CC BY
20
ЭНЕРГЕТИКА
Бипронтм для заземления в высокоомных грунтах
Алексей Грибанов
технический директор
ООО «Бипрон», Москва, Россия
Распространенные способы
В настоящее время для достижения нормативных значений контура заземления используется множество способов. Наиболее известными являются: вертикальные (штыревые) заземлители и горизонтальные лучевые из черной углеродистой стали, защищенные от коррозии цинкованием или омедненные. В условиях высокоомных грунтов (скальные породы, сухой песок или вечномерзлые грунты) часто применяются глубинные заземлители или горизонтальные протяженные заземлите-ли из полосовой стали или круглого сечения.
Применение таких способов, ставших «традиционными», чаще всего, приводит к высокой металлоемкости контура заземления, выносу высокого потенциала за пределы защищаемого объекта, значительным трудозатратам на монтаж, обслуживание и последующий ремонт.
Для повышения эффективности заземли-теля и снижения переходного электрического сопротивления электрод - грунт сегодня стараются увеличить площадь токоотдачи вокруг электрода. С этой целью используют различные виды околоэлектродных заполнителей. Наиболее распространенными являются: засыпка из минеральных солей, глины, а также угольная засыпка или коксовая мелочь и другие. В таб. 1 представлена краткая характеристика некоторых заполнителей.
Как видно из таб. 1, каждый способ имеет существенные ограничения и не является универсальным.
Инновационное решение
НПО «Бипрон» еще в 2007 г. поставило перед собой задачу разработать заземли-тель, который будет эффективен в любых почвенно-климатических условиях, особенно в высокоомных грунтах (скалы, сухие пески, вечномерзлые грунты). Наши инженеры задались целью решить сложный вопрос: как добиться от околоэлектродной засыпки одновременно достаточной сплошности и хорошей электропроводности вне зависимости от сезонных изменений геоэлектрической структуры грунта, количества грунтовой влаги, и температуры. Обычным способом, применяя только минеральные органические компоненты, такой задачи не решить. В лаборатории компании было протестировано множество компонентов и их сочетаний, в результате чего найдено инновационное решение, которое легло в основу «МАГ-2000»
— минерального активатора грунта, представляющего собой сухую смесь, которая при затворении водой превращается в нерастворимый электропроводящий гидрогель, не меняющий свои свойства сколь угодно долго, увеличивающий площадь токоотдачи, имеющий минимальное сопротивление электрод
- грунт и способный работать в большом температурном диапазоне от -60 до +60°С.
Сегодня в промышленности и быту применяется сложное оборудование, чувствительное к внешним электрическим воздействиям. В связи этим возрастают требования к заземлению. В статье рассмотрены несколько видов заземления — традиционные схемы и инновационная отечественная система Бипронтм.
«МАГ-2000» имеет удельное электрическое сопротивление менее 0,04 Ом-м, а геле-образная структура обеспечивает отличную однородность засыпки. МАГ хорошо удерживает влагу вокруг электрода, что особенно актуально в сухих песчаных или скальных грунтах, а также в засушливой местности.
Вид заполнителя Преимущества
Поставляется минеральный активатор в мешках по 30 кг, в виде сухой смеси, которая перед укладкой затворяется водой. Состав «МАГ-2000» патентован.
Кроме заполнения пространства вокруг заземлителей, «МАГ-2000» применяют для засыпки магистральных шин заземления,
Минеральные соли
Глинистая смесь
Уголь или коксовая мелочь
• повышают электропроводность грунта
• снижают температуру замерзания грунта
• уменьшают риск образования наледей на теле заземлителя
• подходят для использования в условиях многолетнемерзлых грунтов
• хорошая электропроводность
• не растворима в воде
• практически не вымывается
из грунта
> хорошая электропроводность во влажном состоянии
> подходят для климата с высокой влажностью
Недостатки
• с течением времени под воздействием окружающей среды снижается концентрация
• неприемлемы в скальных и гравелистых грунтах
> объемное расширение (до 300%)
> при высыхании образует полости
> подверженность морозному выдавливанию
> в засушливый сезон становится барьером для проникновения воды к заземлителю
> плохо удерживают влагу из-за низкой смачиваемости
> неоднородность фракции приводит к недостаточной сплошности
засыпки
Таб. 1 — Характеристики наиболее часто применяемых видов околоэлектродных
заполнителей
4
Рис. 1 — Схема расположения системы заземления Бипронтм в грунте: 1 - сервисный колодец; 2 - резьбовая заглушка; 3 - кабель присоединения к проводу; - электролитический модуль; 5 - перфорация в стенке; 6 - минеральный активатор
электрода МАГ-2000
136
ЭКСПОЗИЦИЯ НЕФТЬ ГАЗ 2 (55) МАРТ-АПРЕЛЬ 2017
сетки выравнивания потенциалов и уменьшения шагового напряжения на подстанциях.
«МАГ-2000» имеет множество преимуществ по сравнению с другими заполнителями, но еще лучше его свойства проявляются при использовании вместе с заземляющими электродами «Бипрон». Заземлители «Бипрон» изготовлены из высококачественной нержавеющей стали и имеют внутри специальный многокомпонентный заполнитель, который проникает в грунт через перфорацию в стенках электрода, образуя электролит. Этот заполнитель подбирается в зависимости от влажности почвы и климатических условий. Имея небольшую длину, 2,5-6 м, заземлители «Бипрон» чрезвычайно эффективны в любых почвенно-климатиче-ских условиях, вне зависимости от типа грунта (рис. 1).
Эффективность технологии заключается в следующем:
1. Один электрод «Бипрон», в комплекте с минеральным активатором грунта «МАГ-2000», способен заменить 10 традиционных заземлителей той же длины.
2. Обеспечивается сверхбыстрое растекание электрического тока даже в грунтах с высоким удельным сопротивлением, например: сухие пески, скалы, вечная мерзлота.
3. Стабильная работа контура заземления вне зависимости от сезонных колебаний температур, влажности и изменения геоэлектрической структуры грунта.
4. Требуется на 70% меньше площади для размещения контура заземления в сравнении с традиционными системами.
5. Гарантийный срок службы — 30 лет.
Системе заземления Бипрон не требуется время на формирование области с высокой электропроводностью вокруг себя, она начинает «работать сразу». Отметим, что во время эксплуатации показатели только улучшаются за счет постоянного формирования объема грунта с высокой электропроводностью вокруг электрода заземления.
lit» 1 1ГЩ IV). 0
1ИД 1 1". Y "V4 IOV* Образец №2
V и ьд игл 1JM ! i'Л^-»
}j> т/
Я?. J J.+ i-U^ wjf
«л■ , rf Ии V,...
""■■■v.. 1,3 *(),( +LS "■1 41,7 it 7 4t-? Образец №1
0S.06.1S 2S.tJ6.lS is.0i.is 04.oe.is 24.08.15 13.09.15 03.10.15 23,10.15 12,11.15 02,12.15 22.12.1S 11.01.16 31.01,16 20,02.16
Рис. 2 — Сравнительный анализ изменения сопротивления традиционного заземляющего электрода (красный) и заземлителя «Бипрон» (черный), той же длины и диаметра
Применение технологии Бипрон™ позволяет экономить десятки миллионов рублей на устройстве и обслуживании ЗУ.
Доказанная эффективность
Мы единственные в России, кто проводит долгосрочные испытания заземления. Специалистам было бы интересно увидеть, каковы показатели традиционного заземления в зависимости от времени года, климатических условий и т.д.
Специалисты по электрохимической защите (ЭХЗ) от коррозии отмечают, что применение «МАГ-2000» в качестве замены окружающего грунта вокруг анодных электродов увеличивает их эффективность.
В сентябре 2016 г. успешно прошли испытания на опорах ВЛ-110 кВ Вьетнамской государственной энергетической компании Vietnam Electricity (EVN) (рис. 3).
Продукция «Бипрон» включена в Реестр инновационных решений ПАО «Россети»,
сертифицирована в системе «ГазпромСерт», аккредитована в ПАО «Газпром нефть», ПАО «Татнефть». ООО «Бипрон» — надежный поставщик ПАО «ГАЗПРОМ».
инновационные технологии электрозащиты
НПО «Бипрон» Московская область, Солнечногорский район, д. Бережки +7 (495) 988 19-16 +7 (916) 988 50-00 +7 (924) 661 03-04 pro@bipron.com BIPRON.COM БИПРОН.РФ
Рис. 3 — Монтаж заземления Бипронтм во Вьетнаме
