Заземляющие устройства (ЗУ) тяговых подстанций переменного и постоянного тока выполняются по общим принципам, но имеют целый ряд индивидуальных особенностей.
На рис. 1 показана принципиальная схема заземляющего устройства тяговой подстанции переменного тока. Контур заземления подстанции (КЗП) состоит из вертикальных заземлителей 1, приваренных к сетке из стальных полос 2 по ее периметру. Опоры 4 с молниеотводами для уменьшения сопротивления растеканию импульсного тока разряда молнии приварены полосами 3 сечением 25 х 4 мм к полосам сетки ЗУ.
Рис. 1. Принципиальная схема заземляющего устройства тяговой подстанции переменного тока
Рельсы подъездного пути (РПП) приварены к сетке ЗУ во всех местах их пересечения соединительными полосами 6. Все оборудование подстанции заземляется на КЗП (на схеме показано только присоединение корпусов понижающих трансформаторов заземляющим проводником 10). Фаза С РУ-27,5 кВ, выполненная в виде рельса 5, уложенного на территории подстанции, соединена с вершиной С «треугольника» трансформатора шиной 9, РПП в точках 8, а к КЗП — проводниками 11, являющимися полосами сетки, с которыми пересекается рельс 5. От рельса фазы С РУ-27,5 кВ к рельсу главного пути (РГП) идет воздушный рельсовый фидер 13, для надежности выполненный в виде двух ветвей. Присоединение к РГП осуществляется через дроссель-трансформатор (показано отдельно на выносном рис. I). Естественные заземлители (ЕЗ) — металлические оболочки силовых кабелей 14, водопроводные трубы 15 и другие металлические подземные коммуникации, проложенные на территории подстанции, также присоединяются к КЗП, снижая общее сопротивление заземляющего устройства подстанции.
Для устранения опасных шаговых напряжений в местах проходов и проездов на территорию подстанции устроены так называемые козырьки в виде стальных шин 12, закладываемых на расстоянии 1 и 2 м от КЗП на глубине соответственно 1 и 1,5 м и соединенных сваркой с КЗП.
Рис. 2. Распределение потенциалов на поверхности земли за пределами заземляющего контура:
а — при отсутствии козырька; б — при наличии козырька
На рис. 2, а показан спад потенциальной кривой СI за пределами КЗП без козырька, что приводит к появлению большого шагового напряжения Um, опасного для людей. На рис. 8, б потенциальная кривая СI изображена с учетом использования козырька, обеспечивающего более плавное снижение потенциала земли за пределами КЗП. Это приводит к снижению напряжения шага Uш до безопасной величины. Шины козырька должны иметь длину, превышающую ширину входа или въезда на 1 м с каждой стороны.
На рис. 3 показана принципиальная схема заземляющего устройства тяговой подстанции постоянного тока, состоящего из КЗП, охватывающего всю территорию подстанции и состоящего из вертикальных заземлителей 1 и сварной сетки из стальных полос 2 сечением 40 х 5 мм, положенных на ребро, и ЕЗ (водопроводные трубы 18, металлические оболочки силовых кабелей 19).
Заземляющее устройство подстанции постоянного тока в условиях нормальной эксплуатации не используется для проведения тягового тока от рельса главного пути РГП на шину «минус» подстанции. Это сделано для того, чтобы уберечь КЗП от интенсивной коррозии при протекании через него большого постоянного тока.
Рис. 3. Принципиальная схема заземляющего устройства тяговой подстанции постоянного тока
Все оборудование постоянного тока подстанции заземляется на контур заземления КЗОПТ, который соединяется с КЗП проводниками 8 через реле земляной зашиты 5. Действие земляной защиты подробно описано в параграфе 8.11, где также объяснено назначение короткозамыкателя 17, соединяющего КЗП и рельсовый фидер 16 при срабатывании земляной защиты и создающего путь тока замыкания от выпрямителя 6 через проводник 7 на КЗОПТ и далее через реле земляной защиты 5, проводники 8, КЗП, короткозамыкатели 17, реактор 15 сглаживающего устройства на шину «минус». Оборудование переменного тока заземляется на КЗП (корпус трансформатора 9 проводником 10). Молниеотвод 4 заземлен на КЗП шинами 3. Рельс подъездного пути изолируется тремя изолирующими стыками от рельса главного пути. Один изолирующий стык 11, находящийся на территории подстанции препятствует выносу потенциала с территории подстанции за ее пределы. Стыки 12 и 13, находящиеся на расстоянии не менее 25 м друг от друга, располагаются в месте непосредственного примыкания РПП к РГП. Это позволяет избежать соединения РПП и РГП при шунтировании одного из стыков в момент прохождения по РПП дрезины.
Рубрики