Dispositivos de aterramento para subestações de distribuição - finalidade, características de projeto, características operacionais

O equipamento elétrico das subestações de distribuição durante a operação normal está em boas condições técnicas e não representa perigo para as pessoas. As partes metálicas do invólucro são isoladas das partes energizadas do equipamento. Mas em caso de acidente na rede elétrica, que seja acompanhado de quebra do isolamento do equipamento ou curto-circuito de uma das fases da rede ao solo, a pessoa que entrar em contato com o equipamento ou estiver próximo a ele será exposto a um golpe de corrente elétrica.

Uma corrente de 90-100 mA e mais atuando no corpo humano por uma fração de segundo é fatal. A gravidade de um choque elétrico também depende dos caminhos da corrente e das características fisiológicas do corpo humano, razão pela qual a corrente pode muitas vezes ser fatal e de menor magnitude.

Para evitar choque elétrico ao pessoal que realiza a manutenção das instalações elétricas, as partes metálicas dos invólucros do equipamento, bem como os elementos metálicos nas imediações do equipamento, devem ser aterrados.

O aterramento implica a ligação de elementos metálicos, caixas de equipamentos com o circuito de aterramento de uma instalação elétrica, neste caso uma subestação.

Vamos listar quais equipamentos das subestações de distribuição estão aterrados:

• tanque de transformador de potência;

• carcaça do motor;

• tanque de alta tensão;

• elementos metálicos de barramentos de pórticos portadores de estruturas de seccionadores, separadores e outros equipamentos de aparelhagem;

• portas, cercas, cercas de encosto, armários de equipamentos;

• blindagem metálica das linhas de cabo, independentemente da finalidade (fonte de alimentação, comutação secundária), extremidade e buchas de cabo de conexão com caixa de metal;

• enrolamentos secundários de transformadores de corrente e transformadores de tensão;

• tubos metálicos de paredes lisas e corrugados nos quais são colocados fios elétricos e outras caixas metálicas de equipamentos e instalações elétricas existentes.

Características do projeto do dispositivo de aterramento da subestação

O dispositivo de aterramento de uma subestação consiste estruturalmente em dois elementos principais - um eletrodo de aterramento e condutores de aterramento (barras de aterramento).

Chave de aterramento São elementos metálicos que entram em contato direto com o solo. As chaves de aterramento, por sua vez, são de dois tipos - naturais e artificiais.Condutores de aterramento naturais incluem várias estruturas metálicas, algumas das quais entram no solo, tubulações para diversos fins (exceto para gases e outras tubulações através das quais fluem líquidos inflamáveis), bainhas metálicas (armaduras) de linhas de cabos colocadas no solo. Os fios de aterramento artificiais são feitos enterrando tubos de aço, hastes, tiras e cantoneiras de aço no solo.

Os fios de aterramento conectam as partes metálicas do equipamento e outros elementos aterrados ao eletrodo de aterramento, ou seja, através dos fios de aterramento ocorre aterramento do equipamento.

Invólucros de equipamentos, estruturas de suporte de equipamentos, etc. são aterrados usando barramentos metálicos rígidos. As barras de aterramento são coloridas de preto. Devem ser tomadas providências para a instalação de aterramentos de proteção portáteis em determinados locais ao longo dos barramentos de aterramento e em elementos metálicos aterrados. Esses locais são limpos, cobertos com lubrificante para evitar a oxidação do metal, próximos a esses locais são instalados na forma de uma placa pronta ou uma placa de solo é aplicada com tinta.

Aterramento de proteção portátil consistem em fios de cobre flexíveis conectados a elementos aterrados e aterrados usando grampos especiais. Os aterramentos portáteis desempenham o papel de fios de aterramento, são usados ​​para aterrar seções da rede elétrica para garantir a segurança durante os trabalhos de reparo, para aterrar equipamentos especiais usados ​​para realizar trabalhos dentro de uma instalação elétrica ou próximo a linhas de energia.

Os elementos móveis do equipamento - portas de gabinetes, cercas, aletas fixas de aterramento de seccionadoras, etc., para garantir contato confiável com o corpo aterrado do gabinete ou estrutura de suporte, são conectados com fios de cobre flexíveis.

A conexão de barras metálicas de aterramento a estruturas de aterramento é realizada por soldagem. A ligação dos barramentos de aterramento às carcaças do equipamento, dependendo de suas características de projeto, pode ser realizada tanto por soldagem quanto por meio de conexões aparafusadas. Os condutores de aterramento de cobre dos elementos móveis do equipamento são conectados aos elementos aterrados por conexões aparafusadas ou solda, se for necessário conectar um condutor de cobre à bainha metálica da linha do cabo.

Características da operação de dispositivos de aterramento

Existem valores padronizados para a resistência dos dispositivos de aterramento. Dependendo da tensão operacional da instalação elétrica, do nível das correntes de falha de aterramento, a resistência máxima permitida do circuito de aterramento da subestação pode variar de 0,5 a 4 ohms.

Durante a operação, os dispositivos de aterramento devem ser verificados periodicamente. A inspeção é realizada pelo menos uma vez a cada 6 anos e consiste em duas etapas — medindo a resistência do dispositivo de aterramento e verificando aleatoriamente a condição dos fios de aterramento.

Além disso, durante a operação de equipamentos elétricos, é necessário limpar periodicamente os locais de instalação dos aterramentos de proteção portáteis contra ferrugem e cobri-los com uma nova camada de graxa para evitar a corrosão.