EN
Жоғары кернеумен берілетін электр желілерінің құрылымдық тұрақтылығы тек болат пен темірбетонға ғана емес, одан да көп нәрсеге тәуелді. Кез келген сенімді электр желісінің негізінде маңызды, бірақ жиі ескерілмейтін компонент жатыр: электр башнясының жерге қосылу жүйелері . Бұл жүйелер апаттық токтарға, найзағай соғуына және құрылғы мен адам өмірі үшін қауіпті кернеу айырымына қарсы негізгі қорғаныс ретінде қызмет етеді. Тұрақты және кәсіби тексеру протоколдары болмаған жағдайда тіпті ең мықты құрылған электр берілу инфрақұрылымы да ауыр жауапкершілікке айналуы мүмкін.
Электр башқыштарының жерге қосылу жүйелерін ретті түрде тексеру — бұл тек қарапайым реттеушілік формальдылық емес. Бұл — электр беру желісінің аномалды электрлік оқиғаларға қауіпсіз төтеп беру қабілетін тікелей анықтайтын алдын-ала әрекет етуші инженерлік бағыт. Электр желілері кеңейген сайын және кеселді инфрақұрылымға операциялық талаптар өсе берген сайын, жерге қосылу жүйелерін жүйелі түрде тексерудің маңызы ешқашан осындай өте маңызды болмаған.
Электр башқыштарының жерге қосылу жүйелерінің функционалдық рөлі
Жерге қосылу апаттық токтардан қорғайды
Электр басқару құрылғыларының жерге қосылу жүйелері апаттық токтарды жерге қауіпсіз тарату үшін төмен кедергілі жол қамтамасыз ету үшін әзірленген. Фазалық өткізгіш изолятордың зақымдануы, желдің әсері немесе жабдықтың ақауы салдарынан тіреуге қатынасқан кезде жерге қосылу жүйесі осы энергияны тіреуден және оның маңындағы персоналдан дер кезінде шығаруы тиіс. Дұрыс жұмыс істейтін жерге қосылу жолы болмаған жағдайда апаттық ток тіреудің табанындағы қиратушы доғалануға, құрылымдық зақымдануға және өлімге әкелетін қадамдық потенциал қаупіне себепші болады.
Бұл қорғаныстың тиімділігі толығымен жерге қосу желісінің үздіксіздігі мен өткізгіштігіне тәуелді. Жерге қосу стерженьдері, контурлық сымдар, қосылатын өткізгіштер және олардың қосылулары барлығы қорғаныс функциясын атқару үшін белгіленген кедергі мәндерін сақтауы керек. Бір ғана коррозияланған қосылу немесе сынған жерге қосу стерженьі жалпы жүйенің авариялық жағдайда қауіпсіз түрде жұмыс істеу қабілетін бұзуы мүмкін. Дәл осы себепті кезекті тексеру міндетті шарт болып табылады — бұл жүйенің ең маңызды уақытта, яғни қажет болған кезде дұрыс жұмыс істейтінін растаудың жалғыз сенімді әдісі.
110 кВ электр беру желілері сияқты жоғары кернеу ортасында авариялық жағдайда қатысатын энергия өте үлкен. Осы кернеу деңгейіндегі электр тораптарының жерге қосу жүйелері қорғаныс реле жүйелері қажет ететін уақыт аралығында үлкен авариялық токтарды өткізу қабілетіне ие болуы керек. Жерге қосу жүйесінің қандай да бір төмендеуі тікелей апаттың пайда болуы кезінде жабдықтардың зақымдануы мен қызметкерлердің жарақаттануы қаупін арттырады.
Жарқыннан қорғау және уақытша кернеуді басқару
Авариялық токты басқарудан басқа, электр башнясының жерлендіру жүйелері жарқыннан қорғауда да тең маңызды рөл атқарады. Жеткізу башнялары — биік, ашық тұрған құрылыстар, олар әсіресе керану деңгейі жоғары аймақтарда жарқын соғуын жиі тартады. Егер жарқын башняға немесе оның жоғарыдан өтетін жерлендіру сымына соғса, жерлендіру жүйесі импульстық энергияны изоляторлар бойынша шамалы тұтқырлануды және қосылған жабдықтардың зақымдануын болдырмау үшін жерге жылдам таратуы керек.
Электр тораптарының жерге қосылу жүйелерінің импульстық толық кедергісі олардың қуат жиіліктік кедергісінен ерекшеленеді, сонымен қатар екі параметр де толық қорғауды қамтамасыз ету үшін қабылданған шектерден аспауы тиіс. Топырақтың қасиеттері, ылғалдылығы және маусымдық температураның тербелістері жерге қосылу электродтық жүйесінің найзағай энергиясын қаншалықты тиімді сіңіруі мен шашыратуына әсер етеді. Әртүрлі маусымдық жағдайларда жерге қосылу кедергісін тексеруге бағытталған тексерістер жеке жылдық өлшеулерге қарағанда жүйенің нақты жұмыс істеу сапасы туралы көбірек толық ақпарат береді.
Айнымалы кернеулердің өтуінен туындайтын өтпелі артық кернеулер де электр башнясының жерлендіру жүйелеріне талап қояды. Желі операторлары жүктемені теңестіру мен қуатты қайта бағыттау үшін күрделі қосу-ажырату реттіліктерін басқаруға барынша көп көңіл бөлген сайын, жерлендіру инфрақұрылымы осы өтпелі оқиғаларды қабылдауға қабілетті болып қалуы керек, сонымен қатар башня металды бөліктеріндегі қауіпті кернеу көтерілуіне жол бермеуі қажет. Регулярлық тексеру бұл қабілетті құрылымның пайдалану мерзімі бойына сақталуын қамтамасыз етеді.
Жерлендіру жүйелері уақыт өте келе қалай нашарлайды
Негізгі нашарлау механизмі ретінде коррозия
Электр басқару құрылғыларының жерге қосылу жүйелері үшін ең кең таралған қауп — электрохимиялық коррозия. Жерге қосылатын стерженьдер мен жер астындағы өткізгіштер тұрақты түрде топырақпен түйісуінде болады, ал топырақта су, оттегі, тұздар және органикалық қышқылдар болады, олар металдың бетіне қатты әсер етеді. Цинкті болат бөлшектер коррозияға қарсы қорғаныс қасиетін қамтамасыз етсе де, олар толығымен коррозиядан қорғалған емес, әсіресе қышқылды топырақта, жағалау аймақтарында немесе өндірістік ластану деңгейі жоғары аймақтарда.
Коррозия жерге қосылатын өткізгіштердің көлденең қимасын кемітеді, олардың кедергісін арттырады және соңында жер астындағы қосылыстардың толық механикалық бұзылуына әкелуі мүмкін. Бұл процестің қауіптілігі — ол толығымен жер астында жүреді және башпақ деңгейінде орналасқан электр басқару құрылғысының көрінетін бөлігін рутинды визуалды тексеру кезінде байқалмайды. Жер астындағы электр басқару құрылғыларының жерге қосылу жүйелерінің компоненттерінің нақты күйін анықтау үшін жүйелі тексерулер мен өкілдік қосылыстарды периодты түрде жерден шығару ғана қажет.
Токтың қосымша өтуінен болатын коррозия электрлендірілген темір жолдардың, катодтық қорғау жүйелерінің немесе топырақта тұрақты ток көздерінің жақын аймақтарында қосымша қиындық туғызады. Бұл қосымша токтар жерге түсірілетін электродтардың коррозиясын әлдеқайда жылдамдатуы мүмкін, олардың бұзылуы табиғи топырақ химиясының ғана әсерінен күтілетін деңгейден едәуір асып түсуі мүмкін. Қосымша токтардың әсерін анықтау мен шектеу үшін арнайы сынақтар қажет, олар толық көлемдегі жерге түсіру жүйелерін тексеру бағдарламасының маңызды бөлігін құрайды.
Механикалық зақымдану және қосылулардың бүтіндігі
Электр башнясының жерге түсіру жүйелеріне коррозиядан басқа да әртүрлі себептермен физикалық зақым келтірілуі мүмкін. Құрылыс іс-шаралары, ауыл шаруашылығы жұмыстары немесе эрозия нәтижесінде жер астындағы өткізгіштер орындарынан ығысуы немесе үзілуі мүмкін. Суық климатты аймақтарда тоңның көтерілуі жер үстіндегі және жер астындағы компоненттер арасындағы қосылыстарға механикалық кернеу тудыруы мүмкін. Вандальдық әрекеттер сирек кездессе де, алыстағы немесе қауіпсіздігі қамтамасыз етілмеген аймақтарда нағыз қауп болып табылады.
Қосылулардың бүтіндігі ерекше маңызды, себебі жоғары кедергілі қосылулар авариялық жағдайлар кезінде локалды қызуды тудыруы мүмкін, ол қосылулардың жерге қосу жүйесінің ең көп қажет болатын сәтінде ғана құлауына әкелуі мүмкін. Жерге қосу өткізгіштері мен тораптың болат құрылымы арасындағы болттық қосылулар коррозияға, термиялық циклдар салдарынан болатын босаюға және механикалық зақымдануға тексерілуі тиіс. Экзотермиялық дәнекерленген қосылулар әдетте тұрақтырақ болса да, олардың трещиналар немесе нашарлану белгілері бойынша визуалды тексерілуі қажет.
Электр торабының жерге қосу жүйесі оның ең әлсіз қосылуындай ғана берік. Сондықтан толық тексеру бағдарламасы негізгі жерге қосу электродтарын ғана емес, тораптың табанындағы бекітуден бастап ең алыс контур сымының аяғына дейінгі жүйедегі әрбір қосылу нүктесін қамтуы тиіс. Осындай тереңдікпен жүргізілетін тексеру бағдарламасы тиімді тексеру бағдарламасын беттік сәйкестік жаттығуынан ажыратады.
Ескерілмеген жерге қосу тексерістерінің қауіпсіздік салдары
Жоғарылатылған жер потенциалынан адамдардың қауіпсіздігіне тән қауп
Электр торабының жерге қосу жүйесі авариялық жағдайда жеткілікті түрде жұмыс істемеген кезде, оның маңындағы персонал үшін салдар өлімге әкелуі мүмкін. Қадам потенциалы — адам қадамымен бөлінген екі нүкте арасындағы жер бетіндегі кернеу айырымы — авария кезінде жоғары импедансты жерге қосылған тораптың маңында өлімге әкелетін деңгейге жетуі мүмкін. Жанасу потенциалы — жерге қосылған құрылыс пен адамның аяғы астындағы жер беті арасындағы кернеу — осындай ауыр қауп тудырады.
Жерлендіру жүйелері дұрыс қолданылмаған кезде апаттық жағдайда электр беру басқару құрылыстарының жанында болуы мүмкін техникалық қызмет көрсетушілер, тексеру қызметкерлері және жалпы халық қауіпке ұшырайды. Электр желілерін басқаратын компаниялар әртүрлі сенімді апаттық жағдайларда осы қауіпті кернеуді қауіпсіз деңгейге дейін шектеуге қабілетті электр басқару құрылыстарының жерлендіру жүйелерін қамтамасыз етуге қамқорлық міндетін атқарады. Бұл міндетті орындау мен ресми түрде құжаттау үшін реттелген тексеру мен сынақтар жүргізіледі.
Жерлендірудің сәтсіздігі нәтижесінде қызметкерлердің жарақаттануы адамзаттық трагедиямен шектелмейді. Реттеуші органдардың қылмыстық-техникалық тексеруі, өндірістік тоқтатулар, заңдық жауапкершілік пен репутациялық залал коммуналдық операторларға үлкен шығындар тудыруы мүмкін. Осы көзқараспен қарағанда, электр басқару құрылыстарының жерлендіру жүйелерін реттелген түрде тексеруге жұмсалатын қаражат — бұл тек қауіпсіздік шығыны емес, сонымен қатар негізгі қауіптерді басқару стратегиясы.
Жабдық пен электр желісінің сенімділігіне әсер ету
Жеткіліксіз жерге қосу тек қана персоналға қауіп төндірмейді. Сонымен қатар ол берілу инфрақұрылымының өзінің сенімділігі мен қызмет ету мерзімін де қаупе ұшыратады. Авариялық токтарды электр башнясының дұрыс жұмыс істейтін жерге қосу жүйесі арқылы қауіпсіз шашырату мүмкін болмаған кезде, олар көзделмеген бағыттар бойынша ағып, башняның негізіне, арқалықтарға және қосылған жабдықтарға зиян келтіруі мүмкін. Жаман басқарылатын авариялық токтарға қайталанып ұшырау құрылымдық шаршауды жеделдетіп, қымбат тұратын берілу активтерінің қызмет ету мерзімін қысартуы мүмкін.
Тораптың сенімділігі де тікелей жерлендіру жүйесінің жұмыс істеу сапасына тәуелді. Жерлендіруі нашарлаған башняға күнделікті жаңбырлы ауа райында немесе найзағай кезінде қысқа тұйықталу орын алуы мүмкін, бұл желілердің ажырауына және электр қоректендіруінің тоқтатылуына әкеледі. Бір-бірімен байланысқан тораптарда бір желінің ажырауы көптеген тұтынушыларды қамтитын тізбекті оқиғаларға себепші болуы мүмкін. Электр қоректендіруінің тоқтатылуынан туындайтын экономикалық шығындар мен авариялық жөндеу жұмыстарының құны электр башняларының жерлендіру жүйелерін жүйелі тексеру бағдарламасының құнынан едәуір асып түседі.
Қазіргі заманғы желі операторлары барлық активтердің техникалық жағдайын бақылауға және болжамды техникалық қызмет көрсету стратегияларына барынша көңіл бөлуде. Жерлендіру жүйесінің ретті тексерілуін осы бағдарламаларға енгізу арқылы электр энергиясын тарату ұйымдары компоненттердің тозу белгілерін олардың істен шығуынан бұрын анықтай алады, техникалық қызмет көрсетуді жоспарланған өшіру терезелері кезінде жоспарлай алады және өзінің электр беру инфрақұрылымының пайдалану мерзімін ұзартады. Бұл тәсіл жерлендіру тексерілуін реактивті сәйкестік іс-шарасынан алдын-ала қамқорлық жасайтын активтерді басқару құралына айналдырады.
Тиімді жерлендіру жүйесін тексеру бағдарламаларының қолданыстағы ең жақсы тәжірибелері
Сынақ әдістері мен өлшеу стандарттары
Электр тораптарының жерге қосылу жүйелерін тиімді тексеру үшін көрінетін тексеру мен сандық электрлік сынақтардың үйлесімі қажет. Потенциалдың төмендеу әдісі немесе қысқыштық жерге қосылу кедергісін өлшеушілер арқылы жерге қосылу кедергісін өлшеу – жүйенің жағдайын бағалау үшін негізгі өлшеу көрсеткішін береді. Нәтижелер жерге қосылу жүйесінің қажетті әрекеттерді қажет ететінін анықтау үшін жобалау талаптары мен қолданыстағы стандарттармен салыстырылуы тиіс.
Топырақтың электрлік кедергісін өлшеу – әсіресе жерге қосылу кедергісінің мәндері алдыңғы тексеруден кейін маңызды деңгейде өзгерген кезде – маңызды қосымша іс-шара болып табылады. Құрғақшылық, су тасқыны немесе жер пайдалануындағы өзгерістер салдарынан топырақтың электрлік кедергісіндегі өзгерістер жерге қосылу компоненттерінің физикалық бұзылуына тәуелсіз жерге қосылу жүйесінің жұмысын әсер етуі мүмкін. Жерге қосылу кедергісін өлшеу нәтижелерін дұрыс түсіну мен негізделген жөндеу шешімдерін қабылдау үшін топырақ ортасын түсіну өте маңызды.
Уақыт аймағындағы рефлектометрия сияқты алдыңғы қатарлы тексеру әдістерін қолдану арқылы жерлендіру өткізгіштеріндегі тұрақсыздықтарды жер қазбай-ақ анықтауға болады. Жүктеме кезіндегі термографиялық түсіру кедергі өлшеулері ғана негізінде анықталмайтын жоғары кедергілі қосылыстарды ашады. Электр башнясының жерлендіру жүйелерін тексеру бағдарламаларына осы технологияларды енгізу проблемаларды ерте анықтау мүмкіндігін арттырады және техникалық қызмет көрсету ресурстарын тиімді түрде басымдықпен қолдануды қамтамасыз етеді.
Тексеру жиілігі мен құжаттама талаптары
Электр башқару құрылғыларының жерге қосылу жүйелері үшін тиісті тексеру жиілігі бірнеше факторға байланысты, оларға желінің кернеу деңгейі, топырақтың коррозиялық белсенділігі, жергілікті жадырау әсері және орнатылған құрылғының жасы жатады. Коррозиялық топырақ ортасында немесе жоғары жадырау тығыздығы аймағында орналасқан жоғары кернеулі желілердің тексеру жиілігі, қолайлы ортада орналасқан төмен кернеулі желілерге қарағанда жиі болуы тиіс. Көптеген электр энергетикасының стандарттары жыл сайынғы көріністік тексеруден бастап, әрбір үш пен бес жылда бір рет жүргізілетін толық электрлік сынақтарға дейінгі тексеру аралықтарын белгілейді.
Құжаттама — кез келген тиімді тексеру бағдарламасының маңызды компоненті. Жерге қарсы қ direкциялық өлшемдер, көріністік бақылаулар және қолданылған кез келген түзетуші шаралар туралы толық жазбаларды сақтау уақыт өте келе заңдылықтарды анықтауға мүмкіндік береді. Бір рет өлшенген мән ғана шектеулі ақпарат береді, ал жылдар бойы жиналған өлшемдер тізбегі қателік пайда болғанша байқалмайтын бавырлы тозу процесін ашып көрсетеді. Сондай-ақ, сапалы құжаттама реттеуші органдардың талаптарына сай келу мен қажетті ұқыптылықты көрсетуге қажетті дәлелдемелер базасын қамтамасыз етеді.
Электр башқышының жерге қосылу жүйелерін тексеру бағдарламаларын кәдімгі техникалық қызмет көрсету басқару жүйелерінде ресми түрде құжаттап, жауапкершіліктерді анық бекіту, қабылдау критерийлерін белгілеу және шектен тыс нәтижелер табылған жағдайда әрі қарай қарастыру тәртібін орнату қажет. Бұл ұйымдастырушылық негізі тексерулердің біркелкі жүргізілуін, анықталған ақауларға уақытылы шара қолданылуын және жерге қосылу инфрақұрылымының жалпы жағдайының активтерді басқарушылар мен қауіпсіздік қызметкерлері үшін көрінетін болуын қамтамасыз етеді.
Жиі қойылатын сұрақтар
Электр башқышының жерге қосылу жүйелерін қанша сағат сайын тексеру керек?
Электр тораптарының жерге қосылу жүйелерін тексеру жиілігі кернеу деңгейіне, ауа-райы жағдайларына және қолданыстағы электр желілерінің стандарттарына байланысты өзгереді. Жалпы бағдарлама ретінде визуалды тексерулер жылына бір рет жүргізілуі тиіс, ал жерге қосылу кедергісін өлшеуді қоса алғанда, толық электрлік сынақтар әдетте 3–5 жылда бір рет жүргізіледі. Күшті коррозиялық топырақта, теңіз жағалауында немесе көп молния түсетін аймақтарда орналасқан тораптардың қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін оларды жиірек тексеру қажет болуы мүмкін.
Жерге қосылу жүйесінің нашарлау белгілері қандай?
Электр торабының жерге қосылу жүйелерінің тозуына көрсеткіштерге өткен көрсеткіштермен салыстырғанда жерге қосылу кедергісінің мәндерінің қатты артуы, жер бетінде орналасқан жерге қосылу өткізгіштері немесе қосылу құрылғыларында көрінетін коррозия, жер астында орналасқан жерге қосылу компоненттерінің жанындағы топырақтың бұзылу белгілері және желіде найзағайдан туған қысқа тұйықталулардың тарихы жатады. Бұл көрсеткіштердің кез келгені келесі жоспарлы тексеру циклынан бұрын тереңірек зерттеуді және қажет болса, түзету шараларын қамтамасыз етуі керек.
Көрінетін тексеру ғана жерге қосылу жүйесінің қауіпсіз екендігін растай ала ма?
Электр башқару құрылғыларының жерге қосылу жүйесінің қауіпсіздігін растау үшін тек қана көрінетін бақылау жеткіліксіз. Себебі жерге қосылу компоненттерінің көпшілігі жер астында орналасқан, сондықтан көрінетін бақылау тек жер үстіндегі қосылыстар мен көрінетін өткізгіштердің жағдайын бағалай алады. Жерге қосылу жүйесінің авариялық және найзағай кезіндегі қорғаныс функциясын орындауын растау үшін жер кедергісін өлшеу және қажет болған жағдайда жердің электрлық кедергісін бағалау сияқты электрлік сынақтар қажет. Көрінетін бақылау мен электрлік сынақтар — бір-біріне қосымша болатын іс-шаралар, алмастырушы емес.
Авариялық жағдайда жерге қосылу жүйесі істен шықса не болады?
Егер электрлық тірек жерге қосылу жүйелері ақаулық оқиғасы кезінде істен шығып қалса, оның салдары өте ауыр болуы мүмкін. Ақаулық тогы күтпеген бағыттар бойымен өтіп, тіректің құрылымына, негізіне және қосылған жабдықтарға зиян келтіруі мүмкін. Тіректің табаны маңында қауіпті қадамдық және жанасу потенциалдары пайда болуы мүмкін, бұл жақын аймақта болатын кез келген адам үшін өлімге әкелетін қауп-қатер туғызады. Жарқылдан туындаған қысқа тұйықталулар жиілейді, бұл желілердің ажырауы мен электр қоректендіруінің тоқтатылуы қаупін арттырады. Ең ауыр жағдайларда ірі ақаулық кезінде жерге қосылу жүйесінің істен шығуы тораптағы тізбекті апаттарға әкелуі мүмкін, бұл электр қоректендіруінің сенімділігіне кең таралған әсер етеді.