Dal 2001, Shenheng Power è un produttore affidabile di apparecchiature per la trasmissione e la distribuzione di energia, che fornisce soluzioni elettriche affidabili a livello globale.
A sistema di messa a terra della sottostazione è la rete interconnessa di conduttori interrati, picchetti di terra o elettrodi, collegamenti equipotenziali per apparecchiature, strutture, recinzioni, neutri, schermi di cavi e trattamento superficiale che fornisce un percorso controllato per la corrente di guasto e di fulmine, limitando al contempo le tensioni pericolose di contatto e di passo. Una buona messa a terra non si ottiene inseguendo un unico valore di bassa resistenza. La progettazione deve considerare la corrente massima di griglia, la durata del guasto, la resistività e la stratificazione del terreno, il carico termico del conduttore, la geometria della griglia, i potenziali trasferiti, l'esposizione umana, la corrosione e l'intervento delle protezioni. Prima della costruzione sono necessari uno studio qualificato della messa a terra e la norma di riferimento del progetto.
Durante un guasto a terra, la corrente entra nel sistema di messa a terra e solleva la griglia della Sottostazione rispetto alla terra remota. Questo innalzamento del potenziale della griglia è inevitabile; il compito di sicurezza è mantenere le differenze di tensione che una persona può colmare entro i criteri di progetto e garantire che i conduttori sopravvivano all'evento. Il collegamento equipotenziale delle parti conduttive esposte le mantiene vicine a un potenziale comune, mentre la geometria interrata e il materiale superficiale plasmano il gradiente di tensione.
IEEE Std 80 fornisce indicazioni per la sicurezza nella messa a terra delle sottostazioni in corrente alternata. L'edizione corrente e i requisiti locali devono essere confermati per ciascun progetto. I progetti basati su norme IEC possono utilizzare altri metodi. Una spaziatura della maglia copiata o una regola come “un dispersore ad ogni angolo” non costituiscono un progetto.
| Elemento | Scopo principale | Problema di progettazione |
|---|---|---|
| Conduttori di terra interrati | Distribuisci i gradienti della corrente e della superficie di controllo | Geometria, profondità, carico termico, corrosione |
| Picchetti/elettrodi di terra | Raggiungere un terreno più profondo e integrare la dispersione attuale | Strati del terreno, spaziatura, danni da installazione |
| Obbligazioni per beni strumentali | Collega serbatoi, telai, armadi, strutture, neutri | Percorsi brevi e affidabili e giunti accessibili |
| Fideiussioni per recinzioni e cancelli | Controlla i potenziali del perimetro accessibile | Tensione trasferita e articolazioni in movimento |
| Strato superficiale | Aumentare la resistenza di contatto del piede | Resistività del materiale, spessore, umidità, manutenzione |
| Connessioni | Mantenere la continuità della griglia | Corrente di guasto, corrosione, esecuzione, ispezione |
Misurare la resistività del terreno a intervalli di sonde adeguati e in varie posizioni del sito. Una singola lettura non può descrivere un terreno stratificato, roccioso, colmato, umido o soggetto a variazioni stagionali. Lo studio converte i dati sul campo in un modello del terreno e registra l'incertezza. Le misurazioni effettuate dopo l'importazione di materiale di riempimento conduttivo o in condizioni di umidità insolite potrebbero non rappresentare il sito finale.
Il calcolo della corrente di terra non corrisponde semplicemente alla corrente di cortocircuito del quadro elettrico. Esso considera la porzione di corrente di guasto a terra che entra nella maglia, i percorsi di ritorno attraverso i cavi di guardia aerei, i neutri, le guaine dei cavi, i sistemi di messa a terra adiacenti e la posizione del guasto. Il tempo di intervento delle protezioni influisce sia sul riscaldamento dei conduttori sia sulla soglia di esposizione ammissibile. Utilizzare gli studi approvati di cortocircuito e di protezione.
Fornire recinzione, cancelli, strade, edificio di controllo, fondazioni delle apparecchiature, cavidotti, rotaie, tubazioni, percorsi delle telecomunicazioni, linee in entrata, edifici vicini e aree di pubblico accesso. L'esposizione alle tensioni di contatto e di passo al perimetro può determinare la progettazione anche se i valori in prossimità delle apparecchiature principali sono accettabili.
Tensione di contatto è la differenza di potenziale che una persona può colmare tra un oggetto messo a terra e la superficie sotto i piedi. Tensione di passo è la differenza di superficie tra due piedi. La tensione di maglia è un'esposizione al contatto calcolata all'interno di una maglia di terra. Potenziale trasferito si verifica quando un conduttore, una schermatura, un tubo, una rotaia o un neutro trasporta il potenziale della Sottostazione in un altro luogo, oppure importa un potenziale remoto all'interno del cortile.
I potenziali trasferiti richiedono una revisione dell'interfaccia, non solo il calcolo della griglia locale. Tubazioni dell'acqua metalliche, schermature di cavi per telecomunicazioni, conduttori di neutro BT, estensioni di recinzioni e pannelli remoti possono creare percorsi inattesi. È necessario progettare isolamento, equipotenzializzazione, protezione dalle sovratensioni o misure di controllo del gradiente per il sistema reale.
I serbatoi dei trasformatori, i radiatori ove richiesti, i box di sezionamento, i telai dei quadri elettrici, le manovre di azionamento, le cassette dei cavi, gli scaricatori di sovratensione, le strutture in acciaio, l'acciaio dell'edificio di controllo, le passerelle portacavi metalliche, le recinzioni, i cancelli e i sistemi ausiliari necessitano di collegamenti equipotenziali definiti. Una singola connessione a margherita può rendere le apparecchiature a valle dipendenti da un unico giunto; gli elementi critici possono richiedere due connessioni indipendenti a diversi punti della griglia.
I collegamenti di terra del neutro trasportano la corrente di sistema in caso di guasti specifici e non devono essere trattati come normali ponticelli di massa delle apparecchiature. Il loro percorso, la posizione dei TA, i percorsi in parallelo e il collegamento alla rete influenzano la protezione. Coordinare il neutro del trasformatore, la resistenza o reattore di terra, i servizi ausiliari di stazione e le disposizioni del neutro BT con lo studio di protezione.
La griglia interrata diventa difficile da ispezionare una volta che le opere edili avanzano. Stabilire punti di controllo per la profondità e il percorso dei conduttori, il metodo di connessione, l'installazione dei picchetti, le interfacce con le fondamenta, le posizioni dei montanti, la compatibilità dei materiali e i registri fotografici. Proteggere i conduttori dai danni causati dai lavori in calcestruzzo e dagli scavi. Mantenere le connessioni pulite ed eseguirle con il processo qualificato.
Aggiornare le coordinate as-built quando il tracciato subisce variazioni in prossimità delle fondamenta o degli impianti. Un disegno che riporti il progetto ma non le deviazioni riscontrate in cantiere compromette la sicurezza delle future prove e degli scavi. Registrare ogni punto di prova accessibile e ogni etichetta di collegamento delle apparecchiature.
La messa in servizio può includere ispezione visiva, prove di continuità della griglia e dei collegamenti delle apparecchiature, verifica dell'instradamento dei conduttori prima dell'interramento, misurazioni del terreno o del sistema e prove di integrità specializzate. Una semplice misurazione a pinza su un singolo collegamento non dimostra la sicurezza dell'intera griglia. I metodi di prova, i limiti, l'iniezione di corrente, le sonde remote e l'interpretazione dipendono dal sistema e dalla norma.
L'EPRI ha condotto ricerche valutazione delle condizioni della rete di messa a terra della sottostazione, il che riflette la difficoltà di valutare i sistemi interrati. Durante il periodo di esercizio, verificare la presenza di corrosione, rotture dei collegamenti flessibili delle saracinesche, danni causati dai lavori di costruzione, apparecchiature aggiunte senza collegamenti, giunti accessibili allentati, modifiche alle recinzioni e modifiche alle opere civili. Riesaminare lo studio qualora i livelli di guasto, i tempi di sgombero, l’ingombro, il terreno o i sistemi metallici collegati subiscano modifiche sostanziali.
I risultati delle prove dipendono dai percorsi di corrente, dal posizionamento delle sonde, dai neutri e dalle schermature collegati, dalle condizioni del terreno, dalle interferenze e dal metodo di misurazione utilizzato. Confrontare le letture con il modello di studio e con prove precedenti effettuate in condizioni simili. Un valore inatteso dovrebbe indurre a rivedere l’allestimento e la configurazione della griglia prima dello scavo. Al contrario, una singola misurazione soddisfacente della resistenza complessiva non può escludere la presenza di un difetto legato a un collegamento di equipotenzialità interrotto o a un gradiente perimetrale non sicuro.
Una griglia di terra permanente non elimina la necessità di sezionamento, verifica dell'assenza di tensione e messa a terra temporanea di protezione durante i lavori. Inoltre, non garantisce una tensione pari a zero in caso di guasti. L'OSHA risorse per la sicurezza elettrica fornire il quadro normativo vigente negli Stati Uniti. Il cambio di linea, le zone di lavoro equipotenziali, la tensione indotta e i collegamenti a terra temporanei richiedono procedure specifiche per ogni sito.
Per una cabina prefabbricata o compatta, il fornitore deve identificare i punti di collegamento equipotenziale dell'involucro, i collegamenti della cassa del trasformatore, i collegamenti dei quadri MT/BT, il collegamento del neutro, i collegamenti delle schermature dei cavi, la sezione dei conduttori interni e l'interfaccia con la rete esterna. Il responsabile di progetto rimane responsabile dell'integrazione del gruppo nello studio di terra del sito.
Recensione di Shenheng’s sottostazione compatta da esterno 11/33 kV. Le pagine di pianificazione complementari includono Guida alla realizzazione delle fondazioni per sottostazioni compatte, messa in servizio della sottostazione di commutazione, e elenco di controllo per la manutenzione della sottostazione.
Questo video didattico indipendente illustra i concetti di messa a terra, potenziale di passo e potenziale di contatto. Si tratta di una presentazione concettuale che non sostituisce uno studio sulla messa a terra.
Confine di accettazione: L'impianto di messa a terra completato deve essere collaudato in base allo studio tecnico, ai disegni approvati, ai requisiti relativi ai materiali e ai collegamenti, alle ispezioni in fase di costruzione, alla documentazione di as-built e alle prove specificate. Un parametro generico copiato da un’altra sottostazione non può tenere conto delle caratteristiche del terreno di questo sito, della ripartizione della corrente di guasto, del tempo di sgombero, delle aree accessibili o dei potenziali trasferiti. Eventuali scostamenti non risolti richiedono un intervento tecnico prima della messa in tensione.
Nessun singolo valore di resistenza prova la sicurezza. Il progetto deve soddisfare i requisiti di tensione di contatto, di passo, termici e di progetto per le condizioni reali di guasto e del terreno.
Uno strato superficiale adeguato ad alta resistività può aumentare la resistenza al contatto del piede e ridurre la corrente corporea, ma le proprietà del materiale, lo spessore, l’umidità, la contaminazione e la manutenzione sono fattori determinanti.
I requisiti dipendono dall'elemento, dalla norma, dalle prassi del proprietario e dall'obiettivo di affidabilità. Le apparecchiature principali utilizzano spesso più percorsi prestabiliti; tali percorsi devono essere definiti nei disegni.
Aggiornarlo quando la corrente di guasto, il tempo di estinzione, la geometria del sito, le apparecchiature, la recinzione, le condizioni del terreno o i sistemi metallici collegati subiscono variazioni significative.
No. Verifica i percorsi conduttivi selezionati, ma di per sé non dimostra le prestazioni del terreno, la distribuzione della corrente né la presenza di tensioni di contatto e di passo accettabili.
Shenheng Power Equipment Co., Ltd.
