ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ИЗОЛИРОВАННЫМИ ПРОВОДАМИ ДО 1 кВ
GROUNDING DEVICE FOR OVERHEAD ELECTRIC LINES WITH ISOLATED WIRES UP TO 1 kV

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к заземляющим устройствам воздушных линий электропередачи с изолированными проводами напряжением до 1 кВ.
На воздушных линиях электропередачи с изолированными проводами должно обязательно выполняться повторное заземление нулевой (нейтральной) жилы, например, самонесущих изолированных проводов, а также металлоконструкций железобетонных опор (траверс, кронштейнов, крюков и так далее) с тем, чтобы защитить от перенапряжений токопроводящие жилы проводов и саму линию.
Известно заземляющее устройство для опор воздушных линий электропередачи, содержащее кольцевой заземлитель, заглубленный в грунт, и соединенный с ним вертикальный электрод, отличающееся тем, что заземлитель имеет форму цилиндрической винтовой спирали с изменяющимся по глубине количеством витков обратно пропорционально удельному сопротивлению слоев грунта в котловане, и с диаметром витков, равным диаметру котлована, пробуренного в грунте для установки опоры воздушной линии электропередачи, при этом заземлитель снабжен фиксатором, регулирующим величину шага между витками и фиксирующим их положение при засыпке котлована землей [1].
Это известное заземляющее устройство по своему функциональному назначению и конструктивному исполнению просто не подходит для осуществления повторного заземления нулевой (нейтральной) жилы, самонесущих изолированных проводов, а также металлоконструкций железобетонных опор воздушных линий электропередачи с изолированными проводами и может рассматриваться как вариант заземляющего устройства, применяемого на открытых электроэнергетических объектах иных разновидностей.
Известно также заземляющее устройство в электрических сетях с изолированной нейтралью, состоящее из металлического проводника, соединяющего нетоковедущие части электроустановки и заземлители, отличающееся тем, что к указанному металлическому проводнику, подключенному к нетоковедущим частям электроустановки, подключен один из контактов дополнительно имеющегося газонаправленного разрядника, второй контакт которого подключен к заземлителям [2].
Данное заземляющее устройство предназначено и приспособлено для эксплуатации исключительно в электрических сетях с изолированной нейтралью, то есть повторное заземление нулевой (нейтральной) жилы самонесущих изолированных проводов для обеспечения защиты от перенапряжений воздушных линий с изолированными проводами таким устройством с использованием газонаправленного разрядника выполнить будет затруднительно и даже просто нецелесообразно как с электрической, так и конструктивной точек зрения.
Заявитель ставил перед собой задачу разработать и осуществить серийное изготовление устройства, предназначенного для выполнения повторного заземления нулевых (нейтральных) жил самонесущих изолированных проводов, а также металлоконструкций железобетонных опор воздушных линий электропередачи с изолированными проводами напряжением до 1 кВ простое по конструктивному исполнению и эффективное с точки зрения оптимальной защиты от перенапряжений воздушных линий электропередачи такого класса. Этот положительный технический результат был достигнут за счет совокупности существенных конструктивных признаков предложенного заземляющего устройства воздушных линий электропередачи с изолированными проводами до 1 кВ, представленной в нижеследующей формуле изобретения: «заземляющее устройство воздушных линий электропередачи с изолированными проводами до 1 кВ, представляющее собой изготовленный из металлического каната шунт, выполненный в виде гибкого заземляющего проводника длиной L, присоединенного одним концом посредством зажимов к закрепляемому на стойке опоры заземляющему спуску, средней частью с помощью по меньшей мере одного узла сопряжения к металлоконструкциям стойки опоры линии и вторым концом к изолированной нулевой жиле самонесущего изолированного провода посредством прокалывающего зажима без натяжения, исключающего возможность вырывания гибкого заземляющего проводника шунта из вышеуказанных зажимов и узлов сопряжения при колебаниях проводов линии и обеспечивающего повторное заземление нулевой жилы самонесущего изолированного провода и металлоконструкций стойки опоры линии, при этом упомянутый узел сопряжения конструктивно объединен с шунтом или отдельной деталью входит в комплект заземляющего устройства, присоединяясь к шунту по мере необходимости, причем при использовании самонесущего изолированного провода с неизолированной нулевой жилой шунт присоединяется к ней напрямую; длина L шунта составляет 300÷2500 мм; узел сопряжения выполнен в виде «флажка» в форме плоской пластины, закрепляемой на гибком заземляющем проводнике шунта и имеющей с одной стороны хвостовик с отверстием под болт, зажимающий его на анкерных кронштейнах железобетонных стоек опор линий; диаметр металлического каната шунта выбирается в диапазоне значений 4÷20 мм; шунт подсоединен к заземляющему спуску железобетонной стойки опоры линии посредством плашечных зажимов».
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен пример конструктивного выполнения элементов заземляющего устройства на промежуточной ответвительной железобетонной стойке опоры воздушной линии электропередачи с изолированными проводами до 1 кВ, согласно настоящему изобретению; на фиг. 2 - конструкция шунта в виде гибкого заземляющего проводника с закрепленными на нем узлами сопряжения устройства на фиг. 1.
Предлагаемое заземляющее устройство воздушных линий электропередачи с изолированными проводами до 1 кВ представляет собой шунт в виде гибкого заземляющего проводника 1, изготовленный из металлического каната, например стального оцинкованного троса, диаметр которого выбирается в диапазоне значений 4÷20 мм. Для выполнения повторного заземления нулевой (нейтральной) жилы самонесущего изолированного провода шунт 1 одним концом присоединяется посредством, например, плашечных зажимов 2 к закрепляемому на железобетонной стойке 3 опоры заземляющему (верхнему) спуску 4, средней частью к ее металлоконструкциям (траверсам, кронштейнам, крюкам и другим металлическим элементам) с помощью узлов сопряжения и вторым концом к изолированной нулевой жиле самонесущего изолированного провода 5 посредством прокалывающего зажима 6. При использовании самонесущего изолированного провода 5 с неизолированной нулевой жилой шунт 1 присоединяется к ней напрямую. При этом соединение шунта 1 осуществляется без натяжения, исключающего возможность вырывания гибкого заземляющего проводника шунта 1 из узлов сопряжения при колебаниях проводов линии. Узел сопряжения может быть конструктивно объединен с шунтом 1 или отдельной деталью входить в комплект заземляющего устройства и присоединяться к шунту 1 по мере необходимости.
Узел сопряжения выполняется в виде «флажка» в форме плоской пластины 7, закрепляемой на гибком заземляющем проводнике шунта 1 и имеющей с одной стороны хвостовик 8 с отверстием 9 под болт 10 зажима 11, жестко фиксирующего флажок, например, на анкерном кронштейне 12 железобетонной стойки 3 опоры линии.
Изобретение реализуется следующим образом.
В соответствии с требованиями «Правил Устройств Электроустановок» на опорах воздушных изолированных линий электропередачи напряжением до 0,4 кВ должно выполняться повторное заземление нулевой (нейтральной) жилы самонесущих изолированных проводов, а металлические элементы опор должны иметь электрическое соединение с верхними заземляющими спусками опор. Для обеспечения таких присоединений в заявленном техническом решении используется шунт в виде гибкого заземляющего проводника 1 и зажимы 11, например, болтового типа. В частности, кронштейн 12 на стойке 3 опор воздушных изолированных линий электропередачи присоединяется к верхниму заземляющему спуску 4 железобетонной стойки 3 опоры с помощью гибкого заземляющего проводника 1 путем зажатия «флажка», закрепленного на нем, болтом 10 зажима 11, устанавливаемого на кронштейне 12 промежуточной опоры для подвески самонесущего изолированного провода 5. Сам гибкий заземляющий проводник 1, как ранее указывалось, присоединяется к верхнему заземляющему спуску 4 железобетонной стойки 3 опоры с помощью плашечных зажимов 2 (фиг. 1).
Предлагаемое устройство, предназначенное для выполнения повторного заземления нулевых (нейтральных) жил самонесущих изолированных проводов, а также металлоконструкций железобетонных опор воздушных линий электропередачи с изолированными проводами напряжением до 1 кВ, достаточно простое по конструктивному исполнению и эффективное с точки зрения оптимальной защиты от перенапряжений воздушных линий электропередачи такого класса. В ООО «МЗВА» осуществлено серийное производство заявляемых заземляющих устройств воздушных линий электропередачи с изолированными проводами до 1 кВ.
Источники информации
[1] Описание изобретения к патенту №2288529 «Заземляющее устройство для опор воздушных линий электропередачи», H01R 4/66, заявлено 18.04.2005, опубликовано 27.11.2006.
[2] Описание изобретения к патенту №2081490 «Заземляющее устройство в электрических сетях с изолированной нейтралью», H01R 4/66, заявлено 29.08.1994, опубликовано 10.06.1997.
[3] Описание изобретения к авторскому свидетельству №504267 «Заземлитель», H01R 3/06, заявлено 04.11.74, опубликовано 25.02.76. Бюллетень №7.
[4] Описание изобретения к авторскому свидетельству №985867 «Заземляющее устройство», H01R 4/66, Н02В 1/16, заявлено 13.11.80, опубликовано 30.12.88. Бюллетень №48.
[5] Описание изобретения к авторскому свидетельству №1363352 «Заземляющее устройство», H01R 4/66, заявлено 26.03.1986, опубликовано 30.12.1987.
[6] Описание изобретения к авторскому свидетельству №1432638 «Заземлитель», H01R 4/66, Н02В 1/16, заявлено 30.12.86, опубликовано 23.10.88. Бюллетень №39.
[7] Описание изобретения к патенту №2109378 «Участок электрической сети», H01R 4/66, Н02В 1/16, заявлено 13.04.1993, опубликовано 20.04.1998.
[8] Описание изобретения к патенту №2074465 «Закоротка Зотовых для опор воздушных линий электропередачи», H01R 4/66, заявлено 09.02.1994, опубликовано 27.11.1997.
[9] Описание изобретения к авторскому свидетельству №412646 «Заземляющее устройство для выравнивания электрического потенциала», H01R 3/06, заявлено 30.10.72, опубликовано 25.01.74. Бюллетень №3.
[10] Описание изобретения к патенту №2111585 «Участок электрической сети», H01R 4/66, Н02В 1/16, заявлено 13.04.1993, опубликовано 20.05.1998.
[11] Патент Японии №2003217702 «Заземляющее устройство», H01R 4/66, опубликован 31.07.2003.
[12]. Патент Японии №11144778 «Заземляющее устройство», H01R 4/66, опубликован 28.05.1999.