Indukované napětí: příčiny a ochranná opatření

Tento jev ohrožuje životy a zdraví lidí. Vysoké indukované napětí poškozuje kvalitní zařízení, vytváří rušení a zhoršuje ekonomický výkon elektrického vedení. Problémy se odstraňují pomocí speciálních technik.

Profesionální testování provozních parametrů na venkovních elektrických vedeních

Povaha tohoto jevu

Abyste pochopili příčiny problémů, musíte si zapamatovat základní pojmy a pojmy ze školního kurzu fyziky. Je známo, že průchod střídavého proudu obvodem vyvolává tvorbu elektromagnetického pole. Jeho silový potenciál klesá úměrně druhé mocnině vzdálenosti.

Pokud je poblíž umístěn vodič, indukuje se v něm proud. Bez dalšího vysvětlení je potenciální nebezpečí elektřiny v kabelu nebo jiném zařízení, které není připojeno ke zdroji energie, jasné.

Příčiny

Detailní studium uvedených procesů umožňuje nejen definovat indukované napětí. Musíte přijít na to, jak se zbavit potenciálních nebezpečí. Pečlivé testování pomocí konkrétních příkladů pomůže vytvořit silnou obranu.

Na venkovním vedení (VL)

V takových objektech se uvažované procesy projevují se zvláštní silou. Značně negativní vliv mají vysokonapěťové charakteristiky obvodů. Je třeba také poznamenat relativní blízkost vodičů. Zvětšení vzdálenosti výrazně komplikuje návrh, což je doprovázeno dalšími investičními náklady. Potenciál indukovaný v beznapěťové části vedení může vzrůst na extrémně nebezpečnou úroveň.

Velké elektrické rušení může způsobit značné problémy. Jeho hodnota závisí na následujících parametrech:

• napětí v pracovní části sítí;
• proudová síla (připojená zátěž);
• relativní poloha vodičů;
• úroveň vlhkosti, znečištění a další faktory, které mění vodivost středního média.

Celkový potenciál lze rozdělit na dvě části. Statické – vytváří elektrické pole z nejbližšího vodiče. Indukované napětí se tvoří v celém úseku sousedního vodiče, nemusí být nutně součástí vedení. Podobné jevy lze zaznamenat měřicími přístroji v nosných stožárech, upevňovacích prvcích a dalších prvcích s vodivými vlastnostmi. Účinným bezpečnostním opatřením je v tomto případě uzemnění určitých částí konstrukce.

Druhá složka je tvořena střídavým elektromagnetickým polem v blízkosti fázových vodičů. Hlavním problémem je nedostatek jednoduchých řešení v oblasti elektrické bezpečnosti. V této situaci nepomůže ani účinné uzemnění. Kvalitní izolace, která není schopna blokovat pronikání elektromagnetických vln, je k ničemu. Potenciál v určitém bodě závisí na parametrech intenzity pole a vzdálenosti od zdroje signálu.

V elektroinstalacích

Podobné negativní jevy jsou pozorovány v lokálních sítích. Maximální úrovně napětí jsou v odpojených spínačích vedení. Indukované proudy se mohou tvořit v transformátoru, pouzdru nebo mechanickém pohonu elektrické instalace. Stejně jako v příkladech diskutovaných výše, největší potíže nastávají při hledání efektivních metod nakládání s variabilní složkou.

Pro vaši informaci. Zdrojem nebezpečí může být kovový strop, podlaha nebo jiný funkční či dekorativní prvek stavební konstrukce.

V bytě

Snížením napětí na 220 V se případné potíže sníží, ale zcela neodstraní. Je třeba vzít v úvahu zvýšenou energetickou náročnost moderního bytu. Varné desky, trouby a klimatizace pracují s vysokými proudy. Celkový výkon nového zařízení je desítky kW. Další problémy jsou způsobeny četností zapínání a reaktivní povahou zátěží.

Pro vaši informaci. Jasným příkladem jsou LED diody pracující v rozpojeném obvodu, umístěné vedle vodičů zdroje 220V.

Pomocí tohoto schématu můžete vytvořit zařízení pro odstranění rušení z LED

V elektrických rozvodech

Dalším typickým případem je přerušení (odpojení) nulového vodiče. Pokud používáte multimetr podle standardních metod měření, je snadné detekovat přítomnost dvou fází ve vývodu. Je jasné, že v běžné domácí síti 220 V to není možné. Druhé napětí bude indukovat elektromagnetické záření v odpojeném vodiči. Pro obnovení normálního stavu systému stačí obnovit poškozený proudový obvod.

Jaké je nebezpečí jevu

V odpojených částech sítí se vyskytují proměnlivé a statické potenciály, které jsou pro uživatele překvapením. Tyto interference narušují normální provoz RCD a AV. Když je obvod uzavřen v lidském těle, automatika rychle reaguje v normálním režimu. Indukované napětí však vzniká v oblastech, které nejsou nijak chráněny.

Teoretické výpočty hodnoty rozdílu potenciálů

V obsahu učebnice fyziky najdete potřebné vzorce:

• EMF ve vodiči = M (indukční koeficient, referenční hodnota) * L (délka paralelního uspořádání vodičů) * I (proud v obvodu působící negativně);
• Rozdíl potenciálů = EMF/2 + EMF * X (vzdálenost od bodu měření k zemi) * L.

Bezpečnostní opatření při práci na vedení s indukovaným napětím

Následující obrázek ukazuje, jak změna bodu připojení země snižuje indukovaný potenciál na nulu.

Tento diagram ukazuje potenciální problémy pro více posádek vykonávajících přidělené úkoly na stejné lince EP. I když existuje připojená zem, v bezpečném úseku trasy bude fungovat pouze jedna z nich. Tento příklad vysvětluje potřebu několika ochranných zařízení. Body připojení se vybírají podle speciálního schématu vytvořeného na základě měření a výpočtů.

Indukce napětí na domácích elektrických vedeních

V tomto případě je řešení problému zjednodušeno snížením napětí v síti. Škodu však může způsobit i několik desítek voltů. Pro odstranění škodlivých jevů se schéma uzemnění mění podle výše popsané metody. V některých situacích lze problém vyřešit změnou tras elektrického vedení.

Základy zabezpečení

Typická opatření, která zvyšují úroveň bezpečnosti:

• používání gumových rohoží a jiných ochranných prostředků;
• vyrovnávání potenciálních rozdílů s kontrolou stavu pracovišť;
• instalace dodatečné zemnící smyčky.

Při absenci dostatečných zkušeností se obracejí na specialisty o pomoc s řešením problémů.

Jurij Tselebrovský, doktor technických věd, profesor Novosibirské státní technické univerzity

Diskuse

Provádění oprav a údržby na nadzemních elektrických vedeních (OHT), které jsou pod indukovaným napětím, je spojeno s řadou specifických nebezpečí a vyžaduje nejvyšší kvalifikaci personálu, aby se zabránilo úrazu elektrickým proudem. Pokyny pro bezpečnou práci jsou obsaženy v řadě regulačních dokumentů a podnikových norem.

• regulační definice,
• rozpory v regulačních dokumentech,
• nedostatečnost a nadbytečnost regulačních opatření k zajištění bezpečnosti práce,
• techniky pro měření indukovaného a ovlivňujícího lidského napětí,
• vyvážené normy a opatření k zajištění bezpečnosti práce.

STANOVENÍ OHL POD INDUKOVANÝM NAPĚTÍM

• kapacitní vliv,
• vodivý vliv,
• indukční vliv.

Kapacitní vliv

Tímto typem vlivu se rozumí vznik elektrického náboje na odpojeném venkovním vedení pod vlivem elektrického náboje na venkovním vedení pod provozním napětím. Poměr hodnot těchto nábojů závisí na poměru kapacit: SVL-VL a SVL-zem. Zde SVL-VL je kapacita mezi vodiči aktivního a odpojeného venkovního vedení a SVL-zem je kapacita mezi vodiči odpojeného venkovního vedení a zemí. Kapacitní účinek nezávisí na zatížení provozního venkovního vedení. Zcela mizí po spolehlivém (s malým odporem) uzemnění odpojeného venkovního vedení alespoň v jednom bodě.

Prováděný vliv

Rozumí se jím vznik napětí na odpojeném venkovním vedení při přetržení vodiče na aktivním venkovním vedení křižujícím rozpojené v křižovatce. Pokud nebereme v úvahu nízkou pravděpodobnost takového případu, pak se ukazuje jako nejnebezpečnější kvůli nepřijatelně vysokým dotykovým napětím na uzemněných podpěrách a mechanismech. Zřejmě z důvodu nízké pravděpodobnosti tohoto případu se s opatřeními na ochranu před touto nebezpečnou situací prakticky neuvažuje ani v úseku POT RM „Práce v rozpětích křižovatek se stávajícím nadzemním vedením“ (4.15.33 – 4.15.42 ). Tímto případem se dále zabývat nebudeme.

Indukční vliv

Projevuje se ve vzhledu podélného EMF na odpojeném nadzemním vedení od střídavého magnetického pole provozního nadzemního vedení. Přítomnost příčného kapacitního a aktivního odporu (Příčná kapacita je odpor způsobený SVL-zemní kapacitou a příčný aktivní odpor je odpor proti svodovému proudu přes izolaci a hlavně zemní odpor uzemněných vodičů. – Yu.Ts.) vede ke vzniku napětí „drát-k-zem.“ Indukční vliv se vyskytuje jak na neuzemněném, tak na uzemněném odpojeném venkovním vedení.

• odpojené venkovní vedení není uzemněno nebo uzemněno v jednom bodě uprostřed délky;
• odpojené venkovní vedení je na jedné straně uzemněné v rozvodně, druhý konec je neuzemněný.

25 V z hlediska maximálního vlivu stávajícího venkovního vedení (nejvyšší provozní proud jednoho venkovního vedení, nejvyšší ekvivalentní proud více venkovních vedení) nebo kontaktní sítě.“ Jak již bylo zmíněno, při přibližování a křížení venkovního vedení je maximální napětí možné nikoli na konci venkovního vedení, ale na jiných místech, zejména na křižovatce, proto je námi navrhovaná definice obecnější. Umožňuje jasně definovat metodiku měření a jednoznačně sestavit seznam venkovních vedení pod indukovaným napětím.

KATEGORIE PRÁCE NA OHL POD INDUKOVANÝM NAPĚTÍM

• pracovat bez odpojení napětí na živých částech nebo v jejich blízkosti;
• práce na zmírnění stresu.

• použití izolačních prostředků osobou na zemi;
• izolace osoby od země a vyrovnání (v POT RM je použit nesprávný termín „vyrovnání“. Viz 1.7.32 PUE: „Vyrovnání potenciálu – elektrické spojení vodivých částí pro dosažení rovnosti jejich potenciálů.“ – Yu. Ts .) potenciály stínící sady, pracovních podložek a vodičů.

• nejistota režimu zdroje indukovaného napětí (měnící se zátěž, možné zkraty);
• rozdílný charakter složek indukovaného napětí (indukční, kapacitní), vyžadující různá bezpečnostní opatření;
• simultánnost práce prováděné ze země a na drátu;
• možnost současné práce více týmů na jednom místě v různých zakázkách a s různou výrobou
• ly funguje;
• změna konfigurace obvodu a indukovaných napětí během práce na výměně vodičů a kabelů atd.

Závěr

1. Definice venkovního vedení pod indukovaným napětím vyžaduje objasnění. Navrhuje se upřesňující definice: „Trojová vedení a trolejová vedení, která vedou po celé délce nebo v samostatných úsecích v blízkosti stávajících trolejových vedení nebo v blízkosti kontaktní sítě elektrifikované střídavé dráhy a na jejichž odpojených vodičích, jsou-li uzemněna na jednom konci v rozváděči rozvodny na druhém konci vedení a/nebo v jakémkoli jiném bodě vodiče se indukuje napětí větší než 25 V.“
2. V „Mezioborových pravidlech ochrany práce při provozu elektrických instalací“ jsou práce na venkovním vedení pod indukovaným napětím nesprávně klasifikovány jako práce „bez odlehčení napětí“. Specifičnost nebezpečí a povaha technických opatření zajišťujících bezpečnost práce za přítomnosti indukovaného napětí vyžaduje oddělení těchto prací do samostatné skupiny „práce v elektrických instalacích za přítomnosti indukovaného napětí“, která by měla být zavedena do mezioborových pravidel.

REFERENCE

1. Meziodvětvová pravidla ochrany práce (bezpečnostní pravidla) při provozu elektrických instalací. POT RM – 016-2001, RD 153-34.0-03.150-00 / Ministerstvo práce a sociálního rozvoje Ruské federace, Ministerstvo energetiky Ruské federace. Schválený 05.01.2001/01.07.2001/2001. Vstupte 192/XNUMX/XNUMX. – M.: NC ENAS, XNUMX. – XNUMX s.
2. Pravidla pro stavbu elektrických instalací (PUE). – 7. vyd. – Oddíl 1. Obecná pravidla / Ministerstvo energetiky Ruské federace. Schválený 08.07.2002/01.01.2003/2003. Vstupte. 5/97/XNUMX. – M.: NC ENAS, XNUMX. – S. XNUMX–XNUMX.
3. Pravidla pro stavbu elektrických instalací (PUE). – 7. vyd. – Oddíl 2. Přenos elektřiny / Ministerstvo energetiky Ruské federace. Schválený 20.05.2003. Vstupte. 01.10.2003. – M.: NC ENAS, 2003. – S. 26–153.
4. Beljakov Yu.S. Ještě jednou o bezpečnostních opatřeních při práci na nadzemním elektrickém vedení pod indukovaným napětím // Elektrické stanice. – 2004. – č. 6. – S. 60–66.

© JSC „Novinky z elektrotechniky“
Použití materiálů stránek je možné pouze s písemným souhlasem redakce
Při citování materiálů je vyžadován hypertextový odkaz na web s uvedením autora