Bei den Erdungsanforderungen für Hochspannungsschaltanlagen handelt es sich um eine systematische Spezifikation, die mehrere Aspekte wie Erdungsbereich, Erdungsleiter, Erdungswiderstand und elektrische Kontinuität abdeckt.Der Hauptzweck besteht darin, die persönliche Sicherheit und den zuverlässigen Gerätebetrieb zu gewährleisten. Daher müssen Hochspannungsschaltanlagen vor der Verwendung geerdet werden. Die Erdung ist wichtig, um das Personal während der Gerätewartung vor Hochspannungsschlägen zu schützen.
Im Folgenden sind die wichtigsten technischen Erdungsanforderungen für Hochspannungsschaltanlagen aufgeführt, zusammengestellt auf der Grundlage nationaler Standards und Branchenspezifikationen:
Erdungsumfang: Welche Teile müssen geerdet werden?
Den Vorgaben zufolge müssen alle Metallteile, die im Fehlerfall unter Spannung stehen können, zuverlässig geerdet sein. Hierzu zählen vor allem:
Der Schrank selbst:Das Metallgehäuse, der Rahmen und die bedienbaren Türen der Schaltanlage. Für bedienbare Türen ist in der Regel ein flexibler Leiter für eine zuverlässige Verbindung zum geerdeten Metallrahmen des Schranks erforderlich.
Interne Ausstattung:Die im Schrank installierten Metallgehäuse von Leistungsschaltern, Trennschaltern, Stromwandlern, Spannungswandlern usw.
Rohrkomponenten:Bei Schaltanlagen vom Typ Wagen-sollte zur Gewährleistung der Betriebssicherheit beim Einschieben (Arbeitsstellung) und Herausziehen (Prüf-/Trennstellung) des Wagens eine gute Erdungsverbindung durch Erdungskontakte oder flexible Kupferleitungen gewährleistet sein.
Weitere Metallteile:Alle Metallteile, die nicht zum Haupt- oder Hilfsstromkreis gehören (z. B. Halterungen, Abschirmungen usw.).
Erdungsleiter und -verbindung: Wie erden?
Haupterdungsleiter: Über die gesamte Länge der Schaltanlage sollte ein spezieller Erdungsleiter (z. B. eine Erdungssammelschiene aus Kupfer) installiert werden. Seine Querschnittsfläche muss die thermischen Stabilitätsanforderungen erfüllen, wenn ein Fehlererdungsstrom fließt. Einige Quellen schlagen beispielsweise vor, dass die Mindestquerschnittsfläche des Kupfererdungsleiters nicht weniger als 30 mm² betragen sollte und die Stromdichte bei einem Fehlerstrom 200 A/mm² nicht überschreiten sollte. Andere schlagen vor, dass im Schrank eine Erdungssammelschiene aus Kupfer mit einem Querschnitt von mindestens 50 × 5 mm installiert werden sollte.
Verbindungsmethode: Die Verbindung zwischen dem Erdungsleiter und der Schaltanlage sollte verschraubt (mit Lockerungsschutzmaßnahmen wie Federscheiben) oder geschweißt sein (die Schweißverbindung muss mit Korrosionsschutzmaßnahmen behandelt werden). Die Erdungsleiter jeder Schaltanlage sollten miteinander verbunden und über Klemmen sicher mit dem Haupterdungsnetz der gesamten Station verbunden sein.
Sicherheitsmaßnahmen und besondere Anforderungen
Vermeidung von Fehlbedienungen:Um schwere Unfälle wie das Anschließen von Erdungskabeln unter Spannung zu verhindern, sollten Hochspannungsschaltanlagen über fünf Schutzfunktionen verfügen. Dazu gehören mechanische oder elektrische Verriegelungen, um das Anschließen (Schließen) von Erdungskabeln (Erdungsschaltern) unter Spannung zu verhindern und das Schließen von Schaltern (Trennschaltern) bei angeschlossenen Erdungskabeln (Erdungsschaltern) zu verhindern.
Wartungserdung:Um die Wartungssicherheit zu gewährleisten, sollte die Schaltanlage so konstruiert sein, dass nach dem Öffnen der Schranktür ein einfacher Anschluss des Hauptstromkreises an die Erdungselektrode möglich ist. Moderne Hochspannungsschaltanlagen verfügen im Allgemeinen über eingebaute-Erdungsschalter, die als Sicherheitsmaßnahme bei Wartungsarbeiten verwendet werden können.
Sekundärerdung:Die Sekundärwicklungen von Stromwandlern, Spannungswandlern und anderen Geräten innerhalb der Schaltanlage sollten einpunktig geerdet sein, um zu verhindern, dass primäre Hochspannung in den Sekundärkreis gelangt und Personen und Geräte schädigt.
Zusammenfassung der Erdungsanforderungen
| Anforderungskategorie | Wichtige Punkte | Referenzindikatoren/Standards |
|---|---|---|
| Erdungsbereich | Alle normalerweise nicht unter Spannung stehenden Metallteile (Schränke, Gerätegehäuse, Bollerwagen usw.) | GB/T 50065 |
| Erdungsleiter | Spezielle Erdungssammelschienen aus Kupfer müssen die Anforderungen an die thermische Stabilität erfüllen. | Empfohlener Querschnitt-Größer als oder gleich 30 mm², mit Verbindungsplatten zwischen den Schränken. |
| Erdungswiderstand | Anforderungen an die Geräteerdung | Kleiner oder gleich 10 Ω (Für das Erdungsnetz der gesamten Station können strengere Anforderungen gelten.) |
| Elektrischer Anschluss | Die Verbindung sollte fest sein und ein Lösen verhindern; Die Tür sollte mit einem flexiblen Kabel verbunden sein. | Schrauben/Schweißnähte zur Gewährleistung der Kontinuität. |
| Testen und Verifizieren | Thermische Stabilitätsprüfung, Durchgangsprüfung | Der Prüfstrom beträgt 86.6 % des Nennkurzschlussstroms-. |
| Sicherheitsverriegelung | Verhindern Sie, dass der Erdungsschalter geschlossen wird, während der Stromkreis unter Spannung steht. verhindern, dass der Leistungsschalter bei eingeschaltetem Erdungsschalter geschlossen wird. | „Fünf-sichere“ funktionale Anforderungen |
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