажа единичных заземлителей в удаленных местах.

При забивке можно применять стальные электроды любого профиля — уголковые, квадратные, круглые, однако наименьший расход металла (при одинаковой проводимости) и наибольшая устойчивость к грунтовой коррозии (в случае равного расхода металла) достигаются при использовании стержневых электродов из круглой стали.

При забивке в обычные грунты на глубину до 6 м рационально и экономично применять стержневые электроды диаметром 12—14 мм. При требуемой глубине до 10 м, а также при забивке коротких электродов в особо плотные грунты необходимы более прочные электроды диаметром от 16 до 20 мм. С помощью ударных механизмов трудно забить электроды глубже, чем на 10 12 м. Для этого рациональнее применить механизмы

ударно-вибрационного действия — вибраторы, с помо- 1цью которых электроды легко погрузить даже в промерзший грунт, теряющий свою прочность под воздействием вибрации.

Вибраторами можно погрузить электроды значительно

глубже, чем при ввертывании и вдавливании. Это особенно важно для грунтов с высоким удельным сопротивлением (порядка 1000 Ом) и глубоким уровнем грунтовых вод (более 9 м), например для сухих песков, в которых сопротивление электрода по мере заглубления снижается очень резко:

Глубина забивки электрода, м . Сопротивление растеканию, Ом

. 3,5 5 7 9 11 13 15 18. 300 250 150 ПО 85 45 20 10. 3,5 5 7 9 11 13 15 18. 300 250 150 ПО 85 45 20 10Из этих цифр видно, что один вертикальный электрод, погруженный на глубину 18 м, будет иметь примерно такую же проводимость, что и 30 электродов, погруженных на глубину 3,5 м. Учитывая перемычки, необходимые для соединения коротких электродов, металла понадобится гораздо больше, значительно повысятся и затраты труда и стоимость заземляющего устройства, а проводимость ввиду взаимоэкранирования коротких электродов может оказаться даже хуже, чем у одного глубинного электрода.

. 3,5 5 7 9 11 13 15 18

. 300 250 150 ПО 85 45 20 10

. 3,5 5 7 9 11 13 15 18

. 300 250 150 ПО 85 45 20 10

Если при проектировании грунт не зондировали и электрические характеристики грунта неизвестны, то во избежание лишней работы монтаж глубинных заземлителей рекомендуется проводить в следующей последовательности:

подготовить отрезки электрода. Их длину принять соответственно конструкции используемого механизма;

забить нижний отрезок электрода;

измерить сопротивление растеканию забитого отрезка;

приварить следующий отрезок электрода;

забить второй отрезок и снова выполнить измерение;

работу продолжать до достижения нужной проводимости.

Механическим вибратором, навешенным на трактор (рис. 4,а), погружали электроды из круглой стали диаметром 18—20 мм на глубину до 18 м. На том же тракторе установили и сварочный генератор. Механический вибратор массой 8 кг имеет круглый корпус диаметром 300 мм, в котором на двух подшипниках вращается де- 3*

Рис. 4. Забивка вертикальных электродов-заземлителей:Рис. 4. Забивка вертикальных электродов-заземлителей:а, б— навесными механическим или электрическим вибратором; е, г — электровибратором, укрепленным на электроде или на рессорах; д, е — электромс- лотком, укрепленным на составном или на цельном электроде; / — вибратор;2— грузоподъемная стрела; 3— гибкий приводной вал; 4 — сцепление; 5 — вал отбора мощности трактора и ременная передача на сварочный генератор и на сцепление привода вибратора; 6 — погружаемый заземлитель; 7 — труба- боек; 8—площадка с верхним бойком; 9— рессора; 10— электромолоток; ;; —вставной боек; 12— муфта; 13 — козлы с ограждением; 14 — направляющий уголок; 15 — зажима, б— навесными механическим или электрическим вибратором; е, г — электровибратором, укрепленным на электроде или на рессорах; д, е — электромс- лотком, укрепленным на составном или на цельном электроде; / — вибратор;2— грузоподъемная стрела; 3— гибкий приводной вал; 4 — сцепление; 5 — вал отбора мощности трактора и ременная передача на сварочный генератор и на сцепление привода вибратора; 6 — погружаемый заземлитель; 7 — труба- боек; 8—площадка с верхним бойком; 9— рессора; 10— электромолоток; ;; —вставной боек; 12— муфта; 13 — козлы с ограждением; 14 — направляющий уголок; 15 — зажим

Рис. 4. Забивка вертикальных электродов-заземлителей:

Рис. 4. Забивка вертикальных электродов-заземлителей:

а, б— навесными механическим или электрическим вибратором; е, г — электровибратором, укрепленным на электроде или на рессорах; д, е — электромс- лотком, укрепленным на составном или на цельном электроде; / — вибратор;

2— грузоподъемная стрела; 3— гибкий приводной вал; 4 — сцепление; 5 — вал отбора мощности трактора и ременная передача на сварочный генератор и на сцепление привода вибратора; 6 — погружаемый заземлитель; 7 — труба- боек; 8—площадка с верхним бойком; 9— рессора; 10— электромолоток; ;; —вставной боек; 12— муфта; 13 — козлы с ограждением; 14 — направляющий уголок; 15 — зажим

а, б— навесными механическим или электрическим вибратором; е, г — электровибратором, укрепленным на электроде или на рессорах; д, е — электромс- лотком, укрепленным на составном или на цельном электроде; / — вибратор;

2— грузоподъемная стрела; 3— гибкий приводной вал; 4 — сцепление; 5 — вал отбора мощности трактора и ременная передача на сварочный генератор и на сцепление привода вибратора; 6 — погружаемый заземлитель; 7 — труба- боек; 8—площадка с верхним бойком; 9— рессора; 10— электромолоток; ;; —вставной боек; 12— муфта; 13 — козлы с ограждением; 14 — направляющий уголок; 15 — зажим

баланс. Посредством промежуточного бойка, прикреп- енного к корпусу на спиральных пружинах, и трубча- того наконечника удары передаются на погружаемый электрод.

Вибратор подвешен к трактору на легкую откидную укосину. Во вращение он приводится двигателем трактора через дополнительно установленное сцепление и гибкий вал диаметром 16 мм. Данная конструкция вибратора не уравновешена в горизонтальной плоскости, и поэтому длина погружаемого отрезка определяется высотой подвески вибратора к укосине. При уравновешенной конструкции электрод, пропускаемый через эту конструкцию, мог бы быть цельным, однако перевозка по бездорожью и установка для погружения длинных прямых стержней затруднительна, а выполнение сварочных работ на месте необходимо во всех случаях.

Отсутствие силовых передач или движущихся частей в вибраторе, кроме единственного массивного дебаланса, делает его исключительно надежным. В рабочей зоне нет открытых движущихся частей, и нет сжатого воздуха и электрического напряжения. Это повышает безопасность работающих.

За один прием погружали отрезок электрода длиной 2—2,5 м, потом вибратор поднимали, наращивали сваркой следующий отрезок и продолжали погружение до достижения достаточной проводимости заземлителя. Цикл работы — погружение электрода на 2,5 м и его наращивание — в зависимости от плотности грунта и достигнутой глубины занимал от 2 до 7 мин.

В других случаях используют электровибратор, подвешенный к крановой стреле, смонтированной на автомобиле (рис. 4,6). Для выполнения сварочных работ в кузове машины установлен сварочный трансформатор, а для электропитания трансформатора, привода стрелы и вибратора установлен электрогенератор. Кнопки управления установки смонтированы на стенке автомашины в защитном кожухе. Стрела грузоподъемностью 0,5 т вынесена на крышу фургона. Подъем вибратора занимает 2 мин, а погружение отрезка электрода длиной 3 м, изготовленного из отходов труб, — около 5 мин.

К электровибратору заводского выпуска дополнительно изготовляют направляющий стакан с цилиндрическим переходником для электродов круглого сечения

или с переходником, насаживаемым на электрод из уг- лобой стали или стали соответственно другого профиля.

Мощность электровибратора—1,2 кВт, масса — 100 кг. Мощность электродвигателей на подъемной лебедке и стреле соответственно 1,7 и 1,0 кВт.

На автомашине установлен электрогенератор мощностью 25 кВт, обеспечивающий питание вибратора, электродвигателей и сварочного трансформатора. Контур заземления монтируется с помощью такой установки звеном из двух рабочих, из которых один является шофером, а другой имеет совмещенную профессию слесаря и сварщика. Оба они обучены способам осмотра, измерения и проверки качества заземлителя. Звено монтирует электроды, сваривает их в контур, проверяет его и оформляет протокол измерения и акт осмотра заземлителя (заполняет бланки).

Такой же способ погружения небольшого числа электродов можно использовать и без специально оборудованного автомобиля или трактора, применив легкий вибратор мощностью до 0,8 кВт, устанавливаемый в рабочее положение вместе с погружаемым электродом усилием одного-двух рабочих. Использование специальной металлической подставки (рис. 4, в) позволяет рабочим не прикасаться к приспособлению в процессе погружения электрода, что существенно облегчает работу.

Другое приспособление для забивки электродов, также имеющее небольшой вибратор, показано на рис. 4, г. Две автомобильные рессоры скреплены скобами. На верхней рессоре укреплена площадка, на которой размещен вибратор с бойком-держателем электрода. На нижней рессоре укреплена аналогичная площадка с отрезком трубы, служащим другим бойком. При работе вибратора бойки соударяются, для чего между ними должен быть достаточный зазор. Электроды заземления могут использоваться любого профиля, но проще всего применять стержневые электроды, при которых изготовление бойков проще.

Электрод заземления свободно вставляют через трубу-боек в верхний боек-держатель до упора. Затем включают вибратор, и с каждым его ударом электрод погружается в грунт на глубину, равную зазору между бойками, а все приспособление опускается вниз под действием своей тяжести. Зазор между бойками восстанавливается силой отдачи и упругости рессор. Когда при

способление, опускающееся вместе с электродом, приблизится к поверхности земли, вибратор отключают и приспособление снимают. Если глубина погружения заземлителя недостаточна, то к забитому заземлителю приваривают следующий отрезок круглой стали и процесс забивки повторяют.

В грунт средней плотности стержневой электрод диаметром 16 мм длиной 4 м забивают за 5 мин, а длиной 8 м — за 20 мин, включая время сварки отрезков электрода. Приспособлением можно забивать не только круглую сталь, но и трубы и сталь других профилей, если для этого поставить в приспособление боек-держатель и направляющую электрод трубу соответственных размеров.

Накоплен большой опыт погружения заземлителей при помощи электромолотков и ппевмомолотков, серийно выпускаемых заводами. Используя передвижной электрогенератор или компрессор, можно включать в работу одновременно 2—3 и более молотков, ускоряя работы.

В мастерской заранее изготовляют отрезки стержневых электродов длиной по 2,5 м и к одному концу каждого отрезка приваривают муфту, изготовленную из трубы соответственного диаметра и длиной 100 мм, проре

занную с любой стороны на толщину стенки вдоль. Прорезь нужна для продольного сварного шва.

При заготовке электродов их вставляют в муфту на 50 мм, приваривают поперечным швом торец муфты к электроду по его окружности и продольным швом длиной 50 мм вдоль прорези в муфте. Вторая половина длины муфты остается свободной для удобства соединения отрезков и забивки. Электромолоток (рис. 4, д) с вставленным в него бойком, входящим своим концом в верхнюю половину муфты, надежно в ней удерживается и, вибрируя под действием собственной массы при включении источника энергии, забивает электрод.

В процессе забивки удерживать электромолоток руками не нужно, что значительно облегчает работу. Но для установки электромолотка массой до 21 кг на вертикально поставленный па грунте электрод необходимы -Арочные, устойчивые переносные козлы с ограждением рабочей площадки.

После того, как электрод погрузится до своего верхнего конца, молоток отключают, снимают с электрода и в верхнюю половину муфты вставляют нижний конец следующего отрезка электрода, приваривают его по-

перечным и продольным швами к забитому электроду и продолжают погружение, установив электромолоток в муфту, имеющуюся на верхнем конце второго отрезка.

Работа по изготовлению муфт и затраты на это труб или листовой стали иногда кажутся монтажникам излишними, и они предпочитают соединять концы отрезков погружаемых электродов заземления менее трудоемкой и простой непосредственной сваркой встык, без муфт. Однако соединение муфтами надежнее и создает удобство в работе. Но муфты создают дополнительное сопротивление (увеличивают реакцию грунта), немного замедляют погружение и уменьшают наибольшую возможную глубину погружения при данной мощности механизма, что особенно заметно в плотном грунте. Сварку встык все же рекомендовать нельзя, так как она непрочна, а сварка внахлестку или с накладками замедляет погружение еще больше, чем муфта.

Для электробезопасности молоток должен иметь двойную изоляцию, либо (при обычной изоляции) он должен быть заземлен отдельной жилой шлангового кабеля, по остальным жилам которого подается электроэнергия от генератора или от внешней сети. Дополнительной мерой безопасности, как и для работы с любым электроинструментом, может быть применение резиновых перчаток или устройств защитного отключения.

Если вблизи имеется компрессор, то вместо электромолотка рациональнее применить легкий пыевмомоло- ток, но и тогда нужно иметь прочные, устойчивые козлы, так как пневмомолоток в обычно применяемых приспособлениях приходится во время работы удерживать руками, чтобы он не соскочил с электрода вследствие отдачи. Одно из таких приспособлений представляет собой специальную насадку-переходник, верхним концом закрепляемую в пневмомолотке и имеющую в нижнем конце полый цилиндр, в который вставляется конец электрода.

Каркас козел можно изготовить из тонкостенных стальных труб диаметром 22—24 мм или из легких, но дорогих дюралюминиевых труб диаметром 20—22 мм, а площадку из досок толщиной 40 мм или из рифленой стали толщиной 4 мм. Если козлы сделать из досок целиком, то они будут тяжелее стальных и быстро придут в негодность.

Если козел нет, то электрод можно забить непосред-

твенно с земли, но тогда забиваемые отрезки придется Сечать не по 2,5 мм, как рекомендовалось ранее, а ко- по*че, соответственно росту рабочего, который будет держать механизированный инструмент па электроде.

В мягкий грунт можно забивать электромолотком длинные (до 5 м) электроды небольшого диаметра (до 13 мм) без предварительной заготовки коротких отрезав и сварки их на месте. Это существенно облегчает работу (рис. 4,е).

Электромолоток снабжают зажимом, действующим при давлении на него вниз и отпускающим электрод при поднимании молотка. Кроме того, па молоток крепят направляющий уголок. Электрод пропускают через зажим и через отверстие в направляющем уголке. Затем приспособление вместе с электродом ставят на землю и погружают электрод примерно на 0,8 м. После того как приспособление приблизится к земле, его переставляют вверх по электроду на удобную по росту рабочего высоту и продолжают забивку заземлителя.

При достаточной мощности электромолотка (0,6— 0,8 кВт) конец электрода подготавливать к погружению не нужно, а при меньшей мощности — конец электрода заостряют для облегчения забивки.

Электроинструменты и механизмы с электрическим приводом получают питание от устанавливаемых на автомобилях и тракторах электрогенераторов или от перевозимых в кузовах автомобилей небольших (мощностью 2 кВт) серийно выпускаемых промышленностью бензо- электрических агрегатов.

Если имеется электротрамбовка, то ее можно использовать для забивки электродов, сняв башмак, предназначенный для трамбовки грунта, и насадив па боек ударную втулку, имеющую внутренний диаметр соответственно диаметру вставляемого во втулку стержневого электрода. Аналогично можно приспособить электроперфораторы, электробетоноломы и другие ударные электрические или пневматические ручные машины, снабжая их переходниками для забивки электродов из круглой стали или стали других профилей.

При применении пневмоинструментов сжатый воздух Для них подается от компрессоров, которые могут иметь электропривод или механический привод от двигателя автомобиля или трактора. Одна из конструкций механического привода показана на рис. 5. На тракторе Т-40

(или другой марки) устанавливают компрессор произ. вэдительностью порядка 1 м3/мин при рабочем давлении воздуха до 1 мПа. Для воздушного охлаждения на коми, рессоре монтируют крыльчатку вентилятора автомобили, ного типа. Около компрессора устанавливают передачу для привода от вала отбора мощности трактора.

Рис. 5. Пневматический заглубитель электродов на тракторе Т-40 с тележкой:/ — раздаточный вентиль; 2—манометр; 3 — редукционный клапан; 4— трак- тор; 5 — прицепная тележка; 6 — перевозимые электроды; 7 — компрессор; 8 — редуктор; 9 — ресивер; 10 — отбойный молоток; 11— шланг сжатого воздухаРис. 5. Пневматический заглубитель электродов на тракторе Т-40 с тележкой:/ — раздаточный вентиль; 2—манометр; 3 — редукционный клапан; 4— трак- тор; 5 — прицепная тележка; 6 — перевозимые электроды; 7 — компрессор; 8 — редуктор; 9 — ресивер; 10 — отбойный молоток; 11— шланг сжатого воздухаРесивер емкостью 300 л П-образной формы, изготовленный, например, из цельнотянутой стальной трубы диаметром 180 мм, монтируют спереди трактора. На ресивере устанавливают предохранительные клапаны, манометр, редуктор для регулировки давления сжатого воздуха на входе и раздаточные вентили для подключения шлангов, питающих пневмоинструменты. Для перевозки электродов заземления, инструментов и инвентаря можно применить прицепную тележку. Пневмоинструменты (перфораторы, отбойные молотки, рубильные молотки) подбирают так, чтобы их характеристики соответствовали параметрам компрессора.

Рис. 5. Пневматический заглубитель электродов на тракторе Т-40 с тележкой:

/ — раздаточный вентиль; 2—манометр; 3 — редукционный клапан; 4— трак- тор; 5 — прицепная тележка; 6 — перевозимые электроды; 7 — компрессор; 8 — редуктор; 9 — ресивер; 10 — отбойный молоток; 11— шланг сжатого воздуха

Рис. 5. Пневматический заглубитель электродов на тракторе Т-40 с тележкой:

/ — раздаточный вентиль; 2—манометр; 3 — редукционный клапан; 4— трак- тор; 5 — прицепная тележка; 6 — перевозимые электроды; 7 — компрессор; 8 — редуктор; 9 — ресивер; 10 — отбойный молоток; 11— шланг сжатого воздуха

При забивке электродов механизированными инструментами (ручными машинами) небольшой мощности в холодное время года нужно иметь с собой, помимо основного приспособления, еще дрель с длинными сверлами, снабженными наконечниками из твердого сплава. В случае, если толщина мерзлого слоя грунта не поддается пробивке, его просверливают до талого грунта, в скважину вставляют электрод и продолжают забивку.

Работниками группы треста Энергостроймеханизация

при тресте Средазэлектросетьстрой совместно с работии- ками механизированной колонны № 71 и Нормативно-ис- сдедовательской станции № 40 Энергостройтруда Минэнерго СССР при строительстве ВЛ 500 кВ был предложен и внедрен агрегат для монтажа заземляющих устройств опор линии. Для этой цели на базе трактора ДТ-75 было смонтировано навесное оборудование, в состав которого вошли: компрессор Зиф-55; сварочный агрегат ГС-300, молот МО-5 с комплектом шлангов, переходник (боек) для забивки электродов.

Работы производили двое электролинейщиков и машинист-тракторист. В среднем в зависимости от сопротивления грунта для заземления каждой опоры забивали 4—5 электродов длиной 3—6 м из круглой стали диаметром 16 мм. После забивки первых трех электродов и приварки к ним горизонтальных перемычек измеряли сопротивление растеканию тока заземления и при необходимости забивали дополнительные электроды. Общее время сооружения заземляющего устройства опоры составило около 2ч.

Высокая производительность агрегата, позволявшего применить глубинные электроды, дала основание предложить замену запроектированных ранее горизонтальных лучей-заземлителей на вертикальные, получить при этом экономию затрат и снизить вдвое расход металла.

Заводами Минэнерго СССР выпущены специальные машины для монтажа заземляющих устройств и универсальные машины, могущие быть использованными для этой цели.

Специально предназначенная для устройства заземляющих контуров машина УЗК-2 снабжена канавокопателем и бульдозерным отвалом для рытья и засыпки траншей, вибромолотом для забивки электродов и сварочным аппаратом для сварки контура заземления. Машина смонтирована на базе трактора Т-40 и имеет следующую техническую характеристику.

Диаметр забиваемого электрода, мм 15—16

Глубина забивки электрода, м 5

Размеры отрываемой траншеи: шпринаХглубина, м0,2X1

Возмущающая сила вибромолота, кН 4,5

Производительность машины, м/ч: при выемке траншей 85—100

при засыпке траншей 100—150

Габариты: длинах ширинах высота, м 4,1X2,2X3,1

Масса, т 4,2

Машина сравнительно дорога (для опытной партии ориентировочная цена 10 тыс. руб.), и ее использование рентабельно лишь при большом объеме работ, обеспе- чивающем полную загрузку машины.

Другой агрегат — комплексный для установки ригелей к опорам линий электропередачи и устройства зазем- лений— типа АКР-120 (рис. 6) предназначен для рытья и засыпки траншей, подъема, перемещения и установки ригелей, забивки электродов заземления вибромолотом, сварки заземлителей с помощью установленного на машине генератора и планировочных работ с помощью бульдозерного отвала. Машина смонтирована на базе трактора повышенной проходимости ДТ-75 НВ и имеет следующую техническую характеристику:

14—180,3X1,355До 400100027,4x2,5X3,814—180,3X1,355До 400100027,4x2,5X3,8Диаметр забиваемых электродов, мм Размеры отрываемой траншеи: ширинах глубина, м Глубина забивки электрода (длина электрода), м . Время забивки электрода, мин Рабочие скорости машины при рытье и засыпке траншей, м/ч Грузоподъемность механизма подъема ригелей, кг . Обслуживающий персонал, чел Габариты: длинах ширинах высота, м

14—18

0,3X1,355

До 400100027,4x2,5X3,8

14—18

0,3X1,355

До 400100027,4x2,5X3,8

Рис. 6. Машина АКР — комплексный агрегат для установки ригелей к опорам линий электропередачи и устройства заземлений

Основные узлы навесного оборудования агрегата дКР-120: траншеекопатель для отрывания траншеи прямоугольного профиля, снабженный устройством, предохраняющим железобетонные опоры от повреждений ревущей цепью; редуктор, передающий усилие от вала отбора мощности трактора на режущую цепь и изменяющий скорость цепи; устройство управления редуктором из кабины трактора; муфта, предохраняющая режущую цепь от разрыва при ее встрече с непреодолимым препятствием; шнековое устройство для отбрасывания грунта в боковые отвалы; механизм принудительного заглубления траншеекопателя во время отрывания траншеи и подъема его в транспортное положение; бульдозерный отвал для засыпки траншей и планировки поверхности; вибромолот для забивки электродов-заземлителей в дно траншеи или непосредственно в поверхность земли; сварочный генератор ГСО-ЗОО для сварочных работ при устройстве лучевых или контурных заземляющих устройств; гидроходоуменьшитель для обеспечения нужной скорости движения машины с бесступенчатой регулировкой скорости; гидросистемы подъема и опускания траншеекопателя, вибромолота, бульдозерного отвала и включения скоростей редуктора траншеекопателя; вторая гидросистема для привода гидродвигателей ходоуменьшите- ля и др. Перед рытьем траншей планируют бульдозером трассу, затем заглубляют траншеекопатель в грунт. Отрывают траншею, подбирая рабочую скорость в зависимости от глубины траншеи, категории и состояния грунта, который может быть талым или мерзлым, мягким или плотным.

Для погружения электродов заземления агрегат устанавливают поочередно в намеченных местах над отрытой траншеей. Включают вибромолот и забивают электрод на нужную глубину. Перестановка механизма по электроду вверх производится автоматически по мере заглубления заземлителя. После забивки вертикальных электродов их приваривают к горизонтальным перемычкам, уложенным на дно траншеи, и затем после проверки и составления акта скрытых работ засыпают грунтом с помощью бульдозерного отвала, трамбуют засыпанную траншею и планируют поверхность.

Стоимость машины велика (около 16 тыс. руб.), и при небольших и рассредоточенных объемах работ при монтаже заземляющих устройств использование агрегата

АКР-120 нерентабельно. При полной загрузке агрегат может дать экономию затрат по сравнению с применена ем ручного труда в размере десятков тысяч рублей в год, значительно облегчить и ускорить работы.

В Минэнерго СССР был организован заводской выпуск небольшими сериями ручной пневмоударной машины ПУМ-3, разработанной Институтом горного дела (г. Новосибирск) Сибирского отделения АН СССР для забивки электродов заземления в грунты любой плотности, включая и мерзлые.

Техническая характеристика машины ПУМ-3:

Энергия удара, Дж (кгс/м) 40 (4)

Частота ударов, Гц (ударов в минуту) 9(530)

Давление сжатого воздуха, МПа (кгс/см5)0,6 (6)

Расход воздуха, м3/мин 1,5

Масса машины, кг 18

Габариты: длинах ширинах высота,мм 4ООХ15ОХ

600

Диаметр забиваемых стержневых электродов, мм . .12—16

Скорость погружения, м/мин:

в талые грунты I—IV групп0,8—2,5

в мерзлые грунты0,3—0,8

По сравнению с рядом других приспособлений машина ПУМ-3 легка, удобна в работе, весьма производительна за счет большой энергии удара, имеет небольшие габариты. Ее применение особенно эффективно в стесненных условиях и в плотных грунтах. Существенным преимуществом по сравнению с пневмомолотками является возможность не только забивки, но и извлечения электродов из грунта.

Небольшая масса машины позволяет использовать ее без применения грузоподъемных механизмов или подмостей-козел, нужных при забивке электродов пневмомолотками. Зажимное приспособление позволяет осуществить автоматическую перестановку машины на электроде и исключить контакт рабочего с машиной в процессе забивки, улучшая тем самым условия труда и безопасность.

Машина ПУМ-3 (рис. 7) состоит из ударного узла и зажимного приспособления, проста по конструкции и может быть изготовлена в механических мастерских, имеющих токарный, фрезерный, шлифовальный и внутришли- фовальный станки (или приспособление для раскатки), а также участок термической обработки. Для изготовления ударника и некоторых других деталей, имеющих вза-

Б ВБ Вшное перемещение, использована сталь 12НХЗА и 40ХН. После их вытачивания нужна термическая обработка с последующим шлифованием трущихся поверхностей либо раскатка или обкатка этих деталей без термообработки.шное перемещение, использована сталь 12НХЗА и 40ХН. После их вытачивания нужна термическая обработка с последующим шлифованием трущихся поверхностей либо раскатка или обкатка этих деталей без термообработки.Рис. 7. Пневмоударная машина ПУМ-3 для погружения в грунт заземлителей:Рис. 7. Пневмоударная машина ПУМ-3 для погружения в грунт заземлителей:1 — шланг сжатого воздуха; 2— погружаемый электрод-заземлитель; 3 — Ручка для переноски; 4 — корпус; 5 — ударник в ннжнем положении; 6 —рычаг; 7 — упорная отжимная втулка; А, Б — каналы сжатого воздуха; В» Г — камеры сжатого воздуха1 — шланг сжатого воздуха; 2— погружаемый электрод-заземлитель; 3 — Ручка для переноски; 4 — корпус; 5 — ударник в ннжнем положении; 6 —рычаг; 7 — упорная отжимная втулка; А, Б — каналы сжатого воздуха; В» Г — камеры сжатого воздуха

Б В

Б В

шное перемещение, использована сталь 12НХЗА и 40ХН. После их вытачивания нужна термическая обработка с последующим шлифованием трущихся поверхностей либо раскатка или обкатка этих деталей без термообработки.

шное перемещение, использована сталь 12НХЗА и 40ХН. После их вытачивания нужна термическая обработка с последующим шлифованием трущихся поверхностей либо раскатка или обкатка этих деталей без термообработки.

Рис. 7. Пневмоударная машина ПУМ-3 для погружения в грунт заземлителей:

Рис. 7. Пневмоударная машина ПУМ-3 для погружения в грунт заземлителей:

1 — шланг сжатого воздуха; 2— погружаемый электрод-заземлитель; 3 — Ручка для переноски; 4 — корпус; 5 — ударник в ннжнем положении; 6 —рычаг; 7 — упорная отжимная втулка; А, Б — каналы сжатого воздуха; В» Г — камеры сжатого воздуха

1 — шланг сжатого воздуха; 2— погружаемый электрод-заземлитель; 3 — Ручка для переноски; 4 — корпус; 5 — ударник в ннжнем положении; 6 —рычаг; 7 — упорная отжимная втулка; А, Б — каналы сжатого воздуха; В» Г — камеры сжатого воздуха

Остальные детали (кроме резиновых амортизаторов) изготовлены из конструкционных сталей.

Электрод заземления пропускают через осевое отверстие машины и через упорную втулку, укладываемую на

землю в месте забивки электрода. Пусковым краном подают сжатый воздух в машину, и ударник начинает совершать возвратно-поступательные движения, нанося удары по наковальне корпуса. Под действием ударов, которые через зажимное приспособление передаются стержневому электроду, он внедряется в грунт. Обратному перемещению стержня препятствует его сцепление с грунтом.

Втулка, входящая в комплект машины, предназначена для срабатывания зажимного приспособления. В начале погружения машина расположена на электроде выше упорной (отжимной) втулки, и между ними имеется зазор. По мере погружения электрода в грунт машина опускается до втулки, рычаги будут отжаты и освободят электрод, зажатый на зажимном приспособлении. Силой отдачи, действующей при работе, механизм перемещается вверх по электроду и при очередном ударе вновь зажимается на электроде. Подобным образом процесс повторяется до полного погружения электрода.

Глубина погружения и соответствующая длина электрода может составлять до 5 м при цельном электроде и до 10—12 м при составном электроде, отрезки которого по мере погружения наращиваются сваркой. Наибольшая глубина погружения зависит от плотности грунта.

При забивании электродов не требуется предварительного заострения их концов. Расчетная годовая экономия от применения машины ПУМ-3 по сравнению с применением механизма УВЭГ-16 (см. ниже) составляет около 400 руб. в год. Институт горного дела высылает рабочие чертежи машины и помогает организовать их изготовление, осуществляя авторский надзор за качеством изготовления.

Если нет механизмов или их трудно доставить, то при монтаже небольшого числа вертикальных электродов допустим ручной труд, но его нужно облегчить и сделать производительным применением рациональных приспособлений.

Иногда забивают электроды кувалдой. Однако этот способ весьма трудоемок, и с его помощью трудно забить электроды на нужную глубину, а электроды должны быть прочные, что ведет к перерасходу металла. Бригада из 4—5 чел. за полный рабочий день забивает всего 10—15 электродов на глубину до 3 м. В плотный, а тем более мерзлый грунт забить электроды чаще всего

48 ■ ■

оОбте не удается. При забивке даже коротких электро- пов длиной всего 2—2,5 м требуются подмости для рабочих. Верхние концы электродов быстро разбиваются, что 3атруДняет дальнейшую забивку. Малая глубина снижает проводимость электрода, вследствие чего приходится забивать большее число электродов. Кроме больших затрат труда и времени, это приводит к громадному перерасходу металла.

С помощью приспособления, работающего подобно копру, облегчается труд, увеличивается глубина погружения и обеспечивается экономия металла за счет применения сравнительно тонких электродов, недостаточно прочных для случая забивки кувалдой. На электрод надевают зажимное устройство с корпусом-наковальней, воспринимающей удары. Выше зажимного устройства на электрод надевают ударник-болванку массой 15—25 кг с ручками для ее подъема двумя рабочими. Если приспособление снабдить подъемным ремнем или веревкой, пропущенной через блоки на стойке, то болванку сможет легко поднимать один рабочий. Если же имеется возможность изготовить легкий копер с механическим или электрическим приводом, то массу болванки можно увеличить вдвое-втрое, соответственно увеличится и производительность механизма.

При забивке стержневых электродов диаметром 16— 18 мм в местах, недоступных механизмам, можно воспользоваться простым устройством, показанным на рис. 8, а, производительность которого выше, чем при забивке кувалдами, а затраты ручного тяжелого труда меньше.

Наковальню закрепляют на электроде прижимной крышкой на расстоянии около 1 м от заостренного конца электрода. Устанавливают электрод на грунт вертикально. Двое рабочих, держась одной рукой за ручки наковальни, другой рукой наносят по ней удары болванкой, свободно надетой на электрод выше наковальни. Забивают электрод до тех пор, пока зажимное устройство (наковальня) опустится до поверхности земли, после чего крышку зажимного устройства ослабляют, перемещают наковальню выше по электроду, зажимают и продолжают забивку. Работа облегчается, если конец электрода заострить и ручным буром предварительно пробурить неглубокую ямку и в нее вставить забиваемый электрод. Если придется демонтировать забиваемый

4-771 49

Рис. 8. Приспособления для ручной забивки постоянных (а) и временных инвентарных (б—Ц) заземлителей:J— болванка (боек); 2 — погружаемый заземлитель; 3— наковальня (кс"- пус); 4— конусная центровка; 5—прижимная крышка; 6— винт; 7 — вкладыш; 8 — проточкиРис. 8. Приспособления для ручной забивки постоянных (а) и временных инвентарных (б—Ц) заземлителей:J— болванка (боек); 2 — погружаемый заземлитель; 3— наковальня (кс"- пус); 4— конусная центровка; 5—прижимная крышка; 6— винт; 7 — вкладыш; 8 — проточкипредусмот-предусмот-

Рис. 8. Приспособления для ручной забивки постоянных (а) и временных инвентарных (б—Ц) заземлителей:

J— болванка (боек); 2 — погружаемый заземлитель; 3— наковальня (кс"- пус); 4— конусная центровка; 5—прижимная крышка; 6— винт; 7 — вкладыш; 8 — проточки

Рис. 8. Приспособления для ручной забивки постоянных (а) и временных инвентарных (б—Ц) заземлителей:

J— болванка (боек); 2 — погружаемый заземлитель; 3— наковальня (кс"- пус); 4— конусная центровка; 5—прижимная крышка; 6— винт; 7 — вкладыш; 8 — проточки

предусмот-

предусмот-

электрод (например, при попадании электрода на круд, ный валун и необходимости переноса места забивки), Те снимают приспособление с электрода и устанавливает его в обратном порядке: ближе к земле — болванку,

а выше — наковальню. Для извлечения электрода удары наносят снизу вверх.

Упрошенные и облегченные конструкции наковален и зажимов применяют для забивки сравнительно коротких инвентарных (временных) электродов, монтируемых

яля передвижных и временных электроустановок. Инвентарный стержень (рис. 8, б) имеет по всей своей длине дерез каждые 0,4—0,5 м проточки. В эти проточки ставят ва стальных вкладыша конусом вверх и надевают на укладыши наковальню. Сверху на стержень электрода надевают болванку и ударами погружают электрод. По мере погружения переставляют вкладыши и наковальню на следующие проточки.

Заземляющий проводник присоединяют к верхнему

концу погруженного электрода с помощью

репного для этой цели винта с барашковой гайкой. Для демонтажа работу выполняют в обратном порядке, как описано выше. Работа облегчается, если верхний конец инвентарного электрода оставлять над землей на 0,6 м. На этом конце переставляют наковальню и болванку местами и наносят удары снизу вверх.

Стандартные инвентарные заземлители стержневого типа для передвижных электроустановок из стали марки Ст.35 имеют диаметр 15 мм и три типоразмера: длину 1180, 1500 и 2000 мм. Их погружают соответственно на глубину 580, 900 и 1400 мм. Монтаж и демонтаж показаны на рис. 8, в, г. Стержни имеют антикоррозийное покрытие и допускают использование в обычных грунтах без поломок и деформаций не менее 120 раз. Зажим для присоединения заземляющего проводника может предусматриваться в конструкции заземлителя или устанавливаться на стержень после его забивки. Еще одна конструкция заземлителя, забиваемого в грунт, используемого для временного заземления ВЛ 0,4—10 кВ при их ремонте, показана на рис. 8, д. К отрезку стальной трубы приварен снизу наконечник, заостренный в виде конуса для облегчения забивки. К верхнему концу приварена крышка, по которой при забивке наносят удары. Недалеко от крышки приварены винты для заземляющих проводников, а еще ниже — скобы для облегчения демонтажа электрода, обычно осуществляемого подъемным механизмом, имеющимся на месте производства ремонтных работ.

50504*4*Имеются и другие конструкции инвентарных электродов, выполненные в виде ручного бура, погружаемого ввертыванием (см. § 5), или в виде короткого стержня Для измерения, погружаемого вдавливанием. Та или иная конструкция электрода выбирается в зависимости 07 назначения и имеющихся возможностей изготовления

50

50

4*

4*

То же касается и выбора приспособлений заводского из, готовления.

Среди ручных механизированных приспособлений позволяющих забивать сравнительно тонкие постояннее

Рис. 10. Приспособление для забивки заземлителей вручную: / — ребро жесткости; 2 — винт с барашковой гайкой; 3 — стопорное кольцо; 4— ручка бойка; 5—направляющая труба; 6— боек; 7— корпус; 8 — кулачки; 9 — пружина; 10 — гайка; 11 — крышка; 12 — уплотнениеРис. 10. Приспособление для забивки заземлителей вручную: / — ребро жесткости; 2 — винт с барашковой гайкой; 3 — стопорное кольцо; 4— ручка бойка; 5—направляющая труба; 6— боек; 7— корпус; 8 — кулачки; 9 — пружина; 10 — гайка; 11 — крышка; 12 — уплотнениеРис. 9. Приспособление для забивки заземлителей, опираемое на землю:Рис. 9. Приспособление для забивки заземлителей, опираемое на землю:боек; 2— погружаемый заземлитель; 3 — направляющая трубчатая стойка; 4 — корпус автоматического зажима; 5 — пружины клиньев зажима (2 шт.); 6— зажимные клинья; 7 — возвратная пружина; 8 — опорная плита; 9 — грунтозацепы (4 шт.)

Рис. 10. Приспособление для забивки заземлителей вручную: / — ребро жесткости; 2 — винт с барашковой гайкой; 3 — стопорное кольцо; 4— ручка бойка; 5—направляющая труба; 6— боек; 7— корпус; 8 — кулачки; 9 — пружина; 10 — гайка; 11 — крышка; 12 — уплотнение

Рис. 10. Приспособление для забивки заземлителей вручную: / — ребро жесткости; 2 — винт с барашковой гайкой; 3 — стопорное кольцо; 4— ручка бойка; 5—направляющая труба; 6— боек; 7— корпус; 8 — кулачки; 9 — пружина; 10 — гайка; 11 — крышка; 12 — уплотнение

Рис. 9. Приспособление для забивки заземлителей, опираемое на землю:

Рис. 9. Приспособление для забивки заземлителей, опираемое на землю:

электроды, следует отметить приспособления на рис. 9 и 10. Этими же приспособлениями можно забивать и временные электроды, предусмотрев съемный зажим, надеваемый на оставляемый над землей конец забитого стержня для присоединения заземляющих проводников.

Одно из приспособлений (рис. 9) имеет автоматический зажим, через который пропускают стержневой злек- -рОд. В отличие от описанного выше (см. рис. 8, а^ при- способление устанавливается не на электрод, а опирается на грунт, что создает меньшие изгибающие нагрузки да погружаемый стержень и позволяет применять элек- троды диаметром 12—14 мм вместо указанных выше диаметром 16—18 мм, что практически не влияет на проводимость, но существенно экономит металл.

Другое ручное приспособление (рис. 10), изготовленное в мастерских, примененное в тресте Мособлэлектро- монтаж и других организациях, имеет массу 14,3 кг, т. е. оно значительно легче описанных выше. С его помощью погружают электроды диаметром 12—14 мм на глубину 5 м. Время забивки в суглинок 5—10 мин. Во внутренней полости корпуса установлены кулачки, поджатые пружиной. Боек массой 8 кг сварен с помощью трех ребер жесткости из листовой стали толщиной 6 мм с трубчатой ручкой 42X3 мм, свободно перемещающейся по направляющей трубе 34X4 длиной 1050 мм. Общая длина приспособления 1260 мм.

Для переноски ручка с бойком фиксируется стопорным кольцом с помощью винта, завинчиваемого барашковой гайкой до упора в направляющую трубу, нижний конец трубы приварен к корпусу. Снизу корпус закрыт крышкой на резьбе. Под крышкой имеется уплотнение в виде кольца наружным диаметром 39 мм, толщиной 6 мм из грубошерстного войлока, прижатое гайкой.

Корпус и кулачки изготовлены из инструментальной стали. Конусность внутренней поверхности корпуса, в которой размещены кулачки, принята равной 9°28'. На внешних поверхностях корпуса, крышки и ручки нанесено рифление. Пружина имеет пять витков. Диаметр пружины 40 мм, а развернутая длина 760 мм. Трубы для направляющей (32X4—20) и ручки (42x3—20) взяты по ГОСТ 8734—75*.

Для монтажа заземлителя электрод вставляют в направляющую и далее, разжимая кулачки усилием на электрод, пропускают его через кулачки и отверстие в крышке на расстояние около 0,7 м от нижнего конца приспособления, выполняя эту работу в удобном положении на земле. Ослабив винт, снимают стопорное кольцо, после чего приспособление готово к работе. Устанавливают его вертикально или наклонно, упирая заострен-

ный нижний конец электрода в место, намеченное д.1Я погружения. Ударами бойка по корпусу забивают элек. трод на нужную глубину.

При погружении в грунт электродов заземления надо помнить как общие меры безопасности, так и необходи. мость предварительной проверки отсутствия в местах погружения кабельных линий, канализационных, воде- проводных и других подземных коммуникаций и сооружений. При работе с длинными цельными электродами (например, длиной до 5 м) нельзя находиться под пр,,, водами действующих линий электропередачи, так как может произойти опасное сближение электрода с проводом, а при переноске может появиться опасное наведенное напряжение на электроде.

ВДАВЛИВАНИЕ ЭЛЕКТРОДОВ

При вдавливании электродов-заземлителей грунт не только не разрыхляется, но даже уплотняется. Поэтому этот способ монтажа обеспечивает, так же как и способ забивки, наилучшую проводимость заземлителя вследствие хорошего контакта электрода с грунтом и возможность немедленной сдачи в эксплуатацию после монтажа и измерения сопротивления.

Изобретателями и рационализаторами предложено и внедрено много приспособлений и инструментов для вдавливания заземлителей. Их широко применяют при отсутствии механизмов заводского выпуска, изготавливая в мастерских, выбирая тот или иной тип приспособлений в зависимости от местных возможностей и условий применения.

Иногда для этого используют механизмы общего назначения, в частности тракторы и автомобили, бурильные и другие машины. Разумеется, использовать только для монтажа заземлений мощные и дорогие бурильнокрановые и другие машины нерационально; это допустимо лишь в тех случаях, когда машины имеют перерывы в своей основной работе и находятся поблизости. Поэтому навесные приспособления для монтажа заземлителей устанавливаются с таким расчетом, чтобы базовую машину можно было бы сразу же после погружения заземлителей использовать на своей основной работе.

Например, заземлители можно вдавливать простыми приспособлениями, устанавливаемыми на тяговой скобс

прицепного устройства любого трактора, или на отвале бульдозера, на штанге бурильной машины и т. д. Некоторые из таких приспособлений внедрены единичными образцами на прорабских участках мехколонн, строитель- рО.монтажных поездах, эксплуатационниками электрических сетей, рабочими мастерских и др. Получить техническую документацию на такие образцы другим организациям трудно, но из описаний и рисунков их конструкция достаточно понятна для изготовления рабочих чертежей, учитывающих возможности изготовителей.

В данной книге из большего количества таких приспособлений приведена лишь некоторая их часть, отобранная среди приспособлений, заслуживающих широкого внедрения. С другими конструкциями читатель может ознакомиться по изданным ранее и регулярно издаваемым информационным изданиям Минэнерго СССР [5], Минмонтажспецстроя, ВДНХ, территориальных и отраслевых органов информации, а также по журналам «Энергетическое строительство», «Энергетик».

В одном из приспособлений (рис. И, а) автоматический зажим размещен в металлоконструкции, надеваемой непосредственно на тяговую скобу прицепного устройства трактора без переустройства гидроцилиндра. Корпус зажима сварен из деталей, изготовленных в мастерских из листовой стали марки Ст.З. Верхняя и нижняя пластины с отверстиями для крепления к трактору имеют толщину 24 мм, стенки—10 мм, а нижняя крышка, прикрепляемая к стенкам четырьмя винтами М5Х Х25мм, изготовлена из листа толщиной 6 мм.

Внутри корпуса по направляющим стержням вдоль наклонных боковых стенок перемещаются зажимные плашки, изготовленные из более твердой стали. Плашки удерживаются пружинами в верхнем прижатом к погружаемому электроду положении.

Стержневой электрод диаметром 12 мм и более (диаметр выбирают в зависимости от плотности грунта и необходимой глубины вдавливания) вставляют сверху между зажимными плашками, нажимая на них концом электрода. От усилия нажатия, преодолевающего сопротивление пружин, плашки опускаются книзу и одновременно расходятся в стороны до тех пор, пока электрод не пройдет между ними.

Электрод вдавливается в грунт вертикально опускани-

ем прицепного устройства трактора вместе с зажимом ц электродом под воздействием гидросистемы трактора. При ходе вниз плашки зажима автоматически зажимают электрод и вдавливают его на 20—25 см за один ход прицепного устройства, опускаемого гидроцилиндром.

Рис. 11. Приспособления для вдавливания заземлителей:

а — устанавливаемое на тяговой скобе трактора; б — устанавливаемое па штанге автомобильной бурильно-краиовой машины; 1 — верхнее основание- 2— средняя планка; 3— стенка; 4—направляющий стержень; 5 —пружинь, 6 — крышка; 7 — зажимные плашки

Затем с помощью того же гидроцилиндра прицепное устройство поднимают вверх. В это время электрод удерживается в неподвижном состоянии силой сцепления с грунтом, а зажимные плашки раздвигаются и скользят по электроду. В той же последовательности повторяют работу до полного погружения электрода на заданную глубину. Ввиду большого давления на грунт, развиваемого мощным механизмом, подготавливать (заострять) нижний конец электрода, как это делается при применении маломощных ручных приспособлений, не требуется. Для вдавливания длинных и сравнительно тонких цельных стержневых электродов диаметром 12—14 мм. во из-

жание их изгиба нужно выше зажима укрепить на- ппавляюшую трубу длиной 1,0—1,5 м.

П Если необходимо погружать электроды из угловой ли Другой профильной стали, можно воспользоваться Джимом аналогичной конструкции, но по форме сечения Здектрода изменить соответственно и форму зажимных плашек. Если имеются зажимы заводского изготовления, „упускаемые промышленностью для ввертывания электродов, то ими можно воспользоваться и для вдавливался электродов круглого сечения.

Иногда на месте работ имеется бурильная машина дорК или БКГМ или другого типа, имеющая технологические перерывы в своей основной работе. Такой машиной можно быстро и просто заглубить заземлитель. Для этого электрод небольшой длины (до 1,5 м) устанавливают вертикально и ударом кувалды закрепляют в грунте, вгоняя на небольшую глубину. Это необходимо для того, чтобы исключить небезопасную работу по удерживанию электрода руками в начале вдавливания. Затем рабочий уходит с места вдавливания электрода на безопасное расстояние и подгоняет буровую машину так, чтобы головка бура оказалась над электродом.

Включают вертикальную подачу шнека, и головка бура, не вращаясь, за несколько секунд погружает электрод на полную глубину. К верхнему концу погруженного электрода приваривают следующий отрезок длиной до 1,3 м и продолжают вдавливание в грунт. Никакого переустройства машины и дополнительных приспособлении при этом не требуется, и после монтажа заземлителей машина сразу же может выполнять свою основную работу. Но этот способ имеет существенный недостаток, заключающийся в необходимости сваривать электрод нужной длины из нескольких коротких отрезков, предельная длина которых ограничивается наибольшим габаритом головки бура над поверхностью земли.

Более длинный цельный электрод можно вдавливать бурильной машиной, имеющей пустотелую штангу. Для этого придется снять бур и под штангой укрепить зажим на вспомогательной конструкции, обеспечивающей соосность штанги и зажима. Электрод пропускают через штангу и зажим и вдавливают в грунт, отключив штангу от вращения и подавая ее вниз вместе с зажатым электродом.

Способ вдавливания более производителен, чем спо-

соб ввертывания (см. ниже), но иногда ввертывание^ легче преодолеть препятствие (особо плотный грунт), встретившееся при погружении электрода. Можно прету. смотреть возможность перехода от вдавливания к ввер. тыванию и обратно, разместив специальный зажим по оси пустотелой штанги или использовав редуктор.

Другое приспособление, устанавливаемое непосрет.. ственно на штангу бурильной машины, несложно по конструкции, что позволяет изготовить его в мастерской, имеющей фрезерный и токарный станки и сварочный аппарат. Приспособление имеет корпус из листовой стали, собранный на сварке, и самозажимное устройство, закрепленное на корпусе. Зажимное устройство состоит из двух клинообразных кулачков, передвигающихся по наклонным пазам от усилия пружин. Приспособление (рис. 11,6) устанавливается на бурильную штангу (рис. 12, а) взамен бурильной головки. Штангу поднимают в рабочее вертикальное положение над местом погружения электрода, который вставляют между кулачками зажимного устройства.

Возвратно-поступательными движениями бурильной штанги без ее вращения вдавливают электрод. При движении штанги вниз кулачки зажимного устройства удерживают электрод, а при движении вверх кулачки отжимаются и освобождают электрод, остающийся в грунте. После заглубления на полную длину электрода нажатием рычага зажима раздвигают кулачки, при этом штанга освобождается, и машину можно отогнать от места вдавливания электрода. При демонтаже электрод вытаскивают из земли в той же последовательности работ, но при перевернутом зажиме. Необходимость в демонтаже электрода может возникнуть и при монтаже, например если электрод погнется.

На‘вдавливание одного электрода длиной 6 м затрачивается 2—5 мин в зависимости от плотности грунта. Заблаговременная приварка в мастерской заземляющего проводника к заземлителю позволяет улучшить качество сварки и сократить сварочные работы на месте. Если для заземления защищаемого объекта достаточен один электрод, то сварочные работы полностью выполняются в мастерской, а па месте остается лишь вдавить электрод и присоединить заземляющий проводник к оборудованию.

Используя конструкцию зажима, показанного на

йС. П,б, н0 уточнив диаметр отверстия, предназначенного для крепления зажима к рабочему механизму, можно вместо штанги бурильной машины укрепить зажим йа штоке любого гидроцилиндра, выпускаемого серийно заводами. Устройство навешивается на трактор, имею-

Рис. 12. Вдавливание заземлителей:

° —бурильной машиной; б —трактором; в — гидроцилиндр с зажимом: / — заземляющий проводник; 2— погружаемый электрод заземления: 3—штанга бура; 4, 7 — зажимы; 5 — рычаг зажима; 6 — гидроцилиндр; 8 — рама; 9 — боковой вал отбора мощности трактора; 10— клиноременная передача; 11— сварочный генератор; 12 — фиксатор, закрепляющий гидроцилиндр; 13 — стойка; 14 — палец (2 шт.); 15 — стопор (3 шт.); 16 — нижняя рамка

Щий гидросистему, от которой работает гидроцилиндр. Особенно рационально навешивать гидроцилиндр на малый колесный трактор, обладающий большой маневренностью и скоростью передвижения при сравнительно небольшой стоимости эксплуатации и достаточной прохо-

димости. Одна из конструкций такого устройства ца тракторе «Беларусь» показана на рис. 12, б.

Сзади трактора на специальной раме установлен гид. роцилиндр, имеющий два полых штока. При макси, мальном усилии 25 кН (2,5 тс) электроды диаметров 12—18 мм и длиной до 6 м погружаются в грунт средней плотности за 4—5 мин. При этом электроды можно по. гружать не только вертикально, но и наклонно под уь лом 30 или 45° к вертикали, что достигается поворотом гидроцилиндра и фиксацией его стопором в нужном по. ложении. Для этого на лонжеронах рамы, изготовлен, ной из швеллера № 14 и листовой стали, предусмотрены отверстия. Гидроцилиндр поворачивают вручную вместе с вертикальными стойками и нижней рамкой, показанной пунктиром. Освободив гидроцилиндр от фиксатора, можно его повернуть с поворотной цапфой от вертикального положения до горизонтального, при котором удобно установить длинный электрод при его подготовке к погружению.

Для устройства приспособления используют запасные части экскаватора Э-153: цилиндр поворота и нижний шток; верхний шток от цилиндра рукояти или стрелы; передняя крышка цилиндра рукояти; уплотнения. Штоки торцуют и нарезают резьбы. Масса навесного оборудования около 200 кг, габариты: высота — 2,55; ширина — 0,57; длина — 1,1 м.

На конце нижнего штока гидроцилиндра (рис. 12, в) по его продольной оси укрепляют автоматический зажим. Если есть возможность, то используют зажим заводского изготовления от заглубителя электродов ввертыванием (см. ниже).

Электрод, вставленный в горизонтальном положении в приспособление (продетый через гидроцилиндр и зажим), поворачивают вместе с гидроцилиндром в рабочее положение и укрепляют между стойками фиксатором. Затем электрод вдавливают в грунт серией рабочих ходов штока: вначале на полный ход (460 мм), затем с постепенным уменьшением рабочего хода, величину которого тракторист-машинист выбирает в зависимости от сопротивления грунта и достигнутой глубины погружения электрода.

В случае необходимости демонтажа электрода его зажимают специально предусмотренным дополнительным болтовым зажимом, установленным на верхнем кои-

е штока, и вытаскивают из земли несколькими ходами штока вверх. Затем погнутый электрод можно выпра- внть и использовать вновь. Если электрод нужно погрузить ниже поверхности земли так, чтобы его верхний конец оказался на дне траншеи, применяют инвентар- иую надставку в виде короткого электрода с муфтой на нижнем конце. Для выполнения электросварочных работ при монтаже сложных заземлителей впереди трактора монтируют сварочный генератор, приводимый от боко- рого вала отбора мощности посредством клиноременной передачи. При некотором изменении конструкции рамы приспособление может быть навешено и на гусеничный трактор.

В мерзлый грунт вдавить электрод не удается, поэтому при сезонном промерзании верхний слой грунта просверливают любым механизмом, как при ввертывании электродов (см. ниже), затем вставляют в просверленную до талого грунта скважину электрод и вдавливают его на нужную глубину. Имеется также опыт использования двухшнековой бурильной машины, имеющей независимое раздельное управление каждого шнека.

Вместо одного из шнеков на патрон-хвостовик редуктора крепят съемный зажим любой конструкции, позволяющий закреплять вертикальный заземлитель, устанавливаемый над скважиной в мерзлом грунте, предварительно пробуренной другим шнеком диаметром 40—60 мм до талого грунта.

При погружении в грунт на пути электрода могут встретиться крупные камни, что вызывает прекращение погружения и изгиб заземлителя. Если применяется неразъемный зажим с осевым вводом электрода, то приходится затрачивать много труда на срезку непогрузивше- гося полностью остатка заземлителя или на демонтаж зажима. Применение зажимов с боковым вводом электрода позволяет отогнать машину от частично вдавленного электрода при его изгибе или при отказе погружения. Описанным способом монтировали заземляющие устройства на линиях электропередачи и подстанциях с помощью машины БЛ4-251 на тракторе ДТ-75 круглогодично, что очень важно в условиях Сибири, так как серийно выпускаемых средств для выполнения таких работ пока нет.

Еще одна конструкция зажима для вдавливания электрода, снабженная устройством для вывода элек-

трода из зажима, показана на рис. 13, а. Цанговый за> жим прикреплен к штоку гидроцилиндра (шпека и^ штанги соответствующей машины) и снабжен напрад. лающей штангой во избежание вращения зажима вокруг вертикальной оси штока.

При движении штока гидроцилиндра вниз электрод прижимается к корпусу зажима стопорным сегментом я вдавливается в грунт. При движении штока вверх стопор, ный сегмент скользит по электроду. Для освобождения электрода рукоятку сегмента переводят в нижнее поло, жение, при этом открывается боковой вертикальный паз (рис. 13, б) и электрод свободно выводится из зажима.

Цанговый зажим имеет корпус, в котором болтом закреплены стопорный сегмент, зажимающий электрод и рычаг отвода сегмента. В рабочем положении сегмент удерживается пружиной, концы которой закреплены винтами на сегменте и корпусе. Зажим крепят к проушине гидроцилиндра гайкой. На рабочей дуге сегмент имеет закаленную насечку. Габариты зажима 250x90x90 мм.

На рис. 13, в показан аналогичный зажим, укрепленный на штоке гидроцилиндра с ходом поршня 650 мм, установленного на тракторе и подключенного к гидросистеме. Чтобы электрод во время рабочего или холостого хода не выпадал из приспособления, предусмотрена запорная планка 8, укрепленная шарнирно на корпусе болтом 9. С помощью такого приспособления в тресте Центрсельэлектросетьстрой заглубляли электроды заземления из круглой стали диаметром 10 мм и из угловой стали 45x45 мм на глубину до 6,5 м. Управление гидроцилиндром осуществлялось из кабины трактора (ДТ-75, Т-74) через распределительную колонку. Габариты корпуса зажима 200x75x65 мм.

В тресте Севкавэлектросетьстрой было предложено и внедрено устройство для вдавливания вертикальных электродов, имеющее два основных узла: вдавливатель в катушку с бухтой катанки, служащей электродным материалом (рис. 14).

Вдавливатель навешивается на трактор сзади. Выше него, ближе к кабине, располагается катушка с катанкой. Устройство монтируется на любом тракторе, но для лучшей маневренности и быстрейшего перемещения с объектов на объект целесообразно применить колесный трактор, например «Беларусь». Для монтажа заземлителей не требуется подготовка электродов, так как усилие

Рис. 13. Вдавливатель заземлителей с цанговым зажимом:

с—общий вид; б, в — зажимы (вид сверху): 1 — корпус зажима; 2 —шток г«дроцилиндра- 3 — гидроцнлнндр; 4— направляющая штанга; а— рукоятка рычага отвода сегмента; 6— пружина; 7 —сегмент; 8 планка; 5—болты

Рис. 14. Навесной вдавлива тель к трактору:

1 — поворотная втулка; 2 — захват. 3 — станина; 4 — катанка; 5 —• ликопротяжный механизм; 6 — ре* гулировочиый винт; 7 — фиксатор’ 8 — ползун

вдавливания достаточно для погружения без заострения конца электрода, а процесс выпрямления катанки осуществляется в самом приспособлении в то же время, что и погружение электрода.

Вдавливатель имеет раму из двух параллельных швеллеров, скрепленных поперечными плитами. К верхней плите прикреплены кронштейн с опорными подшипниками под приводной

вал, вращающийся от вала отбора мощности трактора, и станина с вертикальными направляющими, по которым перемещается ползун, вдавливающий электрод в грунт.

В корпусе ползуна в клинообразных ячейках помещен ролико-клиновый самозажимной захват, выполненный из роликов, соединенных планками в секции. Прикрепленная к секциям консольная ось соединена с

кривошипом приводного вала, что обеспечивает возвратно-поступательное движение ползуна при вращении вала. В вертикальных направляющих станины (в верхней части) закреплен ролико-клиновый фиксатор, удерживающий электрод от перемещения при возвратном ходе ползуна. На станине установлен роликопротяжный механизм, состоящий из неподвижной и подвижной секций, соединенных регулировочными винтами. Для выпрямления протягиваемой из катушки катанки ролики имеют ручьи по всей окружности.

В нижней части вдавливателя имеется опорная плита с конусообразной массивной направляющей, на цилиндрической части которой поворотная втулка с рычагом

ддя поворота втулки на 180° вокруг оси. Устройство не требует внешнего источника энергии, так как оно полу- цает привод от вала отбора мощности трактора, а подъем и опускание вдавливателя осуществляется от гидросистемы трактора.

Данные вдавливателя:

Скорость вдавливания (зависит от категории До 3 грунта), м/мии

Габариты (без катушки с катанкой), мм . . .300x350x1200

Масса вдавливателя, кг 120

- Монтаж заземлителя ведется в следующей последовательности:

конец из бухты круглой стали диаметром 10 мм (катанки) заправляют между роликами протяжного механизма и через фиксатор вводят в захват; при этом ползун находится в верхнем положении;

винтами регулируют зазор между катанкой и обжимающими роликами, что обеспечивает хорошее выпрямление электрода;

включают вращение приводного вала. При этом ползун совершает движения вниз—вверх, захват зажимает катанку, она протягивается через роликопротяжный механизм, выпрямляется и перемещается вниз в паз направляющей, после чего механизм останавливают;

конец катанки, вошедший в паз, закрывают втулкой, поворачивая ее рычаг. Так обеспечивается устойчивое положение конца катанки, и электрод не изгибается при погружении;

• 5) вновь включают привод. При движении ползуна вниз захват зажимает катанку и ползун вдавливает заземлитель в грунт, а ролики фиксатора расклиниваются. При движении ползуна вверх ролики фиксатора зажимают катанку, а ролики захвата свободно перекатываются по стержню вверх по заземлителю (катанке). Таким образом чередуется процесс взаимодействия захвата и фиксатора;

необходимая глубина погружения определяется по проекту и может уточняться при измерении сопротивления растеканию тока заземления в процессе заглубления заземлителя. Когда проводимость достигнет нормы, Устройство останавливают и отрезают электрод на нужной высоте, оставляя свободный конец, используемый в качестве заземляющего проводника. Этот конец можно Расплющить и пробить в нем отверстие для присоедине- 5-771 65

Рис. 15. Навесной вдавлива. тель к автомобильной бурндь ной машине:

1 — бур; 2 — косынка; 3 — нащ^ ляющая труба; 4—отверстие пальца; 5 — отрезок трубы (3 4"); 6 — хомут; 7— штанга

ния к оборудованию или проложить горизонтально для присоединения к об- щему контуру заземления.

Скорость вдавливания электрода в грунт зависит от числа оборотов вала отбора мощности трактора. При некотором навыке эту скорость легко выбрать в зависимости от плотности грунта

и увеличивающегося по мере погружения усилия. В обычных мягких грунтах удавалось вдавить электрод длиной 15 м за 4 — 5 мим. Применение устройства дает экономический эффект за счет увеличения производительности труда. Достигается и экономия металла при увеличении глубины погружения, так как нижележащие слои обычно имеют лучшую

проводимость. Полностью механизируется весь рабочий процесс погружения электрода. Появляется возможность избежать отходов металла, так как в случае невозможности дальнейшего заглубления (например, из-за встретившегося камня) электрод отрезают, а освободившуюся бухту проволоки используют для следующих электродов. При этом могут применяться электроды самой различной длины.

При отсутствии зажимных устройств можно воспользоваться имеющимся опытом вдавливания заземлителей с помощью простейших приспособлений. Одно из них показано схематически на рис. 15. Оно устанавливалось на бурильно-крановых машинах на автомобильном и па тракторном ходу. В обоих вариантах приспособление имеет направляющую заземлитель трубу диаметром 3" с несколькими отверстиями для перехвата электрода по мере его заглубления.

Электрод любого профиля (арматурная круглая таль, уголок, некондиционная труба) вставляют в на- правляюшую трубу так, чтобы выше электрода можно было вставить палец в верхнее отверстие. Для передачи усилия от пальца (используют болт) на электрод ставят Металлическую надставку из круглой стали диаметром 75 мм, длиной 50 мм, свободно передвигающуюся внутри трубы. Это предотвращает заклинивание электрода между стенкой направляющей трубы и пальцем при вдавливании тонких электродов.

По направляющей трубе свободно перемещается отрезок более толстой трубы, закрепленный хомутами на щтангебура. Таким образом, при опускании штанги бура

одновременно опускается и этот отрезок по направляющей трубе, упирается в палец и опускает направляющую трубу с вдавливаемым электродом. Нижний конец направляющей трубы прикреплен к бурильной штанге с помощью косынки с отверстием. Труба не мешает при переездах (ее поднимают на стрелу) и легко снимается без помех для основной работы бурильно-крановой ма

шины.

Перед вдавливанием снимают бур, отсоединяя от редуктора, и затем вдавливают заземлитель гидравлическим усилием машины за 4—6 перехватов на глубину до 3 м. При монтаже приспособления на тракторе, где стрела поднимается лишь на 2 м, устанавливают на стреле удлинитель или удлиняют вдавливаемый электрод наваркой следующих коротких отрезков.

Для вдавливания электродов в отдельных местах при трудности или нерентабельности доставки тяжелых механизмов рационализаторами предложен ряд ручных и ножных приспособлений. Одно из последних (рис. 16) имеет сварной корпус и два диска диаметром 54 мм, эксцентрично поворачивающиеся на своих осях, при расстоянии между осями 72 мм. Такая конструкция обеспечивает захват заземлителя дисками при усилии, направленном вниз, и освобождение заземлителя при поднятии рычага-педали вверх. Для лучшего захвата стержневого заземлителя диски имеют закаленную накатку.

При достаточной длине рычага-педали электрод лег- Ко вдавливается на большую глубину. Для того, чтобы сравнительно легкое (20 кг) приспособление не поднима- лось при вдавливании от земли, его прикрепляют к за-

земляемой опоре хомутом и деревянным клином. <jCb рычага расположена в подшипнике, закрепленном на ос. иовании приспособления, изготовленном из листовой стали.

Рис. 16. Приспособление для вдавливания стержневых электродов: 1— электрод заземления; 2— направляющая труба; 3— корпус; 4— захват; 5 — рычаг с педалью; 6 — ось рычага; 7 — хомут; 8 — стойка опоры ВЛ

ВВЕРТЫВАНИЕ ЭЛЕКТРОДОВ

Способ ввертывания электродов-заземлителей, так же как и любой другой способ, имеет свои преимущества и недостатки, определяющие его применение в конкретных условиях. Несомненным преимуществом является сравнительная легкость освоения массового производства механизированных приспособлений. Это нашло отражение в заводском выпуске заглубителей электродов на базе ручных электросверлильных машин или малых бензодвигателей, широко применяемых на монтаже заземляющих устройств.

Вместе с тем легкие и удобные приспособления для ввертывания позволяют заглублять электроды лишь на сравнительно небольшую глубину, а это в ряде случаев увеличивает число электродов и расход металла. Мощность этих приспособлений небольшая, и для облегчения ввертывания приходится применять наконечники на электродах, разрыхляющие грунт, что резко увеличивает

пектрическое сопротивление грунта на период, пока его 9 тественная структура не восстановится, т. е. на время, пределяемое месяцами. Необходимость быстрого ввода ° эксплуатацию вызывает увеличение числа погружае-

Рис. 17. Стержневые электроды, подготовленные к погружению: а — наконечник изготовлен из изогнутой по винтовой линии стальной полоски и приварен к электроду; б — нижний конец электрода уширен ковкой н заострен; в — на заостренный конец электрода наварена стальная проволока, придающая электроду свойство бурава; г —* наконечник с изогнутой и приваренной стальной шайбой

мых электродов для достижения нужной проводимости заземлителя, а следовательно, и дополнительный расход металла. Но несмотря на приведенные недостатки, способ ввертывания во многих конкретных случаях позволяет быстро и экономично смонтировать заземляющее устройство.

Наиболее распространены электрозаглубители, выпускаемые промышленностью, имеющие стандартную электросверлилку и редуктор, понижающий частоту вращения обычно ниже 100 об/мин и соответственно увеличивающий крутящий момент на ввертываемом электроде. При пользовании этими заглубителями к концу электро- Ди приваривают наконечник-забурник, обеспечивающий Разрыхление грунта и облегчающий погружение, а так-

же направляющий электрод в нужном направлении. By, пускаемый промышленностью наконечник (рис. 17, (i) представляет собой заостренную на конце и изогнутую по винтовой линии стальную полоску шириной 16 Мм Масса наконечника длиной 48 и диаметром 16 мм с0^ ставляет 0,03 кг.

При отсутствии стандартных наконечников и необхо. димости подготовки их вручную проще всего отковать конец электрода, доведя его диаметр примерно до 1,5 диаметров электрода, и заострить конец (рис. 17,6), Такой электрод сравнительно дешев и погружается гораздо легче, чем электрод, конец которого заострен па конус без уширения. Применение последнего менее рационально, так как его не всегда удается ввернуть га глубину 5 м. Электроды, к которым наварена около заостренного конца спираль из проволоки диаметром 4—6 мм и длиной около 1 м (рис. 17, в), образующая наконечник в виде бурава, или приварена разрезанная и изогнутая стальная шайба (рис. 17, а), ввертываются легко. С их помощью можно даже ввернуть электрод в промерзший грунт при небольшой глубине промерзания. При изготовлении электродов со спиралью нужно учитывать направление вращения применяемого заглубите- ля, так как в некоторых конструкциях электрозаглуби- телей с редуктором вращение левое, и винтовой электрод должен соответствовать этому, иначе электрод вместо ввертывания будет тормозиться.

Массовый выпуск электрозаглубителей ПЗ-12, организованный впервые заводами Минмонтажспецстрся СССР на базе электросверлилки И-28А мощностью 600 Вт, массой 14,5 кг, по-новому решил вопрос механизации монтажа, так как масса и габариты механизмов по сравнению с применявшимися ранее копрами уменьшились в несколько раз. В последующие годы появились и новые конструкции электрозаглубителей, была снижена их масса (в типе ПВЭ до 13,8 кг), а труба, в которой вращается электрод, удлинена, что обеспечило лучшую защиту от травм, могущих случиться при задевании рабочего вращающимся электродом.

Аналогичная конструкция электрозаглубитсля, выпускаемого заводами Минэнерго СССР на базе электросверлилки ПЭ-1023, получила название «Установка для ввертывания электродов в грунт» —1 УВЭГ-16.

. Технические данные установки следующие:

12—165710 X472 X 2001522040080РучнаяАвтоматический12—165710 X472 X 2001522040080РучнаяАвтоматическийпяаметр ввертываемого, электрода, мм . . . . рубина погружения, м габариты, мм

12—16

5

710 X472 X 200

15

220

400

80

РучнаяАвтоматический

12—16

5

710 X472 X 200

15

220

400

80

РучнаяАвтоматический

Масса, кг..........

Напряжение электрической однофазной линии, В Мощность электрозаглубнтеля, Вт . , , . . . Частота вращения электрода, об/мин Подача Зажим для электрода

Имеются и другие конструкции ручных переносных элек- Трозаглубителей. Обычно такая ручная машина имеет корпус из трубы, к которой сбоку укреплена электросвер- дилка, а снизу — автоматический зажим, в котором закрепляют электрод. Зажим имеет полый вал, пропущенный в корпусе и вращающийся от электросверлилки через пару шестерен, одна из которых насажена на шпиндель сверлилки, а другая (большая) — на полый вал. Передаточное отношение составляет обычно от 3 до 4 (в заглубителе УВЭГ-16 оно равно 3,2). Вращающиеся части закрыты кожухом.

Электрод, подготовленный к погружению, пропускают гладким (верхним) концом через зажим и через полый вал, оставляя нижний конец (заостренный, с забурником) выходящим из зажима на 1,3—1,5 м. Для удобства выполнения этой операции электрозаглубитель можно расположить в положении, близком к горизонтальному. Затем заглубитель берут за ручки электросверлилки и ставят в рабочее положение, близкое к вертикальному, и упирают электрод в грунт заостренным концом (рис. 18). В этот момент под действием осевого усилия нажатия вниз электрод захватывается автоматическим зажимом.

При включении электродвигателя электрод начинает вращаться. Наконечник-забурник электрода, заостренный и винтообразно загнутый по ходу вращения, ввинчивается в грунт и разрыхляет его, образуя скважину- отверстие несколько большего диаметра, чем диаметр электрода. Масса механизма и нажатие рабочего на ручки обеспечивают подачу (заглубление) электрода в грунт. Когда механизм приблизится к поверхности земли до расстояния 0,3—0,5 м, подачу вниз прекращают и Переставляют механизм выше по электроду, поднимая его за ручки. При усилии, направленном вверх, кулачки автоматического зажима разжимаются, освобождая элек-

Рис. 18. Ввертывание стержневых заземлителей в грунт:

с - элсхтрозаглубителем УВЭГ или ПЗ; б — то же, во с дополнительным приспособлением для совместной работы двух рабочих; в — мощным приводным электрозаглубителем; / — электрод; 2 — стойка; 3 —ручка; 4 — втулка; 5 — труба; 6 — перекладина; 7 — электрозаглубитель (двигатель редуктор и зажим); 8 — узел вращения; 9 — поперечина; 10 — основание

трод и не препятствуя подъему электрозаглубителя, а электрод, уже зажатый в грунте на глубине около 1 м, остается в это время неподвижным. Величину каждого погружения и расстояние, на которое переставляется механизм, рабочий выбирает в зависимости от своего роста и плотности грунта. Для демонтажа электрода механизм снимают, переворачивают и устанавливают на электрод зажимом кверху. Работу выполняют в обратном порядке: вращающийся электрод извлекают из земли нажатием на ручки механизма снизу вверх и по мере извлечения механизм переставляют ниже по электроду.

Описанные типы электрозаглубителей позволяют од- «ому рабочему ввертывать электроды из круглой стали талые грунты до третьей категории на глубину до 5 м. Недостатком приспособления является то, что усилие рабочего, прикладываемое к ручкам электросверлилки, расположенным сбоку от осн электрода, создает изгибающий момент. При неравномерном давлении элек- троД может изогнуться, создавая опасность травмы, мотор перегревается. В то же время иногда электрод вращается без заглубления, так как усилие подачи вниз по оСи недостаточно и этому не помогает и помощь второго рабочего, при которой легко вообще вывести механизм й3 строя.

При плотных грунтах заглубитель иногда снабжают несложным приспособлением, изготовляемым из стальных или дюралевых труб диаметром 1/2" в виде рулевого колеса автомобиля (см. рис. 18,6). Это позволяет работать двум рабочим и обеспечивает приложение усилия подачи по оси электрода по вертикали. Длина ввертываемого электрода может быть при этом увеличена при грунтах до третьей категории с 5 до 6 м.

Для ввертывания в мерзлый грунт усилия двух рабочих также недостаточны, поэтому при глубине промерзания свыше 10 см нужны или более мощные и более тяжелые электрозаглубители, или предварительная проходка отверстий в мерзлом слое. Для этой работы изготовляют длинные сверла, имеющие наконечник из твердого сплава, размером несколько шире, чем диаметр электрода, спиральный шнек длиной порядка 60 см и удлинитель круглого сечения диаметром, равным диаметру электрода.

В электрозаглубитель любого типа вставляют такое спиральное сверло и укрепляют в зажиме вместо электрода. Просверливают в грунте отверстие на полную глубину промерзания, удаляют сверло, вставляют в пробуренное отверстие и в электрозаглубитель электрод и ввертывают его в нижележащий талый грунт. Целесообразно иметь набор сверл различной длины и применять Их в зависимости от глубины промерзания грунта. При большом количестве монтируемых электродов рационально пользоваться двумя механизмами: одним для сверления отверстий в мерзлом слое и другим для ввертывания электродов.

Чтобы облегчить ввертывание электродов в плотные

Таблица 2. Приспособления для ввертывания заземлителей с бензодвигателями

Технические данные

Марка приспособления

ПЗД-12У1

■—

ПБУ-10 пер... оборудовании.

Размеры ввертываемого электро-

да, мм:

диаметр

12—16

12—18

длина

До 5000

До 10 000

Частота вращения электрода,

540

80—200

об/мин

Габариты, мм:

длина

450

900

ширина

430

600

высота

1620

1300

Масса, кг

21

36

грунты, конструируют и изготовляют различные направляющие рамы, на которых устанавливают серийные за- глубители или более мощные электродвигатели с редукторами. Если поперечину, на которой крепится заглуби- тель, сделать поворотной, как показано на рис. 18, в, то это не только облегчит установку электрода, но и позволит погружать как вертикальные, так и наклонные электроды. К верхней перекладине крепят трубу, в которой электрод находится при ввертывании. Это позволяет применять длинные (до 6 м) и тонкие (диаметром 10— 12 мм) электроды, не опасаясь, что они изогнутся при ввертывании. Без такой трубы вворачивают составные электроды или цельные увеличенного диаметра. Трубу или всю перекладину делают съемной.

Если электроэнергии на тех местах, где нужно смонтировать заземлители, поблизости нет, то можно использовать привод от небольшого бензодвигателя. Такие двигатели внутреннего сгорания выпускаются промышленностью для мотопил: «Дружба», «Урал» и «Тайга». На базе двигателя «Дружба» заводами выпускалось приспособление для ввертывания электродов заземления ПЗД-12, а затем модернизированное ПЗД-12У1 (табл. 2).

Работа приспособлений серии ПЗД основана на том, что при осевом нажатий на рукоятку вниз происходит автоматический захват электрода кулачковым зажимом, и электрод приводится во вращение, что при давлении вниз за счет массы приспособления и усилия рабочего

обеспечивает погружение электрода в грунт. В отличие электрозаглубителей бензомоторный механизм (рис.

)9 я) тяжелее и мощнее (обычно 4—5 л. с. или 3— 4 кВт), что позволяет погружать электроды большего диаметра, а если применить составные электроды — то большей длины, чем можно ввернуть маломощной электросверлилкой.

Рис. 19. Бензомоторные погружатели электродов заземления:

О — типа ПЗД-12 с приводом от двигателя мотопилы «Дружба»; б—С таким же приводом, но иа базе буровой установки ПБУ-10; 1 — двигатель; 2— ре- Ауктор; 3 —зажим; 4— удлинитель; 5 —рама; 6— ходовые винты

Не увеличивая мощности двигателя, можно значительно увеличить усилие заглубителя за счет снижения частоты вращения электрода. Для этого можно примешь любой механизм, имеющий редуктор, например од- «У из переносных ручных геологоразведочных буровых Установок, снабженных бензодвигателем. Так, имеется

опыт применения серийно выпускаемой буровой устано^. ки ПБУ-10 (рис. 19,6).

Установка имеет трубчатую раму, по которой может передвигаться с помощью ходовых винтов вращате.ть приводимый от мотодвигателя бензопилы. Вращатель имеет двухступенчатый редуктор, снижающий частоту вращения до 80—200 об/мин вместо 540 об/мин на ре". дукторе приспособления ПЗД, что дает значительное уве- личение крутящего усилия, т. е. усилия ввертывания электрода.

К вращателю установки ПБУ-10 вместо шнекового бу. ра крепится ввертываемый электрод с помощью самозажимного патрона или автоматического зажима обычной конструкции, применяемой в заглубителях электро- дов. По мере погружения электрода сопротивление грунта увеличивается. В приспособлении ПЗД это сопротивление преодолевается лишь тяжестью приспособления и ручным усилием рабочего, поэтому наибольшая глубина погружения электрода обычно не превышает 5—6 м. В приспособлении ПБУ-10 усилие подачи вниз может быть значительно увеличено вращением винтов, что позволяет погружать электроды на глубину до 10 м в сравнительно плотные грунты. Цельным электродом такой длины пользоваться неудобно, и при этом понадобилась бы очень длинная направляющая труба, предотвращающая изгиб электрода, поэтому обычно пользуются составными электродами или цельными при длине до 6 м с небольшой направляющей трубой, укрепляемой выше рамы. Скорость погружения электрода в зависимости от плотности грунта и уже достигнутой глубины составляет 0,9—2,4 м/мин. Время переоборудования, т. е. установки стандартного автоматического зажима от серийного заглубителя электродов на установку ПБУ-10, составляет менее 1 ч.

МОНТАЖ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ В СКВАЖИНАХ

В некоторых твердых грунтах (гранит, известняк и др.) непосредственное погружение глубинных электродов способами, описанными выше, неосуществимо. Однако именно в таких грунтах применение глубинных электродов наиболее эффективно. Например, в известняковом скальном грунте юга Украины, где толщина растительного слоя составляет всего 5—20 см, погружение многих

коротких электродов и укладка горизонтальных перемы* чек не обеспечивает нужной проводимости заземляющего устройства, даже если обработать грунт солью и другими активными добавками.

При сооружении подстанций в таких условиях часто проектируют дополнительный выносной контур заземления, расположенный в хорошо проводящем грунте. Такой грунт при изысканиях может быть найден на расстоянии от подстанции, иногда достигающем нескольких сотен метров. Между тем хорошо проводящий грунт обычно находится под самой подстанцией, но весьма глубоко, обычно ниже 15—20 м от поверхности. Применение двух-трех вертикальных электродов, погруженных на глубину 20—25 м, позволяет отказаться от сотен обычных или от выносных заземлителей, сэкономить при строительстве подстанции тонны металла и тысячи рублей.

Например, одна из подстанций 35/10 кВ была размещена на непахотном участке земли, где растительный слой грунта имел толщину всего около 10 см, а под ним находился глубокозалегающий известняк. Для выполнения запроектированного заземляющего устройства требовалось 1,6 т металла, затрат 26 машино-смен и 28 чел- дней. Стоимость работ определилась по смете в 3 тыс. руб.

При применении трех глубинных электродов длиной по 20 м расход металла снизился до 0,4 т, сметная стоимость до 1 тыс. руб., требовалось всего 7 машино-смен и 16 чел-дней на монтаж.

В отдельных случаях, например в многолетнемерзлых грунтах, изыскания указывают на необходимость заглубления заземлителей на 25—40 и даже на 60 м. Для монтажа таких заземлителей необходимы механизмы, могущие образовать скважину необходимых размеров. Длина скважины определяется проводимостью грунта, а диаметр скважины — удобством монтажа электрода и расчетным объемом грунта засыпки, например смесью тонкодисперсного грунта (глина, пылеватый песок и др.) С примесью 1—15 % поваренной соли. Иногда предусматривается обработка массива грунта вокруг электрода.

Отечественной промышленностью выпускаются, а в строительстве широко применяются буровые машины, самоходные и прицепные, на базе автомобилей и тракторов, на колесном и гусеничном ходу, например геолого- I

разведочные небольшие машины, станки ударно-канат. ного бурения и др. Средняя производительность станков практически составляет в известняках 60—90 м про. ходки или три скважины глубиной 20—30 м, диаметром 100—150 мм в смену, с учетом внутрисменного техниче- ского обслуживания и мелких ремонтов. Таким образом для устройства заземления подстанции механизм нужен всего на один день. Если учесть, что такие машины обыч. но используются на строительстве основных сооруже- ний и их не нужно перевозить издалека специально для монтажа заземления, то их применение будет весьма рентабельно.

Имеются и ручные буровые станки и установки. Например, при разведочном бурении на линиях электроне, редачи геологи используют выпускаемые заводами переносные приспособления различных типов массой от 12 кг и более, позволяющие бурить скважины диаметром до 100 мм и глубиной до 25 м. К таким приспособлениям относится, в частности, переносная буровая установка ПБУ-10, используемая и для монтажа электродов.

Универсальным, но сравнительно тяжелым для переноски является станок типа УПБ-25, использовавшийся для бурения скважин на глубину до 25 м в различных грунтах. Для бурения твердых пород в комплект установки включен малогабаритный промывочный насос. Общая масса станка составляет 108 кг, но для переноски его легко разобрать на отдельные узлы массой до 25 кг.

Электроды заземления монтируют в готовые скважины. Электрод опускают в скважину постепенно, отрезками из круглой стали диаметром 16—20 мм. Если скважина имеет минимальный диаметр, то отрезки электрода лучше сваривать соосно (встык с накладками), так как при этом опускаемый электрод более точно сохраняет вертикальное положение и меньше задевает за стенки скважины. Но при достаточном диаметре скважины проще сваривать отрезки внахлестку, как и показано на рис. 20.

Масса электрода полной длины может превышать 100 кг, и поэтому нужно предусмотреть грузоподъемное приспособление (хотя бы блок с веревкой или полиспаст) и надежный захват, чтобы не упустить в процессе монтажа незаконченный электрод в скважину. Предварительно над скважиной устанавливается приспособление, состоящее из плиты с зажимом. Плита перекрывает

устье скважины, предохраняя ее от осыпания грунта, у зажиме крепится опущенная часть электрода на вре- приварки следующего отрезка, после чего работы по опусканию, закреплению в зажиме и приварке следующего отрезка повторяются. После опускания электродаустье скважины, предохраняя ее от осыпания грунта, у зажиме крепится опущенная часть электрода на вре- приварки следующего отрезка, после чего работы по опусканию, закреплению в зажиме и приварке следующего отрезка повторяются. После опускания электродата с зажимомта с зажимом

устье скважины, предохраняя ее от осыпания грунта, у зажиме крепится опущенная часть электрода на вре- приварки следующего отрезка, после чего работы по опусканию, закреплению в зажиме и приварке следующего отрезка повторяются. После опускания электрода

устье скважины, предохраняя ее от осыпания грунта, у зажиме крепится опущенная часть электрода на вре- приварки следующего отрезка, после чего работы по опусканию, закреплению в зажиме и приварке следующего отрезка повторяются. После опускания электрода

та с зажимом

та с зажимом

на полную глубину все пространство скважины засыпают тщательно измельченным до фракции 2—10 мм Коксом или другим заполнителем, указанным в проекте.

МОНТАЖ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И ВЫБОР СПОСОБА МОНТАЖА

Выше указывалось, что вертикальные, особенно глубинные, заземлители могут обеспечивать хорошую проводимость за счет контакта с нижними слоями грунта, часто имеющими высокую проводимость. Однако во

многих случаях сопротивление грунта в поверхностных слоях невелико, и при этом оказывается рациональны^ применение горизонтальных заземлителей, особенно ес. ли нижние слои грунта обладают увеличенным сопротивлением.

В других случаях горизонтальные заземлители необходимы из-за отсутствия механизмов для монтажа вер. тикальных электродов в скальных, гравийных и других грунтах. Если же скальный грунт закрыт слоем земли, то выполнение горизонтального пли «лучевого» заземли, теля может оказаться менее трудоемким и сравнительно дешевым, чем монтаж вертикальных электродов.

Горизонтальные заземлители необходимо прокладывать и для того, чтобы соединить смонтированные вертикальные электроды в общий сложный заземлитель или контур заземления.

Лучевые заземлители часто применяют для молние- защиты, где важна хорошая проводимость заземлителя в летнее время, а именно тогда ее может обеспечить горизонтальный заземлитель, проложенный в торфяном или другом хорошо проводящем талом верхнем слое земли. То же относится и к сезонным электроустановкам, работающим в летнее время.

Конструктивно горизонтальные заземлители могут быть выполнены из круглой, полосовой и любой другой стали, но предпочтение следует отдавать круглой стали, имеющей при той же массе и той же проводимости меньшую поверхность и большую толщину, вследствие чего обладающей большей коррозийной стойкостью. Кроме того, круглая сталь дешевле, и ее легче монтировать. Поэтому для протяженных заземлителей (так же как и для вертикальных электродов), при устройстве которых не предъявляется специальных требований по термической устойчивости, по количеству уносимого металла и др., следует рекомендовать применение малоуглеродистой круглой стали.

Способ монтажа горизонтальных заземлителей выбирают в зависимости от объема работ, удаленности объектов строительства от баз механизации, характера грунта, наличия и возможности получения механизмов и других факторов.

При больших объемах работ, например при устройстве выносных заземлителей (иногда отдаленных за километры от заземляемого объекта) или при монтаже

сотен протяженных лучей заземления многих опор сооружаемой линии электропередачи, наиболее целесообразно попользовать специализированные машины. В мягких грунтах применяют ножевые кабелеукладчики или на- весные к тракторам (или прицепные) приспособления в Биде ножа, изготовляемого из двух пластин, расположенных под небольшим углом, как клин, напоминающий соху или плуг. Весь комплекс работ, состоявший ранее йз нескольких операций (рытье траншей, укладка заземлителей, засыпка и трамбовка траншей), при этом способе монтажа выполняется за один проход механизма.

В мерзлых и других твердых грунтах применяют навесные баровые механизмы, режущие грунт и образующие траншеи.

В других случаях для устройства сложных заземлителей, состоящих из горизонтальных и вертикальных электродов, применяют специальную машину по устройству контуров заземления, имеющую навесной канавокопатель.

В скальных грунтах допускается прокладка протяженных заземлителей под разборным слоем толщиной не менее 0,1 м над монолитной скальной породой. При меньшей толщине этого слоя или при его отсутствии заглубление протяженных заземлителей потребовало бы чрезмерных затрат, и поэтому их или заменяют глубинными вертикальными, или прокладывают заземлители по поверхности скалы с заливкой их цементным раствором. В других случаях, когда вблизи от заземляемых объектов имеются водоемы, на их дне укладывают протяженные заземлители и от них прокладывают соединительные кабельные или воздушные линии к объектам. Разумеется, любое решение должно быть отражено в проекте, утверждаемом в установленном порядке.

Для укладки коротких горизонтальных заземлителей в стесненных условиях, например при монтаже горизонтальных перемычек между двумя-тремя вертикальными электродами, траншею часто копают вручную, так как малый объем работ в случае большой удаленности Ът базы механизмов не оправдывает их перегон. Между тем ручной способ производства работ можно рационализировать и обойтись совсем без траншей. Для этого можно воспользоваться ручным механизированным за- глубителем электродов, применяемым обычно для вер-

тикального ввертывания или забивки электродов (см. выше). Если в местах погружения вертикальных электродов выкопать приямки глубиной до 1 м, то объем зем. ляных работ будет гораздо меньшим, чем при копке траншей. Между этими приямками нетрудно смонтировать перемычки в ненарушенном грунте, расположив заглуби гель с вставленной в него стержневой перемычкой близко к горизонтальному положению (рис. 21).

Рис. 21. Схема бестраншейной прокладки междуэлектродных перемычек:

/ — вертикальный электрод; 2 -^ смонтированные перемычки; 3 — заг дубитель электродов; 4— положение перемычки в стадии монтажа; 5—место сварки. Пунктиром показаны концы перемычки до отгибания для приварки к электроду

Концы перемычек, показанные пунктиром, загибают к электродам и приваривают к ним на длине, не мень шей шести диаметров. Копать приямки, если нет буровой машины, рациональнее не лопатой, а ручным буром, которым в мягком грунте за 5 мин можно сделать яму диаметром 430 мм и глубиной 1 м. Край ямы нужно срезать для удобства монтажа перемычки. Бур легко сделать в мастерской по типу фрез-бура, применяемого связистами для копки котлованов под столбы.

МОНТАЖ ПРОТЯЖЕННЫХ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ НОЖЕВЫМИ МЕХАНИЗМАМИ

Специальные ножевые укладчики заземлителей промышленностью не выпускаются. Поэтому монтажные организации применяют ножевые кабелеукладчики или прицепные и навесные приспособления, изготовляемые в мастерских.

Некоторые типы мощных кабелеукладчиков, выпускаемых заводами, позволяют прорезать почву на глубину до 1,2 м, что вполне достаточно для монтажа заземлителей. Для использования этих машин нужно лишь проверить конструкцию некоторых деталей (например, роликов), по которым вместо кабеля будет проходить более жесткая круглая сталь, используемая для заземлителей. Надо учесть, что мощные кабелеукладчики дороги, что делает их применение рентабельным только при больших объемах работ.

Имеется опыт использования для прокладки лучевых заземлителей небольших прицепных кабелеукладчиков, рассчитанных на прокладку при глубине 0,7 м. Однако на пахотных землях такая глубина недостаточна, и для доведения глубины заземлителей до 1 м заводские колеса с кабелеукладчика снимают и заменяют колесами ^меньшего диаметра (рис. 22, а). Барабан с намотанной на него мягкой малоуглеродистой сталью диаметром 10 мм или оцинкованной проволокой диаметром 6—8 мм поднимают ручной лебедкой на раму кабелеукладчика. Заземлитель заводят в нож, пропускают через направляющий ролик. Конец проволоки закрепляют к какому- либо достаточно прочному предмету на поверхности земли, например к фундаменту опоры ВЛ или специальному якорю. Затем трактором тянут кабелеукладчик с I заглубленным в грунт ножом, прокладывая заземлитель.

Некоторым недостатком этой конструкции является f необходимость разрыхления небольшого объема грунта вручную для заглубления ножа в начале прокладки. В других конструкциях (рис. 22, б) предусматривают опускание и подъем ножа с помощью гидросистемы трактора, используют не прицепной, а навесной кабелеукладчик. Барабан с проволокой размещают на бульдозерном отвале так, чтобы при снятом барабане можно было использовать бульдозер по своему прямому назначению.

Для изготовления ножевого укладчика протяженных заземлителей можно воспользоваться некоторыми строительно-дорожными машинами и их деталями (запасными частями). Вместо намотки проволочных заземлителей на барабаны заземлители часто заготовляют на поверхности земли, разматывая и выпрямляя (вытягивая механизмом) катанку из бухт.

Например, в качестве навесного приспособления

можно использовать плуг ПН-35. На его раме, усилен ной швеллером № 14, установить нож длиной 1,2 м с приваренным снизу в горизонтальном положении стер>к. нем диаметром 40—50 мм. При движении трактора но^ заглубляется в землю и образует на требуемой глубине

Рис. 22. Использование кабелеукладчиков для монтажа заземлителей:

а — прицепной; б — навесной ножевой кабелеукладчик; / — тягач* 2 — ручна ч леоедка; 3—рама прицепного кабелеукладчика; 4 — барабан, свободно вращающийся на оси; 5—заземлитель; 6— направляющий ролик; 7—нож* 8 — бульдозерный отвал с держателем барабана

горизонтальную скважину по диаметру стержня. Одновременно в эту скважину протягивается монтируемый заземлитель (круглая сталь диаметром до 12 мм), конец которого прикреплен к петле, наваренной на заднем конце стержня.

Другая конструкция ножевого укладчика заземлите-

^еЙ (рис. 23, а) состоит из Т-образной рамы, сваренной й3 швеллера № 20, и укрепленных на ней трех ножей. Передний нож использован от машины для посадки молодых кустарников, второй (средний) нож изготовлен цз зуба корчевателя. К среднему ножу приварены две

Рис. 23. Использование дорожно-строительных машин для укладки протяженных заземлителей:

а — с ножом из зуба корчевателя; б — с лемехом плуга-рыхлителя; 1 — рама; 2 — передний нож; 3— средний нож; 4— пластины для рыхления грунта; 5— задиий нож; 6 — зажим (трубка): 7— раскос; 8—10 — детали крепления к трактору; 11— прокладываемый заземлитель; 12— канат к лебедке трактора; 13 — блок; 14 — лемех

(

пластины из листовой стали толщиной 20 мм. К заднему ножу приварена втулка длиной 60 мм, внешним диамет- I ром 30 и внутренним 20 мм, служащая для закрепления кконца заземлителя.

Приспособление работает с трактором, имеющим г гидросистему навески. Первый нож подрезает корни ку- Ястарников и приподнимает укладчик в случае попадания I на большие камни. Второй нож разрыхляет грунт на I глубину до 700 и ширину 100 мм. Третий (задний) нож прорезает грунт еще глубже и протягивает за собой за

землитель.

В транспортном положении рама с ножами находится в приподнятом (при помощи гидроцилиндра навески трактора) положении. К раме тросиком крепят для транспортирования заготовленные электроды нужной длины. На месте их выкладывают по земле согласно проекту. Для прокладки заземлителя один его конец длиной 5— 6 см загибают под углом 90° и вставляют снизу в отверстие втулки заднего ножа. После этого тракторист опускает гидроцилиндром раму на грунт и начинает дви-

I

жение, заглубляя ножи, прорезая почву и протягивая заземлитель.

В качестве укладчика протяженных заземлителей можно использовать также прицепной плуг-рыхлитещ обычно применяемый в дорожных и лесных хозяйствах’ где может иметься некомплектный плуг, не работающий по прямому назначению. При этом достаточно, если сохранился только один исправный лемех, так как другие зубья-лемехи при монтаже заземлителей нужно удалить.

К лемеху плуга (рис. 23, 6) приваривают зажим (трубку) для крепления конца заземлителя, выкладываемого на поверхности земли. Лемех вместе с заземлителем опускают с помощью лебедки, приводимой от трактора-тягача. При движении лемех прорезает грунт и протягивает заземлитель. Так же, как и при применении описанных выше укладчиков, земля не выбрасывается наружу и заземлитель оказывается засыпанным. Для утрамбовки разрыхленной при движении ножа земли по ней проезжают гусеницей трактора.

Применяют также навесные ножи различных конструкций, укрепляемые к тракторам, прорезающие грунт в протягивающие заземлитель. Конструкция ножа и способ его крепления зависят от мощности трактора и возможностей мастерских, изготовляющих приспособления. Конструкция и размеры любого ножа, как правило, должны обеспечивать заглубление заземлителя в пахотной земле не менее 1 м. Однако, учитывая действительную глубину вспашки, которая при отвальном и безотвальном способах на некоторых землях не превышает 30 см, монтажные организации иногда согласовывают с эксплуатационными организациями и получают разрешение на меньшее заглубление, например на 75—85 см.

Одна из применявшихся ранее конструкций ножа представляет собой рельс Р-55, срезанный внизу подобно острию (рис. 24, а) и усиленный в своей верхней части стальными планками. Нож закрепляется на отвале бульдозера с помощью накладки и болтов. Общая длина рельса около 1,5 м, длина усиливающих планок — около 1 м.

Другая конструкция ножа, имеющего габариты около 2X1 м, показанная на рис. 24,6, применялась в качестве навесного приспособления на тракторе К-700. Сварная конструкция состоит из: ножа; кронштейнов для крепления к гидронавеске трактора; зажима со стопором

♦ яЛя закрепления к ножу конца заземлителя. В нижней части ножа имеется паз. Трактор с приспособлением подгоняют к заземлителю, выложенному по земле так, чтобы заземлитель оказался между колесами. Рабочий протягивает конец прутка через паз, вставляет в зажим и закрепляет стопором. Тракторист начинает движение,

’Рис. 24. Конструкции ножей для прорезания почвы, изготовленных в мастерских монтажных организаций:

а —нож из рельса, укрепленный к отвалу бульдозера; б — нож, укрепленный к гидронавеске трактора К-700; в — нож из листовой стали, укрепляемый кронштейном к отвалу бульдозера; / — отвал бульдозера; 2 — упоры; 3— нож; 4 — накладка; 5 — болт; 6 — острие ножа; 7 — усиливающие пластины;, 8 — кронштейны для крепления к гндронавеске трактора К-700; 9 — зажим; 10 — кронштейн, укрепляемый на отвале бульдозера; // — палец с шайбой Я шплинтом

заглубляя нож с помощью гидронавески и протягивая заземлитель на заданной глубине. При подходе к заземляемой опоре ВЛ пруток освобождают из зажима и крепят к опоре. Тракторист извлекает усилием гидроцилиндра нож из грунта и обратным движением уплотняет прорезанный грунт колесами трактора. Применение такого способа монтажа позволило снизить стоимость работ по заземлению опор (по сравнению с использованием баровых установок) в 4,4 и затраты времени в 7 раз и получить в тресте Целинэлектросетьстрой эко-

номический эффект 192 тыс. руб. в течение 3 лет, когда было внедрено до шести таких приспособлений.

Еще одна конструкция ножа, применявшаяся при использовании тракторов меньшей мощности, показана на рис. 24, в. Нож крепят к трактору с помощью стальной плиты и болтов. Двигаясь передним ходом, трактор прорезает ножом грунт и затаскивает протяженный заземлитель. При движении в обратную сторону пропаханная ножом земля заравнивается гусеницей трактора, при этом нож свободно откидывается кверху, поворачиваясь на одном из пальцев.

МОНТАЖ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ В ТРАНШЕЯХ

При небольших объемах работ прокладка горизонтальных заземлителей с помощью мощных ножевых укладчиков нерентабельна. В других случаях их нельзя применить из-за подземных коммуникаций и других препятствий или из-за невозможности изготовить ножи в мастерской. Во всех этих случаях заземлители прокладывают в траншеях, применяя механизмы, выпускаемые промышленностью, в том числе и небольшие машины малой мощности и недорогие.

Экскаваторы, баровые машины и различные траншеекопатели обеспечивают рытье траншей нужной для заземляющих устройств глубины и обладают высокой производительностью. Однако при удаленности и малом объеме работ по монтажу заземлителей доставка мощных машин к месту работ себя не оправдывает, а применение их в стесненных условиях ограничено, вследствие чего часто применяется ручной труд. В таких условиях можно рекомендовать применение микротраншеекопателей.

Например, механизировать рытье и засыпку траншей под контуры и лучи заземления можно с помощью микротраншеекопателя типа МТКМ-120, имеющего малые массу и размеры и достаточно маневренного.

Его технические данные следующие:

3,5x0,95x32,161—21,250,2803,5x0,95x32,161—21,250,280Размеры в транспортном положении, м . . . .

3,5x0,95x32,161—2

1,25

0,2

80

3,5x0,95x32,161—2

1,25

0,2

80

Масса, т

Категория разрабатываемого грунта

Наибольшая глубина отрываемой траншеи, м . Ширина отрываемой траншеи, м Скорость рытья траншеи, м/ч

Механизм сконструирован на базе ходовой части ' машины типа МГДТ с двигателем Д-21 и состоит из: рамы с ходовой частью; двигателя с муфтой сцепления У приводом насоса НШ-32; рабочего органа (бар с приводом); пульта управления; гидропривода; контрольных приборов и электрооборудования. При работе испытываемого образца на объектах Эстонглавэнерго годовой эффект составил 28 тыс. руб. Имеются и другие конструкции микротраншеекопателей.

Для укладки лучевого заземлителя в мерзлом грунте можно воспользоваться баровой машиной, т. е. трактором с навесным баром или двумя барами, прорезающими на глубину до 1,7 м (на проектную глубину расположения заземлителя) узкие траншеи-щели шириной 10—14 см каждая. Режущим инструментом такой машины, широко применяемым на строительных работах для резки мерзлого грунта, является режущий бар (цепь с резцами) от угольной врубовой машины. Дополнительное приспособление в виде облегченного ножа для проклад- . ки заземлителей можно укрепить к кронштейнам подъема бара сзади последнего. Контур ножа должен соответствовать контуру бара, а нижняя линия ножа в рабочем положении должна располагаться параллельно дну щели. Если снабдить приспособление закрылками для засыпки грунтом прорезаемой баром щели, то весь монтаж заземлителя будет осуществляться за один ход машины. Такую машину можно применить и для прокладки заземлителей в летних условиях, если большая плотность грунта не позволяет применить обычный траншеекопатель. При отсутствии ножа заземлитель, подготовленный и выложенный на поверхности земли, опускают в прорезанную щель вручную и затем засыпают вынутым грунтом. При укладке заземлителей в траншеи необходимо уплотнение грунта, осуществляемое трамбованием или хотя бы давлением, например проездом по насыпанному сверх траншеи грунту гусеницей трактора.

При невыполнении уплотнения засыпаемого грунта сопротивление растеканию тока заземления будет иметь повышенное значение вследствие того, что заземлитель окажется в разрыхленном грунте и не будет иметь с ним нужного контакта. По мере усадки грунта и восстановления его естественной структуры сопротивление будет Уменьшаться, но вследствие усадки грунта могут образоваться провалы, т. е. вновь обозначится траншея.

МОНТАЖ СЛОЖНЫХ (КОНТУРНЫХ) ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ ИЗ ВЕРТИКАЛЬНЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ

Смонтированные электроды-заземлители и лучи за. земления соединяют в общий сложный заземлитель, к которому присоединяют заземляющие выводы-провод, ники, предназначенные для заземления подстанций, опор ВЛ и других элементов электроустановок.

В таком сложном заземлителе могут быть соединены:

несколько лучей-заземлителей;

несколько вертикальных заземлителей и горизон. тальные перемычки;

взаимно перпендикулярные горизонтальные заземлители (сетка) и вертикальные заземлители.

Первый из этих вариантов применяют, например, для заземления опоры ВЛ, от которой прокладывают два — четыре луча в разные стороны. Этим обеспечивается защита не только от могущих возникнуть на опоре напряжений прикосновения, но и от напряжения шага, уменьшаемого выравниванием потенциалов на поверхности земли вокруг опоры на значительных расстояниях.

Второй вариант применяется наиболее часто в самых различных электроустановках. Вертикальные электроды могут располагаться в один ряд и соединяться одним горизонтальным заземлителем в общий сложный заземлитель или образовывать в плане замкнутый контур 3aj земления (контурный заземлитель).

Третий вариант применяется, например, на подстанциях, где необходимо выравнивание потенциалов по всей территории и даже вне территории подстанции во избежание появлений опасных напряжений в местах случайного хождения людей и животных.

Комплексная механизация работ достигается применением специальных машин, например машины серии УЗК на колесном тракторе, осуществляющих рытье и засыпку траншей, забивку вертикальных электродов и обеспечивающих выполнение сварочных работ от навесного сварочного генератора.

Кроме специальных машин, используются и некоторые универсальные серийные машины, например агрегат АКР-120, предназначенный для рытья и засыпки траншей, забивки электродов, сварки контуров заземления и для монтажа ригелей к опорам ВЛ. Данные машин

уЗК и АКР приведены выше. Во многих организациях, где имеются тракторы, на них монтируют дополнительные приспособления, позволяющие выполнять не только основные работы, но и монтировать контуры заземления. Для этого применяют навесные погружатели электродов и навесные электрогенераторы, получающие вращение от двигателя трактора и используемые для питания приводных электрозаглубителей электродов и для питания сварочных трансформаторов, используемых для сварки заземляющего контура. В других случаях, если на тракторном кране имеется электрогенератор, достаточно установить сварочный трансформатор.

Элементы заземляющего устройства соединяют чаще всего электросваркой; реже — газовой или термитной сваркой. Менее надежные болтовые соединения, которые нужно периодически осматривать и подтягивать, применять в земле запрещено, и они допускаются лишь во внутренних или наружных электроустановках и только в тех местах, где необходим разъем для измерений или для смены деталей электрооборудования.

Для сварки элементов заземляющего устройства в контур можно обойтись без электросварочного и газосварочного оборудования, если есть приспособления для термитной сварки и квалифицированные рабочие, прошедшие инструктаж по их использованию. При небольших, удаленных объектах монтажа применение термитной сварки может дать большую экономию. Комплект приспособлений и материалов, необходимых для термитной сварки, переносят в специальном чемодане. В нем размещаются опоки (формы) и поддоны для круглой стали диаметром от 8 до 18 мм и для полосовой стали, термит, отвертка, напильник, шабер, зубило, металлическая щетка, шнуровой асбест, краска, кисть, защитные очки, графитовый тигель.

Источниками тепла служит термитная смесь, сгорающая в огнеупорном тигле и образующая при этом жидкую сталь.

■ Подготовка к сварке стержней из круглой стали (Рис. 25) заключается в закреплении свариваемых коп- Иов зажимами струбцины, надевании на концы стержней разъемной формы, установки на эту форму тигля и засыпки его термитной смесью.

Процесс сварки, происходящий без участия рабочего, начинается с зажигания термитной смеси специальной

термитной спичкой, дающей температуру 1000 °C и це гаснущей даже при сильном ветре. Спичку вводят в щ. гель с помощью длинных плоскогубцев через отверстие в крышке. Горение смеси, продолжающееся 10—20 с весьма бурное и сопровождается характерным шипением’

Рис. 25. Термотигельная сварка стальных стержней:

а — закрепление стержней в струбцине; б — надевание формы, установка тигля и засыпка термитной смеси; в — воспламенение термита и образование жидкой стали; г — сварка стержней проливающимся вниз металлом; 1—свариваемые стержни; 2 —форма; 3—тигель; 4— термитная спичка; 5— термитная смесь; 6 — стальной кружок; 7 — шлак; 8 — жидкая сталь, образующая сварное соединение; 9 — нижняя литниковая прибыль

указывающим па то, что термитная смесь разделилась на кипящий жидкий металл и шлак.

Кружок из листовой стали толщиной 0,8 мм, уложенный на дно тигля перед засыпкой термитной смеси, прожигается кипящей сталью, и расплавленная сталь стекает вниз, нагревая и оплавляя концы стержней, и протекает в нижнюю полость (нижнюю литниковую прибыль). Следующие порции жидкого металла заполняют форму, образуя сварное соединение стержней и наваренную на стержни гильзу, увеличивающую механическую прочность сварного стыка. Излишек стали образует так называемую верхнюю литниковую прибыль.

На одно соединение встык стержней из круглой стали диаметром 12—16 мм расходуется 300—400 г термитной смеси. Для ответвления такого же стержня от полосовой стали размером 40X4 мм внахлестку необходимо 400— 500 г смеси.

Примерно через 3 мин нижняя часть тигля разогревается докрасна. После остывания (еще 5 мин) можно

снять тигель и затем форму, осмотреть сварное соединение, не касаясь руками, и удалить ударами молотка рижнюю и верхнюю литниковые прибыли.

Все работы по монтажу заземляющих устройств выполняются в соответствии с утвержденным проектом, предварительные расчеты в котором основаны на изучении и измерении свойств грунта на площадке, отведенной для размещения заземления. Однако вводимое в проект замеренное удельное электрическое сопротивление грунта не всегда стабильно. В грунте содержится вода, которая при движении по границам пород, слагающих массив, и по зазорам между составляющими различной крупности может значительно изменить сопротивление грунта. Еще значительнее эти изменения, если вода содержит соли.

Например, при пропитке водой гранита его электрическое сопротивление уменьшается почти в 400 раз, а при пропитке 1 %-ным раствором поваренной соли — бо- ’.лее чем в 1200 раз. Электрическое сопротивление промерзших грунтов может возрастать по сравнению с талым грунтом в несколько раз, а для некоторых пород — в 40—50 раз.

Нестабильность сопротивления грунта мало повлияет на крупное заземляющее устройство, занимающее площадь в тысячи или десятки тысяч квадратных метров, но она может резко исказить сопротивление контура из нескольких вертикальных электродов, расположенных на небольшой площади, например для прожекторной ■мачты, мачтовой подстанции или опоры ВЛ. Следует иметь в виду, что даже для норм на проектирование, основанное на предварительном измерении грунта, для 5 % опор ВЛ допускается отклонение сопротивления от расчетных данных на ±200 %, а для всех остальных опор на ±30 %. Если добавить, что для мелких объектов измерения не всегда проводятся достаточно тщательно, то ясно, почему па таких объектах после монтажа и измерения сопротивления становится известным, . что в одних случаях сопротивление заземляющего устройства ниже расчетного, а в других — выше. В первом случае это означает, что израсходован излишний металл и труд, а в других — что необходима переделка, связанная с добавлением дополнительных элементов в заземляющее устройство, что опять связано с перерасходом Металла и потерей времени.

Применяемая до настоящего времени организации работ по монтажу заземляющих устройств предусматри. вала вызов бригады во главе с инженерно-техническим работником для измерения сопротивления заземлении после окончания монтажа согласно проекту. В это время монтажники должны были ожидать результатов изме- рений или уезжать на другой объект. Если фактически замеренное сопротивление заземления отличалось от проектного значения в большую сторону, то приходи- лось возвращать монтажников на объект для выполнения дополнительных работ по забивке заземлителей, укладке соединительных проводников и в конечном счете для доведения сопротивления заземления до нормы.

Кроме замера сопротивления, нужно составить акт на скрытые работы. Составлять акт должны люди, осмотревшие контур до его засыпки, однако контур нельзя оставлять на долгое время незасыпанным, так как это исказит результаты измерения и опять вызовет простои. В результате на этом виде работ занято не менее четырех человек: двое рабочих, контролер и замерщик.

Более рациональна организация звена из двух рабочих 4—5-го разрядов, обученных смежным специальностям, приемам измерений и оформления документации, работающих на самоконтроле. Разумеется, самоконтроль можно поручать лишь квалифицированным и дисциплинированным работникам, с тем чтобы эксплуатационные измерения, выполняемые специальными лабораториями, подтверждали бы полученные результаты. Такое звено за один выезд выполняет монтаж контура, измерения и составление документации. Вместе с повышением производительности труда возрастает и заработная плата. Если монтаж заземляющих устройств организовать одновременно с другими работами, например с сооружением фундаментов опор ВЛ, то это звено может входить в общую бригаду, тогда мастер-бригадир может присутствовать при осмотре заземления и измерениях.

Организация труда в таком звене следующая. Один из рабочих может быть шофером или трактористом, овладевшим и приемами сварки, а другой слесарем- электриком, обученным несложным измерениям. Они выезжают с заранее подготовленными материалами, инструментами и измерительным прибором. После погружения двух-трех вертикальных электродов или одного-двух

•горизонтальных лучей один рабочий сваривает контур, а второй измеряет сопротивление.

В соответствии с результатами измерений продолжают, если нужно, монтаж дополнительных электродов у.пи лучей и приваривают их к общему контуру. Законченный контур проверяют внешним осмотром и удара- уи молотка по местам сварки, составляют акт осмотра скрытых работ (заполняют бланк акта), и если дефектов нет, то контур засыпают землей. Окончательно измеряют сопротивление растеканию тока заземления и заполняют бланк протокола измерений.

МОНТАЖ СЛОЖНЫХ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ

ИЗ НАКЛОННЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ

Ых электродов.Сравнительная эффективность, определенная на ос-Ых электродов.Сравнительная эффективность, определенная на ос-В определенных условиях сложный заземлитель из нескольких наклонных электродов, смонтированных с тебольшой обшей площадки на поверхности, может заменить сложный заземлитель из вертикальных и гори- юнтальных электродов, описанный в § 5. При этом отпадает работа по рытью траншей, так как не нужны и 'оризонтальные электроды. Сварочные работы, выпол- яявшиеся для контурных заземлителей в неудобных условиях узкой траншеи на глубине до 1 м, при соору- кении «зонтичных» или «пирамидальных» заземлителей 13 наклонных электродов сводятся к одному месту свар- [и около поверхности земли. При этом экономится и ме- алл. На небольших подстанциях зонтичные заземлители Югут обеспечивать и выравнивание потенциалов, •ксплуатация зонтичных заземлителей проще, чем кон- Урных. Для контрольных вскрытий и осмотров сварных злов нет необходимости разыскивать места сварки по ерритории и выполнять большой объем земляных работ. Ьмерения параметров заземлителя можно выполнять о простым схемам с небольшим выносом вспомогатель-

Ых электродов.

Сравнительная эффективность, определенная на ос-

Ых электродов.

Сравнительная эффективность, определенная на ос-

овании проведения экономического анализа [16], пока- ана в табл. 3 для следующих вариантов заземляющих устройств комплектной трансформаторной Подстанции (КТП) напряжением 10/0,4 кВ, мощностью До 100 кВ-А.

Вариант 1. Заземлитель состоит из четырех горизонтальных элементов из круглой стали диаметром 10 мм.

Таблица 3. Себестоимость строительно-монтажных работ по устройству заземления одной подстанции при неоднородном

—

Себестоимость в процентах от первого^ варианта для сравниваемых конструк.

Показатели

ций заземлителей по вариантам

2

3

13

Себестоимостьзаземления

КТП 10/0,4 кВ

В том числе:

100

95

120

90

30

29

11

материалы заработная плата

100

100

37

31

эксплуатация машин

100

86

оО

18

прочие прямые расходы

100

83

66

66

накладные расходы

100

92

30

Г2

Себестоимость заземления од- нотрансформаторной

ПС 35/10 кВ

100

97

38

30

уложенных на глубине 0,8 м по сторонам квадрата при длине стороны 60 м.

Вариант 2. Комбинированный заземлитель состоит из четырех вертикальных электродов длиной по 2,5 м,

расположенных по углам квадрата и соединенных между собой горизонтальными заземлителями длиной по 50 м из круглой стали диаметром 10 мм. Вертикальные электроды выполнены из угловой стали.

Вариант 3. То же, что и по второму варианту, по вертикальные электроды имеют длину 5 м и выполнены из круглой стали диаметром 12 мм, а горизонтальные электроды из круглой стали диаметром 10 мм длиной по 15 м.

Вариант 4. Заземлитель состоит из трех симметрично расположенных электродов из круглой стали диаметром 12—16 мм и длиной 8 м, погруженных наклонно под углом 45° к вертикали.

В табл. 3 дано сравнение себестоимости заземляющего устройства по тем же вариантам и для подстанции (ПС) напряжением 35/10 кВ. Первые три варианта совпадают с вариантами для КТП 10/0,4 кВ, но протяженность горизонтальных заземлителей увеличена из-за большей территории подстанции, а заземляющее устройство по четвертому варианту имеет два заземлителя из трех наклонных электродов каждый, расположенный на расстоянии 20 м друг от друга и соединенных гор»'

зонтальным заземлителем.

расчеты проводились и для других областей, где ха- рактеристики грунтов резко отличались от Павлодарской обл., но результаты [16] показали, что во всех слу- цаях наклонные электроды оказались самыми экономич- «ыми как для ДТП 10/0,4 кВ, так и для однотрансфор- маторных ПС 35/10 кВ.

Для зонтичного заземлителя чаще всего монтируют три наклонных электрода при расположении их в плане под углом 120°, но применяют также заземлители из четырех электродов при взаимно перпендикулярном расположении и из двух электродов, расположенных в плане в одну линию, но направленных в противоположные стороны. Коэффициент использования, учитывающий взаимоэкранирование электродов, для наклонных электродов часто бывает лучше, т. е. больше, чем для вертикальных, так как нижние концы электродов, находящиеся в большом удалении друг от друга, расположены в нижнем слое грунта, который обычно имеет лучшую проводимость, чем слой у поверхности земли (табл. 4).

Таблица 4. Коэффициенты использования наклонных заземлителей

■Грунт

Время измерения

Коэффициент использования при угле наклона электродов 45° и числе электродов

2

3

4

Пластичная глина

Лето

0,83

0,7

0,6

Зима

0,84

0,71

0,62

Полутвердый суглинок

Лето

0,85

0,75

0,68

Зима

0,88

0,78

0,72

Песок

Лето

0,9

0,82

0,76

Зима

0,94

0,86

0,8

Во всех случаях наклон к вертикали принимается равным 45°. Для некоторых грунтов лучшие результаты Достигаются при угле 55—60°, но погружение электродов значительно усложняется. В глинистых и суглинистых гРунтах (удельное сопротивление грунта до 100 Ом-м) во многих случаях достаточно применить электроды длиной 5 м, и только в плохо проводящих грунтах (пески и Др.) необходимы электроды большей длины при нормируемом сопротивлении растеканию тока заземления *0 Ом и выше,

Если сопротивление грунта известно, то можно сде лать ориентировочный расчет необходимого количества электродов определенной длины для каждогозонтичног0 заземлителя, пользуясь приведенными значениями Kq_ эффициептов. Точный расчет нельзя выполнить без лре>[,, варительного (до проектирования) измерения удельного электрического сопротивления грунта на каждом месте что для мелких удаленных объектов не всегда целесо’ образно. Поэтому часто строительно-монтажные органи. зации предпочитают следующий порядок устройства за. землений:

на площадке электроустановки выбирают точку погружения пробного электрода, который в дальнейшем можно использовать в качестве рабочего;

по мере погружения измеряют сопротивление току растекания простым прибором, что доступно любому квалифицированному электромонтажнику 4—5-го разрядов;

после каждого измерения определяют при помощи графиков или таблиц необходимость дальнейшего погру- жения;

добившись нужного сопротивления пробного электрода, окончательно монтируют заземляющее устрою тво в соответствии с выбранной схемой;

для проверки измеряют фактическое сопротивление растеканию.

При таком способе заземляющее устройство можно выполнить без специального сложного расчета и без предварительных измерений свойства грунта.

Несмотря на простоту способа пробного электрода, применять его рекомендуется лишь при сооружении небольших заземляющих устройств, например для маломощных подстанций, занимающих небольшую территорию, или для электроустановок напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью. По мере увеличения мощности электроустановки сравнительная экономичность наклонных электродов снижается, а по мере увеличения площади и повышения напряжения и мощности подстанций применение способа пробного электрода может оказаться нерациональным и даже ошибочным вследствие следующих недостатков этого способа.

Характер электрической структуры грунта остается неизвестным на глубинах, превышающих глубину погружения пробного электрода. Это может явиться

V

Причиной грубого просчета при выборе рациональной длины электродов и других параметров сложных зазем- дителей.

При проектировании сложных заземляющих устройств, состоящих из десятков и даже сотен элементов У занимающих площадь в тысячи квадратных метров, фактическое сопротивление может резко отличаться от расчетного, если расчет сделан по способу пробного электрода.

На сопротивление пробного электрода большое влияние могут оказать местные неоднородности грунта, влажность и другие факторы. Поэтому для крупных заземляющих устройств погружают не один, а уже несколько пробных электродов, но и это не гарантирует от ошибок. Способы измерения сопротивления грунта в местах проектируемых заземляющих устройств, дающие более точные результаты, изложены в [11].

Погружение наклонных электродов аналогично вертикальным. Для этой работы можно использовать многие ебщие механизмы и приспособления, но некоторые механизмы, используемые для работы с вертикальными электродами, окажутся неприменимыми.

Так, подвесные вибраторы, опускаемые на забиваемый вертикальный электрод под воздействием своей массы, применить для забивки наклонных электродов трудно. Также трудно применить и механизмы, вдавливающие вертикальные электроды опусканием рабочего органа, такие, как показано в § 3. Легко применить на- йесные гидроцилиндры (см. рис. 12) или укрепить гидроцилиндр на железобетонной стойке, около которой нужно монтировать наклонный электрод. Из одного места крепления гидроцилиндра, имеющего поворотный Диск, можно смонтировать два наклонных электрода (рис. 26).

Ввернуть наклонный электрод с помощью стандартного электрозаглубителя (рис. 27, а) даже легче, чем этой же ручной машиной ввернуть вертикальный электрод. Погружение электродов облегчается, если предварительно выкопать приямок, из которого можно погрузить все наклонные электроды одного зонтичного заземлителя и в котором можно сварить концы электродов Кежду собой. Если на месте работ имеется бурильная Машина, то можно пробурить неглубокий (0,5—0,6 м) Котлован. В других случаях электроды погружают не-

посредственно с поверхности, сваривают между соб0» над землей и защищают место Сварки краской. Один электродов при этом может быть большей длины, чтобь его использовать как заземляющий проводник, присое’ диняемый, например, к раме подстанции.

Рис. 26. Вдавливатель электродов, укрепленный на опоре ВЛ (а), и готовый заземлитель (б):

1 — поворотный круг; 2 — гидроцилиндр; 3 — шток с продольным отверстием;

4 — автоматический зажим; 5 —палец; 6 — кожух; 7 — опора ВЛ; 8 —погружаемый заземляющий электрод

Некоторые схемы расположения электродов заземления КТП 10/0,4 кВ мощностью до 100 кВ-А, установленной на четырех железобетонных стойках, показаны на рис. 27, б—д. Эти же схемы можно применить и для заземления других электроустановок, например опор ВЛ 0,4—10 кВ, прожекторных мачт и др.

Весь процесс монтажа заключается в погружении электродов и сварке их концов, выходящих из земли, в один узел. При монтаже по схеме рис. 27, б сварка необходима в двух местах, по схемам гид — в одном месте. По схеме 27, в сварка вообще не нужна, если длина оставшегося непогруженным конца электрода достаточна для присоединения к КТП. Если конец должен быть не приварен, а присоединен с помощью болтового соединения, то его заранее в мастерской сплющивают проделывают отверстие для болта (или загибают в кольцо) и затем зачищают и предохраняют от коррозии контактную поверхность.

Рис. 27. Монтаж наклонных электродов заземления:Рис. 27. Монтаж наклонных электродов заземления:

Рис. 27. Монтаж наклонных электродов заземления:

Рис. 27. Монтаж наклонных электродов заземления:

° — прием работы; б—е — схемы заземлителей для КТП 10/0,4 кВ мощностью До 100 кВ-А; / — подстанция; 2 — фундамент из четырех железобетонных Стоек; 3 — заземляющий проводник; 4 — место сварки; 5 — наклонный электрод; б — горизонтальный электрод; 7 — основание концевой опоры; 8 — ограда водстакции

Для открытых КТП мощностью до 250 кВ-А и за, крытых ПС мощностью до 400 кВ-А на Украине широко применяют разработанные Винницким филиалом инстц, тута Укрколхозпроект схемы заземляющих устройств приведенные на рис. 28 и в табл. 5.

Таблица 5. Размеры и сопротивление заземляющих устройств по рис. 28 при удельном сопротивлении грунта 100 Ом-м

£

ей

№ типовых проектов подстанций

Типы подстанций

Размеры» мм

А

Б

в

а

407-3-272, 407-3-273

Открытая

3500

3500

7300

4

а

407-3-262, 407-3-273

»

3500

3500

3000

10

б

407-3-166/75

Закрытая

2000

9000

6500

4

в

407-3-108/75

»

2000

—

7500

4

При проектировании этих схем использованы конструкции и методика применения заземлителей из наклонных электродов [16]. Наклонные электроды заглубляют в грунт под углом 45е к вертикали. Углы между электродами в плане составляют 120° по рис. 28, а, в или 90е по рис. 28, б. Все электроды одного «зонтичного» заземлителя погружают из одного места, в котором их сваривают в один узел вместе с заземляющим проводником. Для облегчения этой работы концы электродов отгибают в вертикальное положение (рис. 28, г), сжимают клещами, обваривают по периметру сопряжения, накладывают бандаж, затем обжимают сваренный узел бандажом из мягкой полосовой стали 40X4 мм, приваривают его к электродам и заполняют сваркой все полости (рис. 28, е).

Использованы электроды из круглой стали диаметром 12 мм. Длина их зависит от проводимости грунта и заданного сопротивления заземлителя. Для горизонтальных заземлителей и заземляющих проводников при благоприятных (малокоррозийных) условиях принята круглая сталь диаметром 10 мм.

Если нет механизмов, то можно применить освоенный многими организациями простейший способ монтажа заземлителей закладкой их в готовые скважины, пробиваемые вручную «штыками», или забивать методом штыкования электрод заземления, заготовленный из арматур-

ис. 28. Заземлители нз наклонных и горизонтальных электродов:

1, б, в —схемы заземлителей Для подстанций; г, д — схема монтажа «зонтичного» заземлителя; в — узел / к рис. 28, d; 1 — горизонтальные электроды;- 2— наклонные электроды; 3— заземляющие проводники (выводы к подстанции); 4 — гильза; А» Б, В — размеры по табл. 5

Рис. 29. Монтаж наклонных электродов способом штыкования:Рис. 29. Монтаж наклонных электродов способом штыкования:

Рис. 29. Монтаж наклонных электродов способом штыкования:

Рис. 29. Монтаж наклонных электродов способом штыкования:

а — прием работы; б— штанга сборно-разборного штыка; в — передвижная рукоятка; 1 — наконечник; 2, 3, 4—штанги нижняя, средняя и верхняя; 5 — ручка; 6 — цилиндр; 7 — стопорный болт М 12; 8 — рычаг

юй стали диаметром от 12 до 16 мм с заостренным юнцом (рис. 29).

При измерении сопротивления растеканию тока за- 1емляющего электрода, вставленного в пробитую сква- кину, нужно учесть, что в первые дни (недели), пока ■рунт не уплотнится, у электрода может оказаться плохой контакт с грунтом и измерение даст завышенный ре- >ультат. Но если из скважины не ушла вода или ее ленки, соприкасающиеся с электродом, будут еще мок- )ыми, то результат будет занижен. Поэтому измерение нужно в последующем повторить.

Монтаж заземлителей из наклонных электродов можно индустриализировать, изготовляя комплектные кон- гуры заземления в мастерских. В этом случае выше ка- нество сварки, нет необходимости возить сварочную аппаратуру, и квалифицированный сварщик не будет герять время на переезды. Обычно это потерянное время $ 5—7 раз превышает полезное время, затрачиваемое :варщиком на сварку контура. Доставленный к месту монтажа в сложенном виде контур раскладывают гори- юнтальными элементами в подготовленную траншею, а электроды вставляют в проштыкованные отверстия. При >том можно применять тонкие заземлители, прочность которых недостаточна для монтажа другими способами, капример круглую сталь диаметром 10 или оцинкованную 6 мм. Места сварки, где нарушается оцинковка, Нужно тщательно защитить от коррозии.

f. МОНТАЖ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ ПРОВОДНИКОВ 1 ИХ ПРИСОЕДИНЕНИЕ К ОБОРУДОВАНИЮ

| Внутри зданий коррозия заземляющих проводников меньше, чем снаружи, но все же стальные заземляющие и зануляющие проводники тщательно окрашивают, это Ьредохраняет их от коррозии, и делает эти проводники, магистрали заземления и ответвления более заметными, облегчая условия эксплуатации.

! Заземление электродвигателей и других токоприемников напряжением 380/220 В чаще всего осуществляется присоединением к заземленной нейтрали, т. е. выполняется зануление. При этом нулевые провода могут являться одновременно заземляющими, так как для зануления разрешается использовать рабочие нулевые про- Рода электропроводки. Однако эти провода, в особенно-

сти алюминиевые, могут незаметно выйти из строя. Ис. ходя из этого, нужно улучшать условия безопасности как это уже указывалось в § 2. Например, присоединяя к сети трехфазный электродвигатель, фазные жилы четырехжильного кабеля подключают к соответствую, щим выводам, а корпус заземляют присоединением ну. левой жилы кабеля. Если одновременно присоединить салазки электродвигателя к открыто проложенным стальным проводникам заземляющей сети, то такое дублирование, кажущееся некоторым электрикам излишеством, длительно обеспечивает безопасность, часто на. рушаемую при применении одного лишь зануления. Вместо заземляющей сети могут быть использованы конструкции зданий и сооружений, т. е. использоваться естественные заземляющие проводники.

В сухих помещениях стальные заземляющие проводники можно прокладывать непосредственно по стенам. В помещениях сырых, особо сырых и содержащих едкие пары и газы (например, в животноводческих фермах) стальные проводники прокладывают на расстоянии не менее 10 мм от стен. Этот зазор необходим для сохранности проводников от коррозии, для чего их регулярно окрашивают со всех сторон. По этой же причине должны окрашиваться и сварные соединения. В сухих помещениях для этого можно применить асфальтовый лак, масляные краски, нитроэмали. Чаще всего применяют черную эмаль, хорошо выделяющую заземляющую сеть на фоне белых стен среди других коммуникаций и трубопроводов. В помещениях сырых и с едкими парами применяют краски, стойкие к химическим воздействиям, например поливинилхлоридные эмали.

Кроме сварных соединений, разрешается заземляющие и нулевые защитные проводники соединять внутри зданий (а также и в наружных установках) болтами, но лишь в местах, доступных для осмотра и ремонта при обеспечении мер против ослабления контактов (контргайки, разрезные пружинные шайбы и пр.) и против коррозии (смазка тонким слоем вазелина зачищенных до металлического блеска контактных поверхностей и т. п.). В отличие от вышеизложенного соединения нулевых рабочих проводников электропроводок разрешается выполнять теми же способами, что и фазных проводников.

Наиболее производительным способом крепления

стальных заземляющих проводников к конструкциям зданий является крепление дюбелями с помощью строительно-монтажного пистолета (рис. 30). Но надо помнить, что пистолет представляет повышенную опасность для работающего и для посторонних лиц. Поэтому для работы с пистолетом допускаются рабочие-мужчины не моложе 20 лет, прошедшие медицинское обследование, имеющие образование не ниже семи классов, стаж ра-

Рис. 30. Монтажный пистолет и дюбеля к нему:

и, б — пистолет в открытом (для зарядки) и в рабочем положении; е, г — дю- беля-гвоздн ДГП н ДГПМ; д, е — дюбеля-винты ДБП и ДВПМ; ж — полиэтиленовый наконечник на дюбеле; 1— дисковая головка; 2— стержень; 3— шайба; 4— заостренная часть; 5— резьбовая головка: 6 — наконечник

боты не менее 3 лет, квалификацию не ниже 4-го разряда, специально обученные и имеющие удостоверение на право работы с пистолетом.

Пистолетом типа ПЦ можно пристреливать детали из листовой или полосовой стали толщиной до 6 мм в основания из бетона (марки до 400), кирпича и другие основания. Прочность крепления вполне достаточна для монтажа любых элементов заземляющих устройств.

Если в конструкциях зданий предусмотрены закладные детали, проводники заземления приваривают к этим деталям. К слабым строительным конструкциям (гипсолит, шлакобетон, толстая штукатурка), где дюбеля ис-

пользовать трудно, полосовые или стержневые заземляющие проводники крепят на вмазных «сухарях» (рис 31).

Стальные проводники соединяют сваркой внахлестку на длине не менее двойной ширины полосы или шести диаметров круглой стали. Сварку выполняют по всему

Рис. 31. Крепление стальных проводников заземления:

а — держателем, приваренным к закладной детали; б — дюбелем непосредственно к стене; в — через подкладку; г — то же, что и б, ио с изгибом заземляющей полосы для обеспечения расстояния от стены; д — держателем с обжимаемой обоймой; е и ж— держателями, вмазанными в стены; У— закладная деталь; 2 — держатель; 3 — дюбель-гвоздь; 4 — проводник заземления (полосовая или круглая сталь); 5 — подкладка

периметру нахлестки. Проходы через стены выполняют в жестких обоймах, в трубах или в открытых проемах, а проходы через перекрытия — в отрезках стальных тРуб, выступающих над полом и защищающих проводник от повреждений. Аналогично защищают выходы заземляющих проводников из пола, где проводники могут быть проложены в бороздах, заливаемых после проклад-

ки бетоном. Расстояния между креплениями проводников при их открытой прокладке выбирают в зависимости от их размеров и места прокладки (табл. 6).

Таблица 6. Рекомендуемые расстояния между креплениями стальных проводников

Рекомендуемые расстояния, мм, при прокладке

1. Размеры проводника, мм

по стенам

на высоте

под перекрытием на высоте

До 2 м

более 2 м

до 2 м

более 2 м

Полоса 20x3 или стержень 0 8

400

600

600

800

Полоса 25x4 или стержень 0 ю

500

700

700

900

Полосы 30x5, 40X4, стержень 0 12

600

800

800

1000

Заземляющие проводники нужно крепить не только на прямых свободных участках, но и вблизи (100 мм) от поворотов и мест ответвлений. К оборудованию проводники лучше присоединять непосредственно, а не через конструкции, на которых оборудование установлено. Однако в щитах, шкафах и других электроконструкциях заземлять каждый аппарат сложно, поэтому ограничиваются заземлением каркасов, корпусов, салазок электродвигателей, т. е. самих конструкций. При этом места, где на конструкциях устанавливают аппаратуру, зачищают, чтобы создать хороший контакт, а части коист- укций надежно соединяют болтами или сваривают. Исключение составляют двери шкафов, где достаточно :ороший контакт создается в металлических петлях.

В стальных трубах, используемых в качестве зазем- гяющих (зануляющих) проводников или подлежащих аземлению, независимо от того, открыто или скрыто эти трубы проложены, должны быть обеспечены надежные электрические контакты в цепи заземления и ее непрерывность. Для этого к трубам необходимо приварить с каждой стороны в двух-трех точках соединительные муфты, гильзы, манжеты и металлические коробки или приваривать к трубам во всех местах соединений Металлические перемычки.

Конец заземляющего проводника присоединяют к заземляющему болту, используя специальные царапающие гайки или шайбы, которые при зажатии процарапывают покрытие (краску) и создают хороший контакт. Иногда конец заземляющего проводника приваривают. Если аппаратуру надо часто снимать с места, заземление делают гибким проводником с наваренными или напрессованны. ми наконечниками. Во избежание ослабления при вибрировании (тряске), сопутствующей работе некоторых bi . дов электрооборудования, ставят особенно гибкие проводники, а для присоединения предусматривают пружинные шайбы и контргайки. Места присоединении предохраняют от коррозии оцинковкой или смазкой. При заземлении аппаратуры через трубы делают перемычку от флажка, приваренного к трубе, или на резьбу трубы навинчивают две царапающие гайки, между которыми зажимают стальной лист корпуса электроаппарата так, чтобы острые выступы каждой гайки были обращены к корпусу. Одну из царапающих гаек допускается заменять гайкой-оконцевателем или обыкновенной гайкой. Для завинчивания царапающих гаек пользуются специальными двухсторонними ключами — с открытым зевом и накидными.

Заземленный нулевой провод осветительной электропроводки подключают к винтовой гильзе патрона, а фазовый провод, идущий через выключатель, присоединяют к контактному винту патрона, менее доступному для прикосновения. Регулярно проверяют, действительно ли нулевой провод нигде не имеет разрывов. Выключатели или предохранители на нулевом проводе могут быть лишь там, где одновременно тем же выключателем отключается полностью весь участок сети, т. е. все фазы и нуль.

В тросовых электропроводках заземляют трос, присоединяя с обеих сторон гибкими перемычками к заземляющей сети здания. Светильники и другие детали, подвешенные на тросах, заземляют перемычками от рабочего нулевого провода или при помощи специальной дополнительной жилы, если она есть в кабеле. Применение несущего троса в качестве заземляющего проводника воспрещается. Все заземляющие проводники и перемычки должны быть доступны для осмотра.

Если проводка открытая, светильник зануляют, присоединяя к заземляющему болту корпуса металлического светильника дополнительный гибкий защитный нулевой

проводник, прокладываемый от ближайшей опоры, на которой его подключают к рабочему нулевому проводу.

Если сеть проложена в стальных трубах, не вводимых в светильники, последние зануляют гибкой перемычкой от приваренного к трубе флажка или от рабочего нулевого провода сети к заземляющему болту (винту) корпуса светильника. Если труба или кабель вводится внутрь корпуса светильника, то его зануляют непосредственно в светильнике, подсоединив рабочий нулевой провод под заземляющий винт корпуса светильника. Аналогично заземляют металлические корпуса (кожухи) другой электрической аппаратуры.

На воздушных линиях соединения заземляющих спусков с заземлителями на металлических опорах применяют преимущественно сварные, а на деревянных — болтовые. На железобетонных опорах применяют как сварные, так и болтовые соединения.

На деревянных опорах заземляющие спуски рекомендуется монтировать до установки опоры. На железобетонных опорах вместо спусков может использоваться ненапряженная арматура, если от нее предусмотрены выводы для присоединения траверс и заземлителя. Если при изготовлении опор и металлоконструкций к ним па заводе предусмотреть некоторые детали, то можно избежать сварки на месте монтажа и применить заранее изготовленные на заводе типовые заземляющие проводники, соединяющие верхний заземляющий выпуск опоры с металлоконструкциями (траверсами), что сократит трудозатраты при сборке железобетонных опор. Для этого к заземляющим выпускам и к металлоконструкциям приваривают (в заводских условиях) оцинкованные пластины с отверстием для болтового соединения. В других случаях заземляющий спуск вместе с ответвлениями изготовляют на заводе (рис. 32). Для опор ВЛ 0,4 кВ применяют упрощенные «заземляющие цепочки», в которых используют круглую сталь с приваренными к пей квадратными шайбами. Цепочку доставляют на трассу линии в свернутом виде (рис. 32,6). Расстояние между шайбами равно расстоянию между траверсами опор ВЛ 0,4 кВ. Приваривать шайбы можно непосредственно к виткам бухты проволоки без их размотки. Размеры шайбы выбирают так, чтобы ее можно было надеть на Шпильку и закрепить между полкой уголка траверсы и гайкой.

Рис. 32. Заготовленные узлы и детали заземляющих устройств:

а — заземляющий спуск для железобетонной опоры ВЛ 10 кВ; б — заземляющая цепочка для опор ВЛ 0,4 кВ; / — стержень заземляющего спуска; 2 — ответвления к траверсам; 3, 4 — ответвления к подкосам и к разъединителю;

5 — хомут крепления к стойке опоры; 6 — пластина для присоединения к контуру заземления

При сборке опоры достаточно отрезать от такой цепочки ее часть с необходимым количеством шайб и соединить все траверсы, надевая шайбы одну за другой на шпильки и болты, крепящие траверсы и другие кон-

струкции, расположенные на опоре. С помощью тех же цайб присоединяют цепочку и к заземляющему спуску, $ верхнему заземляющему выпуску и, если нужно, к за-

идущему от заземлителя, переносят к следующей со-идущему от заземлителя, переносят к следующей со-земляющему проводнику. Оставшуюся часть цепочки бираемой опоре.

идущему от заземлителя, переносят к следующей со-

идущему от заземлителя, переносят к следующей со-

Еслп ВЛ монтируется не на траверсах, а на крюках, го каждый крюк штыревого изолятора на железобетонной опоре соединяют с заземляющим спуском с помощью стандартного болтового зажима или вязкой. Вязка менее надежна и долговечна. В ослабленных соединениях заземляющих проводников при прохождении токов утечки или КЗ возникает ценообразование, создающее большие помехи радиоприему, телевизионному приему и работе связи. При заземлении металлоконструкций на деревянных опорах (там, где это требуется нормами) возникает также опасность загорания древесины опор.

Болтовые зажимные соединения стальных деталей (крюков, траверс, стальных проводников) служат длительное время. Но для соединения заземляющего стального спуска с алюминиевым нулевым проводом ВЛ такое соединение ненадежно, так как через некоторое время алюминий деформируется (сминается) и сжатие ослабляется. Такое ослабление контакта можно предотвратить, применяя пружинные шайбы, но лучше смонтировать прессуемый зажим.

На металлических опорах вместо заземляющего спуска используют конструкцию опоры, присоединяемую к заземлителю с помощью стального заземляющего проводника, привариваемого к заземлителю и к опоре. Присоединение к опоре может также быть болтовым, что удобнее для измерения заземляющего устройства в тех случаях, когда отсутствуют специальные приборы, позволяющие выполнять измерения без отсоединения заземлителей от опор.

Для приварки заземляющих спусков, выполняемых из стальных стержней или полосовой стали, к конструкциям опор может применяться (так же, как описано выше для монтажа заземляющих контуров) способ термотигельной сварки, отличающийся простотой технологии, не требующий транспортировки к месту работ тяжелого сварочного оборудования и не зависящий ог внешнего источника энергии. При этом заземляющий проводник можно приварить как в вертикальном, так и

ИЗИЗ8—771

ИЗ

ИЗ

в наклонном положении (рис. 33), что иногда бывает необходимо в соответствии с конструкцией нижней части опоры.

Сварное присоединение осматривают и простукивают молотком. По внешнему виду проверяют отсутствие глубоких раковин, трещин и сколов. Простукиванием осво-

Рис. 33. Присоединение заземляющего проводника к металлической опоре:

а — вертикального; б — наклонного: 1 — деталь опоры; 2 — заземляющий проводник; 3 — тигель для термотнгельной сварки (засыпка термитной смеси)

бождают соединения от наплывов шлака и проверяют прочность. По чистому звуку, характерному для монолита, и отсутствию дребезжания убеждаются в хорошем качестве сварки.

ИНДУСТРИАЛИЗАЦИЯ МОНТАЖНЫХ РАБОТ

Монтажные работы можно в значительной мере перенести со строительных площадок на заводы и в мастерские, где возможности механизации и рационализации работ выше, легче обеспечивается комплектация и полнее загружаются механизмы. Все это снижает трудовые затраты и улучшает качество и надежность заземлений.

На заводах уже налажено массовое производство заглубителей электродов заземления, самих электродов, 114

наконечников к ним и крепежных деталей. На монтажно-заготовительных участках и в мастерских строительно-монтажных эксплуатационных организаций изготовляются для конкретных объектов в требуемых количествах нестандартные монтажные приспособления и инструменты, а также нестандартный инвентарь (лестницы, козлы, инвентарные заземлители и др.), комплектуются материалы и инструменты, проверяется работоспособность механизмов. На базовые механизмы общего назначения монтируется навесное оборудование для монтажа заземляющих устройств. Там же оно после монтажа демонтируется и сохраняется в то время, как базовые машины работают по своему прямому назначению.

В передовых организациях налажено изготовление комплектных контуров заземления, отправляемых на монтаж в готовом виде, готовых заземляющих спусков и других узлов, а также деталей, не получаемых от заводов, например обойм-бандажей для скрепления концов наклонных электродов, отрезков заземлителей с приваренными муфтами для соединения со следующими отрезками и др. Накоплен опыт заземления металлоконструкций железобетонных опор ВЛ изготовленными на заводе заземляющими проводниками, поставляемыми комплектно вместе с опорами.

В мехколонне № 59 треста Целинэлектросетьстрой, где расходовалось в год до 45 тыс. вертикальных электродов заземления, разработали, изготовили и успешно применяли станок для правки, вытяжки и резки круглой стали диаметром 10—14 мм. Сталь, получаемая в бухтах, на станке выправляется, и изготавливаются электроды нужной длины.

Станок (рис. 34, а) имеет раму, на которой закреплены приспособления для вытяжки и резки металла: направляющая втулка; два комплекта тяговых роликов; полый вал с роликами для выравнивания металла; два электродвигателя; редуктор, понижающий обороты; пускозащитная аппаратура; устройство для резки.

Пруток из бухты подается в направляющую втулку (слева), захватывается первой парой тяговых роликов и подается в полый вал. Смещая находящиеся в полом валу специальные ролики, добиваются требуемого качества выравнивания прутка станком. Выходящий из полого вала выправленный пруток захватывается второй парой тяговых роликов и подается в режущее устройство.

приводимое вторым электродвигателем. Устройство выравнивания (полый вал) останавливают, включают устройство резки, состоящее из двух валов, на которые посажены на шпонках два шкива с резцами.

Один рабочий выпускает за смену до 2 тыс. заготовок из бухтовой стали диаметром 12 мм для электродов за-

Рис. 34. Приспособления для заготовки электродов из бухт круглой стали:

а — станок для правки и резки; б — технологическая линия; 1— направляющая втулка-конус; 2 — тяговые ролики; 3 — устройство для правки в кожухе; 4 — устройство для резки; 5 — электродвигатель; 6 — блок; 7 — подшипник;

8 — лебедка; 9— колонна здания; 10 — хомуты; 11— раскаточное устройство

земления длиной 5 м или любых других заготовок без затрат физического труда. Конструкция станка не сложна, что позволяет изготовить его в мастерской.

Другое устройство для заготовки электродов, примененное в тресте Киевсельэлектросетьстрой (по предложению рационализаторов-слесарей), показано на рис. 34, б.

При помощи ручной лебедки и троса, пропущенного через блоки, бухта круглой стали диаметром от 10 до 16 мм укладывается на свободно вращающийся раскат- ник. Конец прутка пропускается через направляющую конусную втулку в правильный барабан, в котором имеется пять роликов, а затем через режущие ножи пресса. Так изготовляют мерные заготовки электродов заземления и заземляющих проводников. Использование описанных приспособлений повысило производительность труда, улучшило условия и охрану труда, снизило стоимость

работ. Надо отметить, что выполняемая во многих местах вручную работа по выправке круглой стали из бухт весьма трудоемка, а при применении для этого автомобилей или тракторов, растягивающих бухты, такая работа не безопасна. Описанные приспособления несовершенны, но позволяют решить одну из задач индустриализации па месте, своими силами, в условиях любой мастерской. Это является примером и для решения других задач.

Централизованное изготовление на заводах или в мастерских рационально не только для монтажных узлов и деталей, но для эксплуатации. Прежде всего сюда нужно отнести инвентарные заземлители для переносных и передвижных электроустановок, для транспортных средств и механизмов, для любых агрегатов на шинном ходу, работающих в зоне влияния электроустановок, образующих сильные электрические поля. Машины на гусеничном ходу имеют хороший контакт с землей через гусеницы, и дополнительного заземления при работе в зоне влияния ВЛ до 750 кВ обычно не требуется, в то время как машины на пневмоколесном ходу изолированы от земли через резиновые шины.

В зависимости от условий эксплуатации заземлители механизмов могут действовать постоянно или употребляются лишь на остановках.

Постоянное заземление механизмов на колесном ходу, предназначенных для работы в зоне влияния линий 500—750 кВ, осуществляется, например, в виде двух параллельных металлических цепей с утяжеляющим грузом, касающихся земли. Если же механизмы специально не предназначены, но могут периодически работать в зоне влияния ВЛ, то их снабжают инвентарным заземлителем, который машинист опускает из кабины на грунт раньше, чем сам ступит на землю. Для хорошего контакта с землей такой заземлитель делают достаточно тяжелым, снабжают (снизу) иглой, входящей в грунт, и заземляющим гибким проводником, постоянно присоединенным к металлическому основанию механизма. Разземление машины осуществляет водитель после того, как сядет в машину, поднимая заземлитель за трос.

Изготовляются и другие средства защиты от электрического поля, например тенты из металлической сетки, располагаемые над головой, сзади и сбоку механизаторов на машинах, не имеющих металлической кабины.

Возможности индустриализации работ по монтажу, эксплуатации и ремонту заземляющих устройств изложенными в этой книге примерами не ограничиваются. В перспективе возможно изготовление по предварительным измерениям и заказам на заводах комплектов деталей и узлов для заземляющих сетей внутри здания и для наружных электроустановок подобно тому, как это уже делается для трубных и тросовых электропроводок. Особенно эффективны такие заготовки для объектов, сооружаемых по типовым проектам в большом количестве.

Для электрических воздушных и кабельных сетей, сооружаемых ежегодно в объемах сотен тысяч километров, массовое индустриальное изготовление всех деталей особенно необходимо. Между тем многие детали еще выпускаются каждой отраслью отдельно, а в пределах отрасли изготовляются иногда лишь мастерскими мех- колонн, участков и предприятий электрических сетей. Так, крепление заземляющих проводников к крюкам штыревых изоляторов ВЛ часто осуществляется вязкой (что при ослаблении дает помехи радио- и телевизионному приему и загорания деревянных опор от токов утечки), и только в некоторых мастерских изготовляют более надежные, чем вязка, зажимы. Освоенный же выпуск заводских зажимов не обеспечивает потребностей.

ВВОД ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

В ЭКСПЛУАТАЦИЮ, ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ

Ввод в эксплуатацию. Монтажная организация, выполнившая заземляющее устройство, должна предъявить приемочной комиссии следующую техническую документацию: исполнительные чертежи и схемы с указанием расположения подземных коммуникаций; акты на выполнение скрытых или малодоступных элементов, в частности заземлителей в грунте, скрыто проложенных заземляющих проводников; протоколы измерения сопротивления растеканию тока промышленной частоты заземлителей; протоколы проверки цепей фаза — нуль в сетях 380/220 В с заземленной нейтралью, проверки действия защиты при замыканиях на землю и защитно-отключаю- щих устройств при прикосновениях; акты проверки элементов выравнивания потенциалов и других устройств, которые могут быть предусмотрены проектом.

Смонтированную электроустановку включать в сеть может только подготовленный эксплуатационный персонал после разрешения приемочной комиссии. После сдачи — приемки, оформляемой актом, перечисленная техническая документация передается эксплуатационной организации. Перед вводом в эксплуатацию заземляющее устройство (а также после каждого ремонта и регулярно профилактически) проверяют. При этом измеряют сопротивление заземляющего устройства и сравнивают (с учетом сезонных изменений) его соответствие нормам; сопротивление любого участка или цепи или устройства в целом должно удовлетворять предъявляемым требованиям; проверяют все элементы, доступные для наблюдения, выявляют отсутствие плохих контактов и обрывов, надежность соединений, наличие заземления всех элементов, где оно требуется правилами; соответствие сечений заземляющих электродов и проводников проекту. По требованию комиссии скрытые элементы могут быть проверены выборочно путем вскрытия. При наличии надлежащего акта на скрытые работы такая проверка не делается, либо вскрытия выполняются за счет заказчика.

Приемочная комиссия принимает смонтированную электроустановку и разрешает ее включение, после чего ответственность за нее несет эксплуатирующая организация, которая должна заранее позаботиться о подготовке квалифицированных электриков, которые будут обслуживать электроустановку. Следует также подготовить необходимый запас материалов и деталей для ремонта. Чаще всего такой запас можно получить по договоренности с монтирующей организацией из имеющихся у нее остатков от монтажа. Особое внимание нужно уделить комплектации необходимой спецодежды и инвентаря, приспособлений и инструментов, необходимых для эксплуатации и проверенных защитных средств, в том числе указателей напряжения, диэлектрических перчаток, бот и галош, переносных заземлителей и др. К началу эксплуатации должны быть изучены нормативные документы, чертежи электроустановки и инструкции по эксплуатации.

Каждый рабочий, непосредственно участвующий в работах по монтажу или эксплуатации электроустановок, проходит медицинское освидетельствование при приеме на работу и затем 1 раз в 24 мес (при работе, связанной

с подъемом на высоту, каждые 12 мес), а также вводный и ежеквартальный инструктаж, обучение и ежегодную проверку знаний по технике безопасности. При обучении пользуются различными пособиями в виде моделей заземляющих устройств, тренажеров. Наиболее интересной формой учебных пособий являются учебные кинофильмы, которые вместе с кинопередвижкой установкой можно получить в местной организации кинопроката. Среди выпущенных фильмов имеются: «Защитное заземление» (1979 г.); «Напряжение прикосновения» (1980 г.); «Осторожно, электричество» (1980 г.); «Обучение персонала электросетей» (1982 г.); «Безопасность работы в зоне наведенного напряжения» (1983 г.) и др.

Обеспечение эксплуатационной надежности. Выход из строя заземляющего устройства создает реальную опасность поражения током людей и животных, а также перебоев в электроснабжении. Дефекты, чаще всего вызываемые коррозией заземлителей или некачественным монтажом и неудовлетворительной эксплуатацией, выявляются при проверках заземляющих устройств. Однако эти проверки проводятся через определенные, весьма длительные промежутки времени. Чтобы обеспечить постоянную надежность, необходимо следующее.

Правильно выбирать сечения элементов заземляющего устройства для обеспечения заданного срока службы с учетом конкретных условий эксплуатации. При выборе недостаточного (заниженного) сечения электродов экономия при монтаже оказывается намного меньше, чем перерасход металла, трудозатрат и денежных средств в первые же годы эксплуатации.

Выбирать рациональные конструкции и размещения заземляющих устройств, правильно их монтировать. Например, если расположить заземлитель около кабеля, то будет происходить увеличенная коррозия за счет электролитического контакта через грунт стального заземлителя со свинцовой или алюминиевой оболочкой кабеля. Если кабель и заземлитель нельзя разнести на расстояние хотя бы 1 м, то рационально поставить металлическую перемычку между оболочкой кабеля и заземлителем для выравнивания потенциалов. При засыпке траншей однородным грунтом и тщательном его трамбовании коррозия заземлителя меньше, чем у заземлителя, проложенного в грунте с разной воздухонепроницаемостью, содержащем щебень и строительный мусор. Использова-

ние для обработки грунта солей хотя и улучшает проводимость заземлителя, но увеличивает коррозию.

Периодически определять измерением плотность блуждающего тока, стекающего с заземлителя, и коррозионную активность грунта, заранее планировать замену прокорродированных заземлителей. Обычно эту замену планируют на период, когда коррозия уничтожит половину сечения заземлителя, чтобы не произошло аварийного выхода его из строя. В необходимых случаях принимают меры дополнительной защиты или сокращают сроки между проверками.

Своевременно проводить ремонт, который может понадобиться в результате коррозии или механических повреждений и вследствие изменения с течением времени удельного сопротивления грунта. По этой причине сопротивление заземлителя может увеличиваться и достичь недопустимого значения.

Проверять сопротивление заземлителей в первые два года эксплуатации дважды: летом в период наибольшего просыхания почвы и зимой при наибольшем промерзании. Последующие измерения выполняют периодически, обычно не реже 1 раза в год и после каждого капитального ремонта. Все сроки устанавливаются местной инструкцией и не могут превышать предельных сроков, указанных в правилах технической эксплуатации.

Осматривать видимую часть заземляющего устройства одновременно с электрооборудованием, но не реже 1 раза в 3 мес. Тогда же осматривать и всю зануляющую сеть. Устранять все возникающие в заземляющей и зануляющей сети дефекты, в частности плохие контакты, ослабление креплений, нарушения окраски и т. д.

Не реже, чем каждые 6 мес, а также при каждой перестановке оборудования контролировать специальными измерениями обеспечение отключения любого участка электрической сети в случае аварии, а также ограничение в допустимых пределах напряжения прикосновения и шага при однофазных КЗ на корпус или непосредственно на нулевой провод. Срабатывание защиты проверяют в помещениях с повышенной опасностью и для отдельных токоприемников, прежде всего наиболее удаленных и мощных. При неудовлетворительных результатах измерений принимают необходимые меры,

например монтаж выравнивающих проводников для уменьшения напряжения шага, увеличение сечения проводников для уменьшения напряжения прикосновения и (и настройку защиты и др.

Учитывать особенности эксплуатации зануления. Оно только тогда эффективно и обеспечивает безопасность, когда правильно выбраны сечения фазных и нулевого провода, предохранители и автоматические выключатели, правильно выполнены основное и повторное заземления нулевого провода, исправна вся сеть и от- ключающая аппаратура, равномерна нагрузка фаз. Например, если вблизи животноводческой фермы включить сварочный однофазный трансформатор на напряжение 220 В (фаза и нуль), то через нулевой провод пойдет ток и на нем появится значительное напряжение, что может повлечь массовую гибель животных и несчастные случаи с людьми. Опасность несколько снизится, если трансформатор включить между фазами на напряжение 380 В, так как в этом случае ток в нулевом проводе будет значительно меньшим, но лучше применять трехфазные токоприемники, чтобы равномерность нагрузки фаз (при которой напряжения на нулевом проводе нет) не нарушалась.

Капитальный ремонт. Как правило, капитальный ремонт планируется заранее и проводится в намеченные сроки после тщательной подготовки к нему. Как исключение проводятся внеочередные ремонты, необходимость в которых выявляется при измерениях, осмотрах и текущих ремонтах. При подготовке к капитальному ремонту изготовляют заземлители, заземляющие проводники, проверяют механизмы и приспособления, составляют график ремонта, проводят проверку знаний персонала и др. Сопротивление заземлителей проверяют в разное, в том числе и наиболее неблагоприятное, время года. Измерения во влажном грунте и пересчет с помощью приближенных сезонных коэффициентов не всегда дают точные результаты, и при проверке зимой или в засушливый летний период сопротивление может оказаться чрезмерным. Снижение сопротивления заземлителя до нормы достигается при капитальном ремонте сооружением дополнительных электродов или нового заземляющего контура.

При измерении сопротивления заземлителей молние- защиты нужно учитывать, что здесь нормируется не со-

противление токам промышленной частоты, как описывалось ранее, а импульсное сопротивление, которое обычно ниже сопротивления растекания тока промышленной частоты (табл. 7).

Таблица 7. Пересчет импульсных сопротивлений заземлителей иа сопротивление растеканию переменного тока частотой 50 Гц

Импульсное сопротивление за- ремлителя, Ом

Сопротивление заземлителя, Ом, в зависимости от удельного сопротивления грунта, Ом-м

до 100

500

1000

более 1ОЮ

5

5

7,5

10

15

10

10

15

20

30

20

20

30

40

60

30

30

45

60

90

40

40

60

80

120

50

50

75

100

150

Импульсное сопротивление каждого заземлителя, защищающего от прямых ударов молнии, обычно нормируется не более 20 Ом. Но для защиты некоторых строений, например предназначенных для крупного рогатого скота и конюшен, импульсное сопротивление заземлителя должно находиться в пределах 10 Ом.

При планировании ремонтов местонахождение и конструкцию заземлителей можно определить по исполнительным чертежам и актам скрытых работ. Отсюда ясно, что техническую документацию, получаемую эксплуатационной организацией при приемке объекта в эксплуатацию, нужно хранить весь срок эксплуатации заземляющего устройства.

Если чертежи утрачены или неясны точки привязки чертежа к зданиям, то место заземлителя можно определить, измеряя сопротивление грунта в различных точках поверхности вблизи от предполагаемого нахождения заземлителя. Над заземлителем прибор покажет резко сниженное сопротивление. Линия, соединяющая точки наименьших измеренных величин, покажет, что под ней проходит горизонтальный заземлитель либо какая-то металлическая коммуникация, например кабель или трубопровод. Впрочем, трубопроводы обычно прокладываются на большей глубине, и измеренное значение будет большим, чем при заземлителе, когда удельное сопротивление грунта при измерении над ним приближается к нулю.

Если вдоль найденной линии переставлять измерительный электрод, то отсчитываемое значение сопротивления будет небольшим и примерно одинаковым, если заземлитель не поврежден. В случае обрыва заземлителя за этим местом сопротивление резко возрастет, и, таким образом, по показаниям прибора можно определить место обрыва (рис. 35).

Рис. 35. Опытные кривые изме рения для отыскания места повреждения протяженного заземлителя (сплошная линия — исправный заземлитель; пунктирная линия — заземлитель имеет обрыв)

Для планирования капитальных ремонтов нетрудно рассчитать примерный срок службы заземлителей, пользуясь результатами наблюдений за ними в конкретных условиях либо пользуясь ориентировочными средними данными. Так, в обычных условиях, например на промышленных подстанциях, коррозия незащищенной стали заземлителей составляет в земле в среднем примерно 2,5 мм за 10 лет. Следовательно, полосовая сталь толщиной 5 мм, ржавеющая с обеих сторон, за 10 лет полностью выйдет из строя, а за 5 лет потеряет половину своей толщины и массы. При толщине полосовой стали 4 мм такая потеря произойдет за 4 года, при толщине 6 мм—за 6 лет и т. д. Так же будут ржаветь и полки угловой стали и стенки труб. Если грунт переувлажнен и в нем имеется много солей и кислот, если протекают блуждающие токи, то коррозия будет сильнее и готовиться к замене электродов нужно раньше.

В некоторых районах опасность разрушения заземлителей коррозией снижается, а срок увеличивается. Сюда относятся, например, менее обжитые районы, где меньше источников блуждающих токов, вызывающих повышенную коррозию, чем в районах с развитой промышленностью и сетью электрифицированных железных дорог, трубопроводов, линий электропередачи. В районах распространения вечномерзлых грунтов в холодное время

года грунт не агрессивен и коррозия усиливается лишь в короткий летний период оттаивания грунта.

Стержневые электроды, даже более легкие и экономичные, чем полосовые и уголковые, лучше противостоят коррозии, так как у круглой стали наименьший периметр, по которому происходит процесс коррозии. Диаметр у них уменьшается от коррозии медленнее, чем потеря массы. Данные для средних условий (коррозия 2,5 мм за 10 лет) приведены ниже:

1012141620202428324010121416206891012101418223010121416202024283240101214162068910121014182230Диаметр стержневого электрода, мм . . . Срок полного разрушения от коррозии, лет Срок до уменьшения диаметра вдвое, лет Срок до потери половины массы, лет . . Срок до уменьшения диаметра до 5 мм, лет

1012141620

2024283240

1012141620

6891012

1014182230

1012141620

2024283240

1012141620

6891012

1014182230

Электроды заменяют, не ожидая их полного разрушения, в сроки, определяемые местными инструкциями. Обычно замену осуществляют при уменьшении вдвое толщины полосовой стали или толщины стенки труб, что совпадает с уменьшением вдвое массы заземлителя. Для заземлителей из круглой стали расчет срока замены ведется не по уменьшению диаметра, а по уменьшению массы вдвое, что возникает значительно быстрее уменьшения диаметра. Здесь дело в том, что хотя круглая сталь уменьшенного вдвое диаметра еще может осуществлять функции защитного заземления, но масса заземлителя при этом уменьшается пропорционально квадрату диаметра, т. е. вчетверо, и заземлитель уже не будет соответствовать повышенным требованиям обеспечения термической устойчивости при прохождении тока замыкания или (в случае электрохимической защиты сооружений) требованиям по количеству уносимого металла. Согласно действующим нормам элемент заземлителя должен быть заменен, если разрушено более 50 % его сечения [18].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Электробезопасность в строительстве (обзор). М.: Информэнерго, 1978.

Проблема нссимметрии в сельских электрических сетях (обзор). М.: Информэнерго, 1981.

Экспресс-информация Минмонтажспецстроя. Сер. Монтаж и наладка электрооборудования, 1982, вып. 3. С. 20

Целебровский Ю. В. Нормирование заземляющих устройств. М.: Информэнерго, 1985.

Экспресс-информация Информэнерго. Сер. Строительство линий электропередачи, Строительство сельских электросетей. Монтаж н наладка электрооборудования. 1980—1985.

Справочник по строительству электросетей 0,38—35 кВ/Под ред. Д. Т. Комарова. М.: Энергоиздат, 1982.

Атабеков В. Б., Живов М. С. Монтаж осветительных электроустановок. М.: Высшая школа, 1979.

Бергельсон В. Н., Бржезицкий Л. И. Электробезопасность в строительстве. Киев: Будивельник, 1982.

Гордон С. В. Сооружение линий электропередачи. М.: Энерго- атомиздат, 1984.

Номенклатурный каталог. Электромонтажные изделия и средства механизации электромонтажных работ. М.: Информэнерго, 1983.

Якобс А. И., Луковников А. И. Электробезопасность в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1981.

Смирнов Л. П. Электромонтер-кабельщик. М.: Высшая школа, 1978.

Строительные нормы и правила СНиП 3.05.06—85. Электротехнические устройства. М.: Госстрой СССР, 1986.

Правила устройства электроустановок. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1985.

Ирха П. Д. Монтаж электроустановок в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1983.

Щепеткин А, Н. Индустриальные заземляющие устройства из наклонных электродов. М.: Информэнерго, 1975.

Шварцман А. 3. Строительство заземляющих устройств. М.: Информэнерго, 1985.

Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей н Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. — 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1986.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие 3

L Опасность поражения нмеры электрсбезопасноств.,5

Элементы и конструкциизаземляющихустройств...16

Монтаж вертикальных заземлителей. . ...31

Монтаж горизонтальныхзаземлителей.79

Монтаж сложных (контурных) заземлителей из вертикальных и горизонтальных электродов90

Монтаж сложных заземлителей из наклонных и горизонтальных электродов95

Монтаж заземляющих проводников и их присоединение к оборудованию105

Индустриализация монтажных работ114

Ввод заземляющего устройства в эксплуатацию, обслуживание и ремонт118

Список литературы126

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ИЗДАНИЕ

СЕРГЕИ ВЛАДИМИРОВИЧ ГОРДОН

Монтаж заземляющих устройств

Редактор А. Н. Щепеткин

Редактор издательства А. В. Волковицкая

Художественный редактор В. А. Гозак-Хозак

Технический редактор О. Д. Кузнецова

Корректор 3. Б. Драновская

ИБ № 2006

Сдано в набор 14.01.87. Подписано в печать 07.07.87. Т-16427. Формат 84Х108’/з!. Бумага типографская № 2. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ. л. 6,72. Усл. кр.-отт. 6,88. Уч.-над. л. 7,04. Тираж 70 000 эка. Заказ 771. Цена 35 к.

Энергоатомиздат, 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10

Владимирская типография Союэполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 600000, г. Владимир, Октябрьский проспект, д. 7

В 1987 ГОДУЭНЕРГОАТОМИЗДАТ ВЫПУСКАЕТ В СЕРИИБИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОМОНТЕРАСЛЕДУЮЩИЕ КНИГИ:

Агафонов С. С. Передача телесигналов в УКВ радиосетях. 5 л.

Айзенфельд А. И, Аронсон В. Н„ Гловацкий В. Г. Фикси-рующий индикатор сопротивления ФИС. 4,5 л.

Андриевский Е. Н. Диспетчерский пункт района распределительных сетей. 5 л.

Архипцев Ю. Ф„ Котеленец Н. Ф. Асинхронные электродвигатели. — 2-е изд., перераб. и доп. 7 л.

Бажанов С. А. Выбор аппаратуры для испытаний электрооборудования. 8 л.

Бранзбург Е. 3., Каменский М- К., Хромченко Г. В. Кабели с пластмассовой изоляцией и муфты для их монтажа. 8,5 л.

Вишневецкий Л. М„ Левин Л. Г. Я — электроналадчик. 9 л. Комаров Д. L Автоматизация электрических сетей 0,38— 35 кВ в сельских районах. 6 л.

Молчанов В. В., Голанцов Е. Б. Панели ПЗ-5/1 и ПЗ-5/2 дистанционных защит трансформаторов. 4,5 л.

Соколов Р. И. Эксплуатация и ремонт крупных вертикальных электродвигателей. 6 л.

Трифонов А. Н«, Черноусов А. И. Твой инструмент. — 3-е изд., перераб. и доп. 6 л.

Удрис А. П. Релейная защита воздушных линий 110— 220 кВ типа ЭПЗ-1636. 7 л.

Шабад М. А. Защита и автоматика электрических сетей агропромышленных комплексов. 7,5 л.

Штемпель Е. П. Полупроводниковый передатчик высокочастотной защиты АВЗК-80. 6,5 л.

Юськив М. А. Электрооборудование внутризаводского транспорта. 6 л.

I 4

1

БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОМОНТЕРА

Основана в 1959 г.

Выпуск 607

С. В. ГОРДОН

МОНТАЖ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ

ББК 31.29 Г 68

УДК 621.316.99.002.72

Рецензент Д. Т. Комаров

Редакционная коллегия:

В. Н. Андриевский, С. А. Бажанов, Л. Б. Годгельф, В. X. Иш- кин, Д. Т. Комаров, В. П. Ларионов, Э. С. Мусаэляп, С. П. Розанов, В. А. Семенов, А. Д. Смирнов, А. Н. Трифонов, А. А. Филатов

V V» о.

Гордон С. В.

Г 68 Монтаж заземляющих устройств. — М.: Энерго- атомиздат, 1987.— 128 с.: ил.— (Б-ка электромонтера; Вып. 607).

Описываются назначение, монтаж н ремонт заземляющих устройств. Обобщается передовой опыт монтажа заземлителей, комплектных контуров и проводников заземления. Наряду с описанием механизированного выполнения работ приводится опыт изготовления и внедрения простых приспособлений.

Для электромонтеров, бригадиров и мастеров, занятых монтажом, эксплуатацией и ремонтом электроустановок в сельском хозяйстве, промышленности и в электрических сетях.

„ 2302050000—082

ББК 31.29ББК 31.29г 211—87

ББК 31.29

ББК 31.29

051(01)—87