Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Ремонтните екипи често са изправени пред проблема с наличието на напрежение в счупена верига. Такова явление се случва на въздушни линии, често на електрическа мрежа на домакинството. Това е така нареченото индуцирано напрежение, появяващо се върху несвързаните проводници поради влиянието на електромагнитното поле, от работа по протежение на електропроводите.
За по-добро разбиране на ефективността на защитните мерки при ремонта на въздушни електропроводи (ВЛ), ще разгледаме по-подробно физическата природа на смущенията. Това ще спомогне за по-доброто разбиране на механизмите за защита срещу електрически удар, образуван при несвързани проводници.
Определяне на индуцирано напрежение
Официалното напрежение, предизвикано от терминологията, се отнася до потенциал, животозастрашаващ, произтичащ от електромагнитните въздействия на паралелна въздушна линия или електричество, циркулиращо в контактните мрежи. Този потенциал е паразитен, генериран от влиянието на функционираща успоредна линия на електрическата мрежа и не е пряко свързан с пренасяния ток. Оттук и името - индуцирано напрежение.
Каква е опасността от явлението?
Наличието на потенциал в проводниците, предизвикани от променлив ток или статично електричество, често е невъзможно да се предвиди. Това е основната опасност от насочване. Редовните защитни устройства не реагират на индуцирано напрежение. Електрикът, който е паднал под въздействието на ток, ще бъде засегнат от тока, докато той самостоятелно или с помощта на партньора си освободи ръката си или друга част от тялото, която е влязла в контакт с голия проводник.
Ако, в резултат на късо съединение на въздушната линия, защитата се изключи, изключите работното напрежение, проводниците могат да бъдат под индуциран ток. Опасността възниква и при появата на мълниеносни изхвърляния, включително междуобластните изхвърляния.
Моля, обърнете внимание: стандартната защита не реагира на прекъсващите напрежения в резултат на захващане. Следователно, когато се изключи въздушната линия, трябва да се използват специални схеми за заземяване, които позволяват създаването на точки с нулев потенциал в определена зона при обслужването на линиите.
Опасността се дължи на поведението на индуцирания ток. Факт е, че източникът на ток е пикапът от съседните въздушни линии, който се разпространява по цялата дължина на проводника не е същото. Следователно, поведението на такива токове е различно от обичайното за нас работа с електричество.
Наличието на стандартно линейно заземяване не гарантира безопасност, а напротив, съпровожда появата на електрически ток в изключените проводници. Както може да се види на фигура 1, максималният ток е в точките на заземяване, т.е. на заземителните ножове.
В някои случаи е препоръчително да се изключи заземяването на VL и за защита да се използва преносимо заземяване, което се монтира от всяка страна на мястото на повредата, възможно най-близо до работната точка.
Причини за възникване на
За да започнете, разгледайте физическата картина на възникването на интерференция и след това открийте причините за явлението в различни ситуации:
- по въздушната линия;
- електрически инсталации;
- в апартамента;
- електрически проводници.
Ако два дълги проводника са разположени успоредно и през един от тях се пропуска променлив ток, на второто ще се появи напрежение. Ще се появи електромагнитното влияние и ефектът на електростатичния компонент. Стойностите на електрическия потенциал на несвързан проводник зависят от дължината, разстоянието между проводниците, както и от тока на натоварване. Подобни явления се наблюдават и при действителните енергийни линии.
На въздушната линия (OHL)
Токът, който създава електростатичният компонент, има същия потенциал в проводника: U е = k × U , където U e е индуцираното електростатично напрежение, k е коефициентът на свързване на капацитета, а U е работното напрежение. Очевидно е, че индуцираното напрежение зависи от разликата в потенциала на проводниците успоредно на линията на въздействие.
Отбележете, че електростатичното напрежение е резултат не само от действието на близките фазово свързани електромагнитни полета. Всяко статично електричество предизвиква същия ефект. Например, в северните географски ширини статичният връх може да причини сиянието, както и гореспоменатите гръмотевици (показани на фигурата по-долу).
За да се елиминира електростатичният потенциал, достатъчно е да заземите жицата навсякъде.
Компонентът на напрежението на електромагнитния компонент е много различен от статичния. Потенциалът възниква от действието на електромагнитните полета, образувани от теченията на жиците на фазата. Фигура 3 показва модела на генериране на индуцирано напрежение.
Важни характеристики на електромагнитния компонент:
- неговата стойност е пропорционална на работния ток VL;
- зависи от разстоянието до въздействащата въздушна линия;
- индуцираният потенциал се влияе от дължината на взаимодействащите проводници;
- ясно изразена зависимост от преносимата заземителна схема на ВЛ и съпротивлението на земята.
Индуцираната ЕДС в този случай се изчислява по формулата:
E = M × L × I,
Тук M е коефициентът на индуктивно свързване, L е дължината на паралелната секция, I е токът на линията на влияние.
Както може да се види от формулата, стойността на напрежението на фазовия проводник не влияе на ЕМП.
В определена точка х индуктираното напрежение може да се изчисли по формулата:
U = - (E * x) / L + E / 2 , където Е е ЕМП, L е дължината на паралелното повторение, х е разстоянието от точката на изчисляване на напрежението до началото на линията.
Очевидно е, че напрежението в точката на прекъсване (където x = 0) приема стойността: U = + E / 2, в средата на линията ( х е равна на конвенционалната единица) U = 0, а в крайната точка U = - E / 2 . Ясно е, че напрежението вече не е постоянно по цялата жична част на линията. Тя варира линейно между основите, образувайки нулев потенциал в дадена точка. Ако заземяването е едно, тогава положението на нулевата точка е в точката на влизане на ножа за заземяване.
Диаграмите по-долу (Фигура 4) показват как се разпределя индуцираното напрежение. Забележете как се движи точката на нулевия потенциал и как тя зависи от избрания метод на заземяване.
От схематичните изображения може да се види как работата на обслужващия персонал по едно и също време на няколко места на изключен TL може да бъде опасна. Поради асиметрията на токовете, индуцираното напрежение може да бъде разпределено по такъв начин, че нулевите потенциали да излязат извън работното пространство на хората. В резултат на това ремонтниците могат да бъдат под опасното въздействие на индуцираното напрежение.
В електрически инсталации
Поради факта, че стационарните електрически инсталации са неразривно свързани с въздушни линии, има вероятност индуктираното напрежение да попадне върху тоководещите части на оборудването. Най-често това се случва, когато нулата е счупена.
Особеността на електрическите инсталации е, че се използват изолирани кабели, в които кабелите са плътно опаковани. Въпреки че дължината на това окабеляване обикновено е незначителна, обаче, върхът на кабела може да има значителен потенциал (поради плътното поставяне на проводниците). Затова при работа с електрически инсталации е необходимо да се осигурят защитни мерки за облекчаване на опасното индуцирано напрежение, да се използват лични предпазни средства, които отговарят на класа на напрежението. Необходимо е да се придържат към ПУЭ, да се поставят огради за поддържане на безопасни разстояния до части под напрежение на електрически уреди.
В апартамента
Пропускане в обикновената битова мрежа се наблюдава, когато на входа или в секцията на въздушната линия се счупи нулева жица. Ако погледнете фазовия индикатор в контакта, той ще покаже напрежението на всеки от изходите. В действителност, работното напрежение съществува на фазовия проводник, а при нула - се наблюдава ток на пикап. При отстраняване на неизправности, всичко попада на мястото си.
Тъй като търсенето и отстраняването на неизправности в апартамента се извършва с изключени предпазители, като по този начин се осигурява необходимата защита.
В електрическата инсталация
Окабеляването в къщата е монтирано с дву-, а понякога и трижилни кабели. Обикновено кабелите се поставят в кутията, откъдето отиват клоните. Ако превключвателят изключва неутралния проводник, то с такова полагане в него неизбежно се появява връх. Налице е напрежение с безопасна стойност, но е достатъчно да се запали диодното осветление (диодните лампи са изключени слабо осветени). Проблемът е решен просто - необходимо е да смените проводниците на фазата и нула на ключа.
Има случаи, в които е използван трижилен кабел за заземяване на контакта. На този проводник винаги има доста осезаемо индуцирано напрежение. Затова, за заземяване, използвайте отделен едножилен кабел с голямо напречно сечение и го пускайте възможно най-далеч от кабелите с номинални напрежения.
Мерки за защита
Имайки предвид факта, че индуцираните токове могат да достигнат изключително опасни стойности, особено в участъци от въздушни линии или в електрически инсталации, когато се обслужват, трябва да се прилагат защитни мерки 2]:
- устройства за сигнализация на напрежение;
- осигуряват безопасно ниво на напрежение в зоните, където трябва да се извърши работата;
- използвайте защитно облекло, диелектрични подложки и т.н .;
- използвайте индикатори на напрежението, универсални електроизолационни пръти, за да оцените стойностите на токовете на захващане.
- прилагат устройства за освобождаване на стреса.
Преди да започнете работа по линиите с накрайник, монтирайте преносими заземявания от двете страни на повредената част на въздушната електропроводна линия на кратко разстояние. Заземете земята с помощта на изолиращи пръти. Поддържайте защитни разстояния за заземяване.
Фигура 5 показва как разстоянието от земята влияе на намаляването на индуцираното напрежение.
Измерете напрежението в изолиращи ръкавици и ботове и поставете измервателните уреди върху подложките или стойките. Използвайте само измервателни уреди, които са предназначени за конкретни цели и са проектирани да измерват в подходящи граници. Не забравяйте, че стандартните защитни устройства за индуцирания ток не са предназначени. Не е възможно да се извършват измервания в условия на мъгла, валежи, както и при силни ветрове.
Винаги проверявайте наличието на фазов ток върху всички проводници. Ако използвате UPSF-10 устройство, което сте определили линейното работно напрежение, то тогава използването на преносима земя е забранено.
От съображения за безопасност винаги пребройте неутралния кабел като включен.