Индуцирано напрежение и мерки за защита срещу него

Напрежението се индуцира върху въздушни електропроводи от линии, работещи в квартала, това напрежение не е пряко свързано с напрежението на самата линия и затова се нарича индуцирано.

Във връзка с този факт правилата за безопасност при експлоатацията на електрически инсталации определят защитните мерки, които трябва да се вземат, за да се гарантира безопасността при работа по въздушни линии. Мерките за безопасност също са отбелязани като отделен елемент в условия, когато заземяването не помага да се намали стойността на индуцирания потенциал на изключените проводници под 25 волта.

Междувременно обслужващият персонал от време на време изпитва токов удар поради индуцирано напрежение. Това се случва поради липса на разбиране за истинската природа на индуцираното напрежение, как възниква, какъв е механизмът. Опасността продължава по един или друг начин, защото дори докосването на правилно заземен проводник, който е податлив на индукция на напрежение от съседна линия, може да доведе до токов удар на човек.

Изводът е, че всяка въздушна линия, която минава успоредно на други въздушни линии, през цялото време изпитва индуктивното действие на съседни линии, от които потенциалът се индуцира върху нея.

Електромагнитните полета на линиите взаимодействат помежду си, докато стойността на индуцираното напрежение се свързва както с работното напрежение и тока на натоварване, така и с разстоянието между фазовите проводници на линиите, в допълнение към дължината на сечението по които тези проводници вървят успоредно е значително. Във всяка от линиите се индуцира потенциал, който се състои от два компонента: електростатични и електромагнитни взаимодействия.

Първият компонент е електростатичен. Индуцирано от този компонент, напрежението е свързано с взаимодействието на електрическото поле на влияещата линия върху разглежданата изключена. Стойност на индуцирано напрежение, дори предмет на PUE, но с паралелно преминаване на тези линии, зависи от напрежението върху влияещата линия. Напрежението, индуцирано на изключената въздушна линия, се оказва еднакво по цялата си дължина и се оказва равно на:

Диаграма на разпределение на индуцирано напрежение:

Електростатичният компонент на индуцираното напрежение може да бъде намален до безопасна стойност по цялата дължина на линията чрез заземяване поне на едно място. Тоест, ако такава въздушна линия е заземена в краищата си, тогава ефектът от действието на електростатичния компонент ще бъде напълно елиминиран. Изключената въздушна линия, заземена в краищата, по време на нейната поддръжка, в съответствие с правилата за безопасност, трябва да бъде заземена на работното място.

Електромагнитният компонент се различава по своя механизъм на действие от електростатичния. Индуцираното напрежение от електромагнитния компонент се дължи на действието на магнитните полета на токовете на фазовите проводници, принадлежащи на влияещата линия. Така че ЕМП, насочено към изключената въздушна линия, ще бъде равно на:

Тук има значение коефициентът на индуктивно свързване, който е непроменен за коридорите на разглежданите линии, но стойността на ЕМП се определя от дължината на участъка, по който линиите следват паралелно. Токът на натоварване в влияещата линия също има значение, но не и напрежението в линиите. Напрежението спрямо земята в точка х ще бъде равно на:

От формулата е очевидно, че в началото на линията напрежението, индуцирано от електромагнитния компонент, ще бъде + E / 2, в средата на линията 0 и в края -E / 2. Електромагнитният компонент на индуцираното напрежение е непроменен поради изолацията на проводника от земята или заземяването му в една или повече точки.

С увеличаване на броя на точките на заземяване на въздушната линия се измества само местоположението на точката с нулев потенциал на линията. В съответствие с тази характеристика на електромагнитния компонент на индуцираното напрежение се предвиждат правила за безопасност.

Диаграмите показват, че разпределението на електромагнитния компонент на напрежението, индуцирано върху изключената въздушна линия, зависи от точката на позицията на заземяване. Ако има само едно заземяване, тогава нулевата точка на индуцирания потенциал ще съвпадне с единичната точка на заземяване.

Тези диаграми обосновават потенциалната опасност за обслужващия персонал, ако работата се извършва едновременно на две или повече места от въздушната линия, тъй като въздушната линия, заземена в една точка, е под ефективната стойност на индуцираната електромагнитна компонента на ЕМП. Така че, ако един от екипите работи в заземената точка С, тогава напрежението там е нула.

Второто работно място D също може да бъде оборудвано със защитно заземяване, но тогава точката с нулев потенциал ще бъде изместена в посока между точките D и C, а напреженията в самите точки D и C може да надхвърлят безопасните стойности и хората вече ще бъдете изложени на риск.

Подобен ефект възниква при работа по линеен разединител, което е под влияние на индуцираното напрежение от въздушната линия. Разединителят трябва да бъде заземен от страната на линията, тогава работниците ще бъдат в безопасност, ако това заземяване е единственото за обслужваната линия.

В противен случай, ако има друго заземяване, например в подстанция, разположена в другия край на обслужваната линия, тогава индуцираното напрежение в точката на работа ще се увеличи до максимум и хората ще бъдат в опасност. Фигурата показва обяснителна диаграма.

Факторът на индуцирано напрежение принуждава работниците да прибягват до работа само по един екип на линия, ако тази въздушна линия е под въздействието на индуцирано напрежение. Друг вариант е да разделите линията на няколко отделни, несвързани секции и след това да ги възстановите един по един и въпреки че това решение е свързано с ненужни разходи, се прибягва до него, за да се гарантира безопасността на хората. Алтернативата е работа на живо, след което няколко екипа могат да работят на една линия наведнъж.

В процеса на подготовка на работно място за бригадата се обръща специално внимание на надеждността на контактните връзки на фазови проводници със защитни заземители.

Ако контактът случайно се загуби, точката с нулев потенциал веднага ще се измести на друго място, а работното място ще бъде под индуцирано напрежение и хората ще бъдат изложени на риск. Поради тази причина най -добре е да се направят две защитни основания за надеждност. Фигурата дава обяснение на този нюанс.

Максимумът на индуцирания електромагнитен компонент на напрежението пада върху границите на зоната на взаимодействие на линията, по -специално върху разединителите с изключена линия. В тези точки на спускането на заземителната шина на линейния разединител или на първата опора, броейки от подстанцията, се правят измервания с включени заземявания в двата края на линията. Съответно се избират волтметри, чийто клас трябва да се вписва в очакваните граници до 500 — 1000 волта.

Когато е известен максималният ток на влияещата линия, след извършване на измервания в текущия режим става възможно да се изчисли максималното индуцирано напрежение, което се изчислява по формулата:

Важно е да имате предвид основите на безопасността, докато правите измервания. Свързващите проводници, рамката на разединителя и самият волтметър могат да бъдат захранени с енергия, а за безопасна работа първо трябва да сглобите измервателната верига и едва след това да я свържете към фазовите проводници.

Свързващите проводници трябва да бъдат изолирани за минимално напрежение от 1000 волта. Работниците трябва да носят диелектрични ботуши и ръкавици. Ако по време на измерването е необходимо да се променят границите на измерване на скалата на волтметъра, първо ще трябва да изключите цялата измервателна верига от линията.