Початок arrow Документація arrow Підстанції arrow Монтаж заземляющих устройств

Монтаж заземляющих устройств

1. Монтаж естественных заземляющих устройств

Если проектом предусмотрено использование защитных свойств строительных конструкций, то возможны следующие варианты исполнения:
1) в случае стального каркаса здания никаких дополнительных работ для создания заземляющего устройства от электромонтажников не требуется. Заземление нейтрали трансформатора, а также корпусов оборудования, электротехнических конструкций следует производить с помощью приварки проводника заземления к колонне здания или к строительным конструкциям, имеющим связь с каркасом здания; строители должны дать акт на скрытые работы по соединению арматуры фундаментов с анкерными болтами;
2) в случае железобетонного каркаса необходимо электромонтажникам совместно со строителями организовать приемку работ по соединению закладных изделий колонн и фундаментов (рис. 1) и других соединений железобетонных изделий, обеспечивающих объединение в единое целое арматуры железобетонного каркаса в соответствии с табл. 10. На указанные работы должны быть составлены акты на скрытые работы, если соединения замоноличиваются, или акт на выполнение соединений в соответствии с проектом, если соединения видимы (последнее может быть отмечено в паспорте на заземляющее устройство).
Монтаж перемычек заземления
Рис. 1. Монтаж перемычек заземления при использовании стропильных и подстропильных балок для соединения металлической арматуры здания:
I  —  закладные изделия с перемычками
Соединение нуля трансформатора с закладным изделием осуществляется приваркой заземляющего проводника к закладному элементу колонны или фундамента. Заземление (соединение с помощью заземляющего проводника) корпусов электрооборудования, электротехнических конструкций должно осуществляться приваркой к закладным изделиям на колоннах. Запрещается приваривать заземляющий проводник к арматуре стеновых панелей.
Аналогичные требования при монтаже необходимо соблюдать при использовании эстакад в качестве заземляющего устройства.

2. Монтаж искусственных заземляющих устройств

Монтаж заземлителей.

До начала электромонтажных работ строительная организация должна закончить работы по устройству планировки, траншеи или котлована.
В качестве искусственных заземлителей применяются:
углубленные заземлители  —  полосы или круглая сталь, укладываемые горизонтально на дно котлована или траншеи в виде протяженных элементов;
вертикальные заземлители  —  стальные ввинчиваемые стержни диаметром 12 — 16 мм, угловая сталь с толщиной стенки не менее 4 мм или стальные трубы (некондиционные с толщиной стенки не менее 3,5 мм). Длина ввинчиваемых электродов, как правило, 4,5 — 5 м. забиваемых уголков и труб 2,5 — 3 м. Верхний конец вертикального электрода должен быть на расстоянии 0,6 — 0,7 м от поверхности земли. Расстояние от одного электрода до другого должно быть не менее его дайны;
горизонтальные заземлители  —  стальные полосы толщиной не менее  4 мм или круглая сталь диаметром не менее 10 мм. Эти заземлители применяются для связи вертикальных заземлителей и как самостоятельные заземлители. Горизонтальные заземлители из полосовой стали прокладываются по дну траншеи на глубине 700 — 800 мм на ребро.
Конструктивные узлы и транспортабельные части заземлителей изготовляются в МЭЗ.
Электроды и заземляющие проводники не должны иметь окраски, должны быть очищены от ржавчины, следов масла и т. д. Если грунты агрессивные. то применяют оцинкованные электроды. Погружение электродов в грунт осуществляют с помощью специальных приспособлений.
Соединение частей заземлителя между собой, а также соединение заземлителей с заземляющими проводниками следует выполнять сваркой. При наличии источников электроэнергии соединения выполняют электросваркой. Сварные швы, расположенные в земле, необходимо покрывать битумным лаком для защиты от коррозии. При работе на отдаленных объектах и линиях электропередачи рекомендуется соединение частей заземлителей с заземляющими проводниками выполнять термитной сваркой.
После монтажа заземляющих устройств перед засыпкой траншеи должен быть составлен акт на скрытые работы по форме № 47, на заземляющее устройство дополнительно составляется акт по форме № 48г а также паспорт.
Паспорт на заземляющее устройство должен содержать схему заземления, основные технические данные, данные о результатах проверки состояния заземляющего устройства, о характере ремонтов и изменений, внесенных в данное устройство.
ФОРМА № 47

(город)
(министерство и ведомство)

(трест)
(заказчик)

(объект)
(монтажное управление)

20 г.
(участок)
АКТ
освидетельствования скрытых работ по монтажу заземляющих устройств и присоединений к естественным заземляющим устройствам
Осмотром выполненных работ по монтажу заземляющего устройства установлено:
1) заземляющее устройство выполнено в соответствии с проектом ____________
(название)
(проектная организация)
по чертежам
(номер)
2) отступления от проекта:
, разработанным
(указать наличие неудовлетворительных контактов, а также наличие антикоррозионной
защиты и отличительной окраски)
5. Выявленные дефекты:
Заключение
Оформляется подписями проверяющего и производителя работ (мастера).

Типы соединения стальных полос и стержней, выполненных термитной сваркой
Рис. 2. Типы соединения стальных полос и стержней, выполненных термитной сваркой:
а  —  соединение стержней встык; б  —  соединение полипе встык; в  —  соединение полос внахлестку; г  —  соединение стержней внахлест; д  —  соединение арматурной стали; е  —  соединение тросов
Сварка стальных полос и стержней заземления. Термитно-тигельная сварка применяется для соединения стальных полос шириной 25, 30 и 40 мм при толщине 4 — 5 мм и стержней диаметром 12, 14 и 16 мм в контурах заземлений, для присоединения контуров к заземлителям, опорам линий электропередачи и другим стальным конструкциям. Типы соединений и ответвлений полос и стержней, выполненных с помощью термитной сварки, показаны на рис. 2, 3. Для выполнения соединений стальных полос и стержней заземления термитной сваркой необходимы приспособления и инструменты, приведенные в табл. 1 и показанные на рис. 4. Термитно-тигельную сварку стальных полос и стержней выполняют в песчано-смоляных тигель-формах одноразового применения (рис. 4), изготовляемых в мастерских заготовительных участков организаций. Тигель-формы изготовляются из смеси кварцевого песка с 6% термореакгивной смолы  —  пульвер- бакелнта. Верхняя часть полости формы служит тиглем, в котором происходит термитная реакция с выделением стали; нижняя часть представляет собой камеру, в которой происходит сварка (расплавление свариваемых полос или стержней и формирование сварного соединения).

Песчано-смоляныс тигель-формы для термитной сварки
Рис. 4. Песчано-смоляныс тигель-формы для термитной сварки стальных полос и стержней заземления:
а  —  песчано-смоляная тигель-форма для сварки круглой стали; б  —  то же для сварки полосовой стали
Ответвление стальных заземляющих проводников
Рис. 3. Ответвление стальных заземляющих проводников, выполненное термитной сваркой:
а  —  ответвление стержня от стержня, б  —  ответвление полосы от полосы. в  —  ответвление стержня от полосы

Принадлежности для термитно-тигельной сварки стальных полос
Рис. 5. Принадлежности для термитно-тигельной сварки стальных полос и стержней заземления:
а  —  насадка тигель-формы; б  —  скоба со струбцинами; в  —  скобы; г  —  рычаги с захватами, д  —  струбцины; 1  —  скоба; 2  —  струбцина; 3  —  поддон для песка; 4  —  рукоятка; 5  —  проволочная скоба для закрепления тигель-форм

Для закрепления стальных полос и стержней на период сварки применяется приспособление (рис. 6, б), представляющее собой скобу с прикрепленными к ней струбцинами. Отодвигающийся поддон предназначен для песка, которым рекомендуется обсыпать тигель-форму в нижней части для уплотнения. В ряде случаев, когда скоба не может быть использована по условиям размещения контура заземления (ограниченность пространства), применяются раздельные струбцины.

Закрепление свариваемых стальных полос и стержней
Рис. 6. Закрепление свариваемых стальных полос и стержней:
Отдельные половины тигель-формы закрепляются пружинными клещами (см. рис. 5, в).
Для выполнения термитно-тигельной сварки контуров заземления применяют материалы, указанные в табл. 2.
Для сварки используют обычный алюминиевый термит, представляющий собой механическую смесь компонентов с размером зерен 0,1 — 1,5 мм. Ниже перечислены компоненты, входящие в состав сварочного термита, % массы:
а  —  при сварке полос внахлест; б  —  при сварке стержней внахлест; в  —  при сварке встык

Железная окалина (оксид железа)........................................................................... 70 — 80
Алюминиевый порошок марки АКП......................................................................... 22 — 20
Алюминиевый термит, изготовленный специально для сварки трамвайных рельсов, использовать для соединения стальных проводников заземления нельзя, так как присадки к смеси окалины и алюминиевого порошка, необходимые для сварки рельсов, ухудшают качество соединения проводников заземления вследствие несоответствия тепловых режимов. Для улучшения механических свойств сварных соединений и предотвращения появления газовой пористости на каждый килограмм смеси железной окалины и алюминиевого порошка добавляют 20 г ферромарганца марки Мп-1 с размером зерен 0,1 — 1 мм.
Таблица 1. Приспособления и инструменты для термитно-тигельной сварки


Приспособление

Назначение

  1. Песчано-смоляные тигель-формы1 (рис. 5, а)
  2. Песчано-смоляные тигельные формы 1 (рис. 5, б)
  3. Песчано-смоляные тигель-формы 1
  4. Насадка тигель-формы с откидной крышкой 1 (рис. 4, а)

Для соединения и ответвления внахлест стальных стержней диаметром 12, 14, 16 мм
Для соединения и ответвления внахлест стальных полос шириной 40, 30, 25 мм и толщиной 4 — 5 мм
Для соединения встык стальных полос и стержней
Для предохранения от разбрызгивания расплавленного металла и шлака

Приспособление

Назначение

5. Скоба со струбцинами (рис. 4. б)

Для закрепления полос и стержней при сварке

 Струбцины (рис. 4, <Э)

Для закрепления полос и стержней при сварке в условиях, когда приспособление 5 не может быть размещено (ограниченность пространства)

7. Клещи (рис. 4. в)

Для закрепления половин тигель-формы, установленной на свариваемый стык

8. Рычаги с захватами (рис. 4, г)

Для подгонки (подгибки) свариваемых полос и стержней

9. Защитные очки с белыми прозрачными стеклами

Для защиты глаз от искр и брызг расплавленного шлака

10. Щетка из кардоленты

Для зачистки свариваемого стыка

11. Драчовый напильник размером 8x30x300 мм

То же

12. Пассатижи

Для вспомогательных работ

13. Саперная малая лопата

То же

14. Слесарный молоток массой 0,8 кг

»

1 Изготовляются в монтажных организациях, использующих термитную сварку.
Таблица 2. Вспомогательные материалы для термитной сварки


Материал

Назначение

  1. Сварочный алюминиевый термит
  2. Термитные спички
  3. Стальные кружки диаметром 19 мм и толщиной 1 мм
  4. Строительная замазка
  5. Шнуровой асбест диаметром 2 —  4 мм

Для разогрева, расплавления стыка и формирования сварного соединения
Для воспламенения термита
Для перекрытия литникового отверстия тигель-формы на период горения термита и отделения стали от шлака
Для уплотнения зазора в местах выхода полос и стержней из сварочной формы. Для улучшения уплотняющих свойств замазки в нее вводят в разогретом состоянии 150% песка (по отношению к массе замазки)
Для уплотнения зазоров в сварочной форме при отсутствии замазки

 

Термитную сварку стальных полос или стержней выполняют следующим образом:
а) подбирают порцию термитной смеси. Для соединения внахлест и встык стальных полос шириной 40 мм и толщиной 4 — 5 мм и стержней диаметром 16 мм между собой и с полосами и стержнями меньших сечений в различных сочетаниях используется 400 г термита; для соединения внахлест и встык стальных полос шириной 30 и 25 мм, толщиной 4 — 5 мм и стержней диаметром 14 и 12 мм в различных сочетаниях между собой —  350 г термита;
б)     с помощью рычагов с захватами (см. рис. 5, г) подгоняют концы свариваемых полос или стержней в положение, удобное для закрепления в сварочном приспособлении (скоба со струбцинами или отдельные струбцины);
в)     протирают поверхность концов стержней или полос от влаги и зачищают от ржавчины щеткой из кардоленты на участке нахлестка. При сварке встык зачищают концы на длине 50 мм;
г)     закрепляют свариваемые полосы (стержни) в струбцины приспособления (рис. 7) или отдельными струбцинами; при сварке встык между торцами стержней оставляют зазор 1 — 2 мм;
д)     устанавливают на свариваемый стык сначала одну, затем другую половины песчано-смоляной сварочной формы таким образом, чтобы они плотно совместились и свариваемые проводники вошли в предназначенные для них полости. Не допускается обсыпка формы мокрым песком или грунтом или применение сырых форм, так как попадание влаги в форму может вызвать взрыв. Закрепляют половины формы пружинными клешами (рис. 7). При сварке стержня с полосой одна половина формы должна быть для стержня (см. рис. 4, а), а другая — для полосы (см. рис. 4, б).
Полосы толщиной 4 мм свариваются в формах, предназначенных для полос толщиной 5 мм. Стержни диаметром 12 и 14 мм можно сваривать в формах, предназначенных соответственно для стержней диаметром 14 и 16 мм;
Установка песчано-смоляной тагель-формы
Рис. 7. Установка песчано-смоляной тагель-формы на свариваемый стык стержней:
а  —  установка песчано-смоляной формы; 6  —  приспособление для тигельной сварки в сборе; 1  —  скоба со струбцинами; 2  —  свариваемые стержни; 3  —  песчано-смоляная форма; 4  —  скоба; 5  —  насадка тигель-формы
е)        уплотняют замазкой или асбестовым шнуром зазоры в местах выхода стержней или полос из формы, а также щель между половинами формы в нижней части. Для предохранения от случайной протечки металла в недостаточно уплотненных местах рекомендуется обсыпать форму в нижней части сухим песком или грунтом, насыпая его на поддон приспособления;
ж)            если свариваемые полосы или стержни закреплены отдельными струбцинами 1, под них подкдадывают упоры во избежание разрушения при расплавлении полос во время сварки;
термитно-тигельная сварка
Рис. 8. Последовательные стадии (а  —  е) термитно-тигельной сварки:
1  —  свариваемые стержни; 2  —  тигель-форма; 3  —  крышка тигель-формы; 4 - —  термитная спичка; 5  —  термит, 6  —  стальной кружок, 7  —  шлак; 8  —  жидкая сталь; 9  —  шлак на стыках
з)   устанавливают металлическую насадку (рис. 8) на раструб тигель- формы и откидывают крышку насадки;
и)   закрывают литниковое отверстие в горловине тигля (нижней конусной его части) стальным кружком;
к) термит тщательно перемешивают в пакете (коробке, банке), в котором он поставляется к месту работы, в противном случае термит может плохо воспламеняться и неровно гореть с выплесками шлака; засыпают в тигель- форму порцию термита, закрывают крышку тигля. Если для сварки используют тигель-форму, предназначенную для большего размера стержня (полосы), чем свариваемые, то увеличивают порцию термита на 75 г;
л) поджигают термит (рис. 8, а\ для этого зажженную термитную спичку, закрепленную на стальной или алюминиевой проволоке, вводят быстрым движением в отверстие крышки и погружают в термит на глубину ее активной части; проволока остается в тигель-форме до окончания сварки, и часть ее расплавляется. Воспламенение и процесс горения термита (рис. 8, а  —  г) определяют по небольшому факелу пламени, выходящему из отверстия крышки, а также по характерному шипящему звуку, которым сопровождается горение;
м) через 4 — 5 мин по окончании горения термита с формы снимают металлическую насадку с крышкой и зажимы, скалывают сгоревшую сварочную форму и верхнюю литниковую прибыль со сварного соединения (последнее выполняют, если только соединение не закапывают в землю), снимают приспособление. Для сварки электрода-заземлителя 1, выполненного в виде стержня круглого сечения, с полосой контура 2 (рис. 9, 6) верхний конец заглубленного в грунт стержня изгибают рычагом в положение, параллельное полосе, зажимают в струбцинах или скобе вместе с полосой и выполняют сварное соединение 4 внахлест по технологии, приведенной выше.
Для сварки полосы контура с трубчатым или выполненным из угловой стали (рис. 9, а) заземлителем к ним при заготовке в мастерской электромонтажных заготовок приваривают электросваркой флажок-стержень 3 круглого сечения диаметром 16, 14, 12 мм и длиной свободной (неприваренной) части 500 — 600 мм.
После заглубления заземлителей флажок рычагом с трубчатым захватом отгибают в положение, параллельное полосе контура, зажимают в струбцинах или скобе и сваривают.
В зависимости от конкретных условий монтажа сварное соединение флажка-ответ вителя с контуром может быть выполнено внахлест или встык.
Соединение плоского горизонтального заземлителя с электродом термитной сваркой
Рис. 9. Соединение плоского горизонтального заземлителя с электродом термитной сваркой:
а  —  соединение контура заземления с заземлителем (электродом) из угловой стали; б  —  соединение контура заземления с заземлителем из круглой стали
ид заземляющего устройства, выполненноого методом термитной сварки
Рис. 10. Общий вид заземляющего устройства, выполненноого методом термитной сварки:
1  —  вертикальный заземлитель (угловая сталь); 2  —  горизонтальный заземлитель; 3  —  флажок-ответвитель, 4  —  сварное соединение полос; 5  —  сварное соединение полосы со стержнем; 6  —  заземляемый объект
Сварное соединение стальных полос или стержней контура заземления с металлическими конструкциями (опорами ВЛ и т. п.) выполняют внахлест или встык также через флажки-ответвители, приваренные к конструкции в процессе ее изготовления. В качестве примера на рис. 10 показан контур заземления с соединениями, выполненными термитной сваркой.
Все сварные соединения проверяют наружным осмотром и на механическую прочность ударами молотка. Соединение считается удовлетворительным, если на нем установлено наличие верхней литниковой прибыли (это свидетельствует о том, что шлак не попал в зону сварки) и если оно не разрушается после нескольких ударов молотком. Для обеспечения необходимого качества сварки необходимо:
а)     каждую вновь поступившую партию термита перед применением на монтаже проверить на двух-трех сварках, выполненных в мастерской. Полученные образцы сварных соединений после внешнего осмотра должны быть проверены на механическую прочность и наличие верхней прибыли. Отсутствие верхней прибыли указывает на возможность проникновения шлака в сварочное соединение. В этом случае порции термита следует увеличить на 30 —  50 г. Для проверки на механическу ю прочность образцы сварных соединений зажимают в тисках и ударами молотка изгибают до излома. Если изгиб идет по основному металлу, а сварное соединение не разрушается, то это свидетельствует о том, что соединение обладает достаточной механической прочностью и термит может применяться в производственных условиях. При разрушении сварного соединения от первых ударов необходимо выполнить повторную сварку и проверить ее. При получении отрицательных результатов применения данной партии термита для сварки заземления его применение должно быть запрещено, о чем сообщается заводу-изготовителю термита;
б)     проверить песчано-смоляные сварочные тигель-формы на отсутствие трещин, глубоких свищей, сколов, могущих привести к утечке жидкого металла и браку сварного соединения.

 
< Монтаж заземляющих и нулевых защитных проводников   Номенклатура и объем работ по техническому обслуживанию оборудования подстанций 35-110кВ >