Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6700
(13) U
(46) 2010.10.30
(51) МПК (2009)
H 02H 5/00
G 01R 15/00
(54) КОМПЛЕКТ ПЕРЕНОСНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ
ДЛЯ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
(21) Номер заявки: u 20100281
(22) 2010.03.22
(71) Заявитель: Козыревич Игорь Серге-
евич (BY)
(72) Автор: Козыревич Игорь Сергеевич
(BY)
(73) Патентообладатель: Козыревич Игорь
Сергеевич (BY)
(57)
Комплект переносного заземления для воздушной линии электропередачи с N прово-
дами, содержащий электроизолирующую штангу-манипулятор, снабженную крюком-
захватом, N фазных зажимов, снабженных петлями-ловителями, N-1 закорачивающих
проводников, заземляющий проводник, заземляющую струбцину, причем фазные зажимы
соединены последовательно посредством закорачивающих проводников, а заземляющая
струбцина соединена с заземляющим проводником, отличающийся тем, что введен до-
полнительный фазный зажим с петлей-ловителем, соединенный с заземляющим провод-
ником.
(56)
1. Переносные заземления для линий электропередачи до 15 кВ // Энергетик.- 2005.-
№ 3.- С. 24.
2. Патент BY 10162 C1, 2007.
Фиг. 2
BY6700U2010.10.30

2. BY 6700 U 2010.10.30
2
Предлагаемое техническое решение относится к электроэнергетике, в частности к
электрозащитным средствам и средствам подготовки рабочего места при обслуживании
линий электропередачи. Переносные заземления предназначены для защиты работающих
на отключенных токоведущих частях электроустановок от ошибочно поданного или наве-
денного напряжения при отсутствии на рабочем месте стационарных заземляющих ножей.
Известен комплект переносного заземления для воздушных линий (ВЛ) электропере-
дачи, содержащий электроизолирующую штангу-манипулятор, заземляющую струбцину,
три заземляющих зажима, каждый из которых снабжен несъемной электроизолирующей
штангой с ответной частью узла для присоединения штанги-манипулятора, а также три
закорачивающих проводника и заземляющий проводник, образующие звездообразное со-
единение [1]. Комплект заземления предназначен для установки на провода воздушных
линий электропередачи с поверхности земли. Относительно большая длина закорачиваю-
щих проводников известного комплекта переносного заземления позволяет поочередно
поднимать и устанавливать заземляющие зажимы на провода ВЛ с помощью штанги-
манипулятора.
Недостатками комплекта переносного заземления являются высокие материалоем-
кость и транспортная масса, что обусловлено большой длиной закорачивающих провод-
ников, соответствующей расстоянию от проводов ВЛ до поверхности земли (6-9 м для ВЛ
10 кВ). Недостатком также является неудобство раскладывания/укладывания нескольких
зажимов вместе с длинными заземляющими и закорачивающими проводниками, так как
зажимы цепляются за проводники и заземление приходится или распутывать, или нама-
тывать на специальное приспособление. Этот процесс приводит к преждевременному из-
лому проводников и уменьшению срока эксплуатации известного комплекта.
Кроме того, при установке первого зажима на провод ВЛ, работающей в режиме с
изолированной нейтралью, ошибочно поданное рабочее напряжение с провода ВЛ по за-
земляющему проводнику переносится на заземлитель, расположенный на поверхности
земли в непосредственной близости от оператора, что может привести к электротравме.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству (прототипом)
является комплект переносного заземления для ВЛ, который содержит электроизолирую-
щую штангу-манипулятор, три заземляющих зажима, заземляющую струбцину, два зако-
рачивающих проводника и заземляющий проводник, причем первый и второй
заземляющие зажимы соединены посредством первого закорачивающего проводника,
второй и третий заземляющие зажимы соединены посредством второго закорачивающего
проводника, а третий заземляющий зажим посредством заземляющего проводника соеди-
нен с заземляющей струбциной, причем заземляющие зажимы выполнены с петлями-
ловителями, а электроизолирующая штанга-манипулятор снабжена крюком-захватом [2].
Недостатком комплекта переносного заземления для ВЛ является значительная масса
одновременно поднимаемых частей комплекта: для трехфазной ВЛ это не только три за-
земляющих зажима, два закорачивающих проводника, но и длинный заземляющий про-
водник. Большое усилие, необходимое при одновременном подъеме к проводам ВЛ трех
заземляющих зажимов с закорачивающими и заземляющим проводниками, затрудняет
установку переносного заземления на ВЛ с поверхности земли.
Кроме того, при установке первого зажима на провод линии электропередачи, рабо-
тающей в режиме с изолированной нейтралью, ошибочно поданное напряжение с провода
ВЛ по заземляющему проводнику переносится на заземлитель, расположенный на по-
верхности земли в непосредственной близости от оператора, что может привести к элек-
тротравме. Недостатком прототипа является повышенная опасность для персонала,
обусловленная возможным наличием на заземляемых проводах рабочего напряжения
(ошибочно не отключенного). Опасность возникает при установке заземления как с опо-
ры, лестницы, корзины подъемного механизма, так и с поверхности земли. Эта опасность
возникает из-за того, что при установке заземления сначала первый провод воздушной

3. BY 6700 U 2010.10.30
3
линии электропередачи заземляют и только затем соединяют с другими проводами (зако-
рачивают).
При установке с поверхности земли первого фазного зажима на провод воздушной
линии электропередачи (ВЛ), работающей в режиме с изолированной нейтралью, напря-
жение, ошибочно подаваемое на провода ВЛ, по заземляющему проводнику переносится
на заземлитель, расположенный на поверхности земли в непосредственной близости от
оператора. При этом по заземляющему проводнику протекает ток от фазного напряжения
ВЛ, создающий зону растекания в окрестностях заземлителя.
Напряжение вблизи заземлителя может достигать 4 кВ и более при номинальном
напряжении ВЛ 10 кВ, что создает угрозу травмирования работников.
Если электромонтер устанавливает переносное заземление, находясь на опоре ВЛ, то
при установке первого фазного зажима на провод линии электропередачи, которая оши-
бочно находится под напряжением, работник неминуемо окажется под напряжением, так
как заземляющий, закорачивающие провода и остальные фазные зажимы находятся у него
в руках, касаются его тела или оказываются приближенными на недопустимо близкое рас-
стояние, в результате чего возникает электрическая дуга, приводящая к электротравме.
Кроме того, при соединении с "землей" первого провода линии электропередачи,
ошибочно находящейся под рабочим напряжением, ВЛ переходит в режим однофазного
замыкания на землю (ОЗЗ). Этот режим характеризуется возникновением волн перена-
пряжений, вызывающих повреждения изоляции и оборудования как энергосистемы, так и
потребителей. Перенапряжения могут переноситься и на другие участки электрической
сети. Опасные перенапряжения возникают также при соединении с землей двух проводов
линии электропередачи. Такие одно- и двухфазные замыкания на землю опасны для лю-
дей и животных из-за растекания тока по поверхности земли вблизи заземлителя.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание комплекта переносного за-
земления для ВЛ, обеспечивающего повышение электробезопасности за счет исключения
возможности переноса напряжения с провода ВЛ к работнику при установке первого и
снятии последнего фазного зажима, уменьшение физической нагрузки работников при
установке его на провода ВЛ с поверхности земли, повышение надежности электроснаб-
жения, а также повышение удобства эксплуатации переносного заземления для ВЛ.
Задача решается за счет того, что в комплекте переносного заземления для установки
на воздушной линии электропередачи с N проводами, содержащем электроизолирующую
штангу-манипулятор, снабженную крюком-захватом, N фазных зажимов, снабженных
петлями-ловителями, N-1 закорачивающих проводников, заземляющий проводник, зазем-
ляющую струбцину, причем фазные зажимы соединены последовательно посредством за-
корачивающих проводников, а заземляющая струбцина соединена с заземляющим
проводником, введен дополнительный фазный зажим с петлей-ловителем, соединенный с
заземляющим проводником.
Введение дополнительного фазного зажима, соединенного с заземляющим проводни-
ком, повышает электробезопасность за счет того, что при установке комплекта заземления
сначала незаземленные провода линии электропередачи соединяют (закорачивают) между
собой и только затем заземляют с помощью дополнительного фазного зажима, предвари-
тельно соединенного с заземлителем. Таким образом достигается исключение возможно-
сти переноса напряжения с провода ВЛ к работнику при установке первого и снятии
последнего фазного зажима, а также предотвращение опасных режимов одно- и двухфаз-
ного замыкания на землю при установке заземления на провода ВЛ.
Повышение удобства в эксплуатации достигается за счет конструкции предлагаемого
комплекта, в котором последовательно соединенные фазные зажимы и закорачивающие
проводники небольшой длины выполнены и раскладываются отдельно от длинного зазем-
ляющего проводника, соединенного с дополнительным фазным зажимом.

4. BY 6700 U 2010.10.30
4
На фиг. 1 изображен комплект переносного заземления для трехпроводных (N = 3)
воздушных линий электропередачи; на фиг. 2 изображен комплект переносного заземле-
ния для воздушных линий электропередачи, установленный на провода трехпроводной
ВЛ (N = 3) с треугольным расположением проводов.
Комплект переносного заземления для трехпроводной (N = 3) воздушной линии элек-
тропередачи содержит электроизолирующую штангу-манипулятор 1, снабженную крю-
ком-захватом 2, первый фазный зажим 3, первый закорачивающий проводник 4, второй
фазный зажим 5, второй закорачивающий проводник 6, третий фазный зажим 7, дополни-
тельный фазный зажим 8, заземляющий проводник 9, заземляющую струбцину 10. Зажи-
мы 3, 5, 7, 8 снабжены соответственно петлями-ловителями 11, 12, 13, 14. Первый фазный
зажим 3 соединен со вторым фазным зажимом 5 с помощью первого закорачивающего
проводника 4. Второй фазный зажим 5 соединен с третьим фазным зажимом 7 с помощью
второго закорачивающего проводника 6. Дополнительный зажим 8 соединен с заземляю-
щей струбциной 10 с помощью заземляющего проводника 9. Таким образом, фазные за-
жимы 3, 5, 7 соединены между собой последовательно с помощью закорачивающих
проводников 4, 6 и не соединены с дополнительным фазным зажимом 8.
Комплект переносного заземления для воздушных линий электропередачи на трех-
проводной (N = 3) ВЛ устанавливают следующим образом. Комплект переносного зазем-
ления доставляют к месту проведения работ на отключенной линии электропередачи и
раскладывают на поверхности земли непосредственно под проводами ВЛ. Заземляющую
струбцину 10 устанавливают на электропроводящем заземлителе 15, например на сталь-
ном штыре, который предварительно забивают в землю на необходимую глубину (фиг. 2).
Крюк-захват 2 электроизолирующей штанги-манипулятора 1 вводят в петлю-ловитель 11
первого фазного зажима 3. Удерживая петлю-ловитель 11 первого фазного зажима 3 с по-
мощью крюка-захвата 2, поднимают первый фазный зажим 3 к первому (нижнему) прово-
ду ВЛ 17 с помощью штанги-манипулятора 1 и затем устанавливают его на этот провод. В
результате установки первого фазного зажима 3 на провод 17 первый закорачивающий
провод 4, второй фазный зажим 5, второй закорачивающий провод 6 и третий фазный за-
жим 7 занимают вертикальное положение по направлению вниз от провода ВЛ. После
установки первого фазного зажима 3 на провод 17 крюк-захват 2 электроизолирующей
штанги-манипулятора 1 выводят из петли-ловителя 11 первого фазного зажима 3 и вводят
в петлю-ловитель 13 третьего фазного зажима 7. Затем третий фазный зажим 7 поднимают
ко второму нижнему линейному проводу 18 и устанавливают его на этот провод. После
установки третьего фазного зажима 7 крюк-захват 2 электроизолирующей штанги-
манипулятора 1 выводят из петли-ловителя 13 и вводят в петлю-ловитель 12 второго фаз-
ного зажима 5. Затем второй фазный зажим 5 поднимают к третьему (верхнему) проводу
16 и устанавливают его на этот провод. После этого крюк-захват 2 выводят из петли-
ловителя 12, опускают электроизолирующую штангу-манипулятор 1 и вводят крюк-захват
2 в петлю-ловитель 14 дополнительного зажима 8, который в это время находится на по-
верхности земли. Затем дополнительный зажим 8 поднимают к одному из нижних прово-
дов, например проводу 18, и устанавливают его на этот провод.
Снятие комплекта переносного заземления для воздушных линий электропередачи с
проводов ВЛ осуществляют в порядке, обратном порядку установки.
Указанный порядок установки зажимов 3, 5, 7 и 8 обеспечивает снижение физических
нагрузок при установке комплекта переносного заземления, так как единовременно с по-
мощью штанги поднимают либо N фазных зажимов с N-1 закорачивающими проводами,
либо дополнительный (N+1)-й фазный зажим с заземляющим проводником. Этим предла-
гаемый комплект заземления отличается от известного, где штангой-манипулятором од-
новременно поднимают все зажимы и все проводники.
Проведение всех работ по установке переносного заземления с поверхности земли
значительно повышает безопасность ремонтно-эксплуатационного персонала за счет ис-

5. BY 6700 U 2010.10.30
5
ключения опасности падения с высоты и значительного уменьшения вероятности пораже-
ния электрическим током.
Наиболее опасными для электрооборудования с точки зрения перенапряжений, а для
людей и животных с точки зрения растекания тока по поверхности земли являются одно-
и двухфазные замыкания на землю.
Обычные двух- и трехфазные замыкания на ВЛ без соединения с землей менее опас-
ны, так как быстро отключаются защитами.
Таким образом, задача предлагаемого технического решения - повышение безопасно-
сти работников и надежности электроснабжения - достигается путем предотвращения ре-
жимов одно- и двухфазного замыкания на землю при установке заземления на провода ВЛ.
При эксплуатации электрических сетей бывает, что из-за несогласованности действий
или по ошибке линию включают раньше, чем успеют снять с нее заземление.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает повышение безопасности и при сня-
тии переносного заземления с проводов ВЛ.
Когда на проводах ВЛ еще установлены все зажимы, и предлагаемый комплект, и из-
вестные заземления обеспечивают равную безопасность.
В известных заземлениях первыми снимаются один, а затем второй фазные зажимы.
При ошибочной преждевременной подаче напряжения ВЛ окажется в режиме двух- и затем
однофазного короткого замыкания на землю со всеми вышеописанными последствиями.
В предлагаемом комплекте первым снимается дополнительный фазный зажим 8. Если
напряжение будет подано до, во время или после снятия этого зажима, ВЛ перейдет в ре-
жим обычного трехфазного короткого замыкания. Ток в землю не идет, напряжения шага
нет, опасных перенапряжений нет. Линия сразу отключится.
Затем снимают фазный зажим 5. Если напряжение будет подано после снятия этого
зажима, линия перейдет в режим обычного двухфазного замыкания. Опасности для лю-
дей, животных, электрооборудования нет. После снятия следующего фазного зажима 7
линия перейдет в нормальный безопасный режим работы. Последний фазный зажим 3
можно снимать даже под напряжением, поскольку заземляющий провод с дополнитель-
ным фазным зажимом 8 лежит на земле, а закорачивающие провода с фазными зажимами
висят вертикально вниз, на безопасном расстоянии от других проводов ВЛ, от земли и от
операторов.
И предлагаемый комплект, и известное заземление обеспечивают равную безопас-
ность, если они уже установлены на ВЛ.
Повышение удобства в эксплуатации и увеличение срока службы заземления достига-
ется за счет конструкции предлагаемого комплекта. N фазных зажимов, последовательно
соединенные с помощью N-1 закорачивающих проводников небольшой длины, выполне-
ны и раскладываются отдельно от длинного заземляющего проводника с дополнительным
фазным зажимом. Эти две части комплекта заземления соединяются между собой посред-
ством провода ВЛ при реализации предлагаемого способа установки.
Таким образом, предлагаемый комплект по сравнению с известными заземлениями
позволяет трудоемкость уменьшить, а опасность для людей и оборудования устранить или
минимизировать. При этом значительно повышаются удобство в эксплуатации и срок
службы заземления, снижается время подготовки и выполнения работы.
Таким образом, установка/снятие предлагаемого комплекта заземления менее опасны,
чем установка/снятие известного заземления, причем это справедливо как для персонала,
так и для электрооборудования. Задача полезной модели в основном решается за счет
уменьшения длительности контакта с заземлителем незамкнутных проводов ВЛ во время
установки и снятия переносного заземления.

6. BY 6700 U 2010.10.30
6
Фиг. 1
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.