Indukované napätie a opatrenia na ochranu pred ním

Napätie je indukované na nadzemných elektrických vedeniach vedeniami prevádzkovanými v susedstve, toto napätie priamo nesúvisí s napätím samotného vedenia a preto sa nazýva indukované.

V súvislosti s touto skutočnosťou bezpečnostné pravidlá prevádzky elektrických inštalácií určujú ochranné opatrenia, ktoré je potrebné vykonať na zaistenie bezpečnosti pri práci na nadzemných vedeniach. Bezpečnostné opatrenia sa tiež uvádzajú ako samostatná položka v podmienkach, keď uzemnenie nepomôže znížiť hodnotu indukovaného potenciálu odpojených vodičov pod 25 voltov.

Servisný personál medzitým občas zažije elektrický šok v dôsledku indukovaného napätia. Stáva sa to kvôli nepochopeniu skutočnej povahy indukovaného napätia, ako sa vyskytuje, aký je mechanizmus. Nebezpečenstvo tak či onak pretrváva, pretože aj dotyk správne uzemneného vodiča, ktorý je náchylný na indukciu napätia zo susedného vedenia, môže človeka usmrtiť elektrickým prúdom.

Záverom je, že každé nadzemné vedenie, ktoré prebieha paralelne s inými nadzemnými vedeniami, je po celý čas vystavené indukčnému pôsobeniu susedných vedení, z ktorých je naň indukovaný potenciál.

Elektromagnetické polia vedení sa navzájom ovplyvňujú, pričom hodnota indukovaného napätia je okrem dĺžky vedenia spojená aj s prevádzkovým napätím a prúdom záťaže, ako aj so vzdialenosťou medzi fázovými vodičmi vedení. významný je úsek, pozdĺž ktorého tieto vodiče prebiehajú paralelne. V každom z vedení je indukovaný potenciál, ktorý pozostáva z dvoch zložiek: elektrostatických a elektromagnetických interakcií.

Prvá zložka je elektrostatická. Napätie indukované touto zložkou súvisí s interakciou elektrického poľa ovplyvňujúceho vedenia na uvažovanom odpojenom. Hodnota indukovaného napätia, dokonca podlieha PUE, ale pri paralelnom prechode týchto vedení, závisí od napätia na ovplyvňujúcom vedení. Napätie indukované na odpojenom nadzemnom vedení je po celej dĺžke rovnaké a rovná sa:

Schéma rozloženia indukovaného napätia:

Elektrostatickú zložku indukovaného napätia je možné znížiť na bezpečnú hodnotu po celej dĺžke vedenia uzemnením aspoň jedného miesta. To znamená, že ak je takéto nadzemné vedenie na svojich koncoch uzemnené, potom bude účinok pôsobenia elektrostatického komponentu úplne eliminovaný. Odpojené vzduchové vedenie, uzemnené na koncoch, počas jeho údržby, v súlade s bezpečnostnými pravidlami, musí byť uzemnené na pracovisku.

Elektromagnetická zložka sa svojím mechanizmom pôsobenia líši od elektrostatickej. Indukované napätie z elektromagnetickej zložky vzniká pôsobením magnetických polí prúdov fázových vodičov patriacich k ovplyvňujúcemu vedeniu. Takže EMF nasmerovaný na odpojené nadzemné vedenie sa bude rovnať:

Dôležitý je tu koeficient indukčnej väzby, ktorý je pre koridory uvažovaných vedení nezmenený, ale hodnota EMF je určená dĺžkou úseku, po ktorom vedú paralelne vedenia. Záťažový prúd v ovplyvňujúcom vedení je tiež dôležitý, ale nie napätie vedenia. Napätie voči zemi v bode x sa bude rovnať:

Zo vzorca je zrejmé, že na začiatku vedenia bude napätie indukované elektromagnetickou zložkou + E / 2, v strede vedenia 0 a na konci -E / 2. Elektromagnetická zložka indukovaného napätia je nezmenený v dôsledku izolácie drôtu od zeme alebo jeho uzemnenia v jednom alebo viacerých bodoch.

Keď sa počet uzemňovacích bodov na nadzemnom vedení zvyšuje, posúva sa iba umiestnenie bodu nulového potenciálu na vedení. V súlade s touto charakteristikou elektromagnetickej zložky indukovaného napätia sú poskytnuté bezpečnostné pravidlá.

Z diagramov vyplýva, že rozloženie elektromagnetickej zložky napätia indukovaného na odpojenom nadzemnom vedení závisí od bodu polohy uzemnenia. Ak existuje iba jedno uzemnenie, potom sa nulový bod indukovaného potenciálu zhoduje s jediným uzemňovacím bodom.

Tieto diagramy zdôvodňujú potenciálne nebezpečenstvo pre servisný personál, ak sa práca vykonáva súčasne na dvoch alebo viacerých miestach nadzemného vedenia, pretože nadzemné vedenie uzemnené v jednom bode je pod efektívnou hodnotou indukovanej elektromagnetickej zložky EMF. Takže ak jeden z tímov pracuje v uzemnenom bode C, potom je tam napätie nulové.

Druhé pracovisko D môže byť vybavené aj ochranným uzemnením, vtedy sa však bod nulového potenciálu posunie v smere medzi bodmi D a C a samotné napätia v bodoch D a C môžu presiahnuť bezpečné hodnoty a ľudia už budú byť vystavený riziku.

Podobný efekt nastáva pri práci na odpojovač vedenia, ktorý je pod vplyvom indukovaného napätia z nadzemného vedenia. Odpojovač musí byť uzemnený na strane vedenia, potom budú pracovníci v bezpečí, ak je toto uzemnenie jediné pre servisné vedenie.

V opačnom prípade, ak je iná zem, napríklad v rozvodni umiestnenej na druhom konci obslužného vedenia, potom sa indukované napätie v mieste prevádzky zvýši na maximum a ľudia budú ohrození. Obrázok ukazuje vysvetľujúcu schému.

Faktor indukovaného napätia núti pracovníkov, aby sa uchýlili k práci iba jedného tímu na vedení, ak je nadzemné vedenie pod vplyvom indukovaného napätia. Ďalšou možnosťou je rozdeliť trať na niekoľko samostatných, neprepojených úsekov a následne ich jeden po druhom obnoviť, a hoci je toto riešenie spojené so zbytočnými nákladmi, pristupuje sa k nemu v záujme zaistenia bezpečnosti ľudí.Alternatívou je živá práca, po ktorej môže na jednej linke naraz pracovať niekoľko tímov.

V procese prípravy pracoviska pre brigádu sa osobitná pozornosť venuje spoľahlivosti kontaktných spojení fázových vodičov s ochrannými uzemňovacími zariadeniami.

Ak dôjde k náhodnej strate kontaktu, bod nulového potenciálu sa okamžite presunie na iné miesto a pracovisko bude pod indukovaným napätím a ľudia budú ohrození. Z tohto dôvodu je najlepšie urobiť dve obrany spoľahlivosti. Obrázok poskytuje vysvetlenie tejto nuansy.

Maximum indukovanej elektromagnetickej zložky napätia pripadá na hranice interakčnej zóny vedenia, najmä na odpojené odpojovače vedenia. V týchto bodoch na uzemňovacej zbernici odpojovača vedenia alebo na prvej podpere, počítajúc od rozvodne, sa uskutočňujú merania s uzemneniami na oboch koncoch vedenia. Podľa toho sa vyberajú voltmetre, ktorých trieda sa musí zmestiť do očakávaných limitov až do 500 - 1000 voltov.

Keď je známy maximálny prúd ovplyvňujúceho vedenia, po vykonaní meraní v prúdovom režime je možné vypočítať maximálne indukované napätie, ktoré sa vypočíta podľa vzorca:

Pri meraní je dôležité mať na pamäti základy bezpečnosti. Pripájacie vodiče, rám odpojovača a samotný voltmeter je možné napájať a pre bezpečnú prevádzku musíte najprv zostaviť merací obvod a až potom ho pripojiť k fázovým vodičom.

Prípojné vodiče musia byť izolované na minimálne napätie 1000 voltov.Pracovníci by mali nosiť dielektrické topánky a rukavice. Ak je počas merania potrebné zmeniť meracie limity stupnice voltmetra, je potrebné najskôr odpojiť celý merací obvod od vedenia.