ДВУХЪЯРУСНОЕ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
TWO-LEVEL GROUNDING DEVICE

Изобретение относится к области электротехники, а именно к заземляющим устройствам, предназначенным для заземления оборудования электрических подстанций. Оно также может быть использовано для заземления других производственных объектов.
оп
оп
оп
max
max
Известно выносное заземляющее устройство (патент RU 2169420 C1 H01R 4/66, H02B 1/16, опубл. 20.06.2001), содержащее заземляющую сетку, заложенную в грунт. Заземляющая сетка расположена на глубине, меньшей радиуса R опасной зоны поля растекания тока на поверхности земли, а по периметру заземляющей сетки на глубине, равной R, расположена дополнительно введенная заземляющая рамка. Заземляющая сетка и заземляющая рамка жестко соединены между собой по периметру дополнительно введенными вертикальными изолированными проводами, a R=(1,7-1,8)R, где R - максимальный радиус поля растекания тока по поверхности земли. Недостатком данного заземляющего устройства является совмещение функций отвода токов молний, отвода токов несимметричных коротких замыканий и защитных функций по условиям электробезопасности, что может привести к выходу из строя оборудования вследствие высокого импульсного напряжения, возникающего на заземляющих спусках оборудования при ударах молний в молниеотводы и работе ограничителей перенапряжений.
За прототип выбрано заземляющее устройство, состоящее из продольных и поперечных горизонтальных заземлителей, проложенных на глубине 0,5-0,7 м и соединенных между собой в заземляющую сетку (Правила устройства электроустановок. 7-е изд. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002, п.1.7.90). Недостатком данного заземляющего устройства также является совмещение функций отвода токов молний, отвода токов несимметричных коротких замыканий и защитных функций по условиям электробезопасности, что может привести к выходу из строя оборудования вследствие высокого импульсного напряжения, возникающего на заземляющих спусках оборудования при ударах молний в молниеотводы и работе ограничителей перенапряжений.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка устройства, обеспечивающего надежную защиту оборудования от кондуктивных импульсных помех при ударах молний.
Решение указанной задачи достигается выполнением заземляющей сетки устройства в два яруса, причем к верхнему ярусу присоединены заземляющие спуски оборудования, а к нижнему ярусу, заложенному в грунт на глубину, выбранную по условиям предотвращения электрического пробоя грунта между двумя ярусами - заземляющие спуски молниеотводов и ограничителей перенапряжений. Ток молнии растекается по нижнему ярусу заземляющего устройства и не распространяется по верхнему ярусу вследствие отсутствия кондуктивной связи между ярусами. Верхний и нижний ярусы заземляющей сетки могут быть соединены между собой в нескольких точках, наиболее удаленных от молниеотводов и заземляющих спусков оборудования. В этом случае на верхний ярус заземляющего устройства попадает ослабленный ток молнии.
На чертеже представлено заявляемое двухъярусное заземляющее устройство.
Двухъярусное заземляющее устройство содержит продольные и поперечные горизонтальные заземлители, соединенные между собой в заземляющую сетку, состоящую из верхнего яруса 1 и нижнего яруса 2. Верхний ярус 1 заложен в грунт на глубину 0,5-0,7 м и соединен с заземляющими спусками оборудования (не показаны), а нижний ярус 2 заложен в грунт на глубину, выбранную по условиям предотвращения электрического пробоя грунта между двумя ярусами, и соединен с заземляющими спусками 3 молниеотводов 4 и заземляющими спусками ограничителей перенапряжений (не изображены). Для снижения сопротивления растеканию токов ярусы 1 и 2 соединены между собой в точках, наиболее удаленных от молниеотводов 4 и заземляющих спусков оборудования (не изображены).
Двухъярусное заземляющее устройство работает следующим образом.
При ударе молнии в молниеотвод 4 или работе ограничителей перенапряжений ток растекается по нижнему ярусу 2 заземляющего устройства и не растекается по верхнему ярусу 1 вследствие отсутствия кондуктивной связи между ярусами 1 и 2 заземляющего устройства. Таким образом, импульсная помеха не попадает на верхний ярус 1 заземляющего устройства, что исключает значительную разность потенциалов на заземляющих спусках оборудования (не показаны).
В случае соединения ярусов 1 и 2 заземляющего устройства на верхний ярус 1 заземляющего устройства попадает ослабленная кондуктивная импульсная помеха. Вследствие этого разность потенциалов на заземляющих спусках оборудования (не изображены) будет незначительной по сравнению с прототипом.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет защитить оборудование подстанции от кондуктивных импульсных помех при ударах молнии.
Предлагаемое техническое решение соответствует критерию «новизна», так как из уровня техники неизвестны технические решения с предложенной совокупностью признаков.