Inducirana napetost in ukrepi za zaščito pred njo

Napetost na nadzemnih daljnovodih inducirajo vodi, ki delujejo v soseščini, ta napetost ni neposredno povezana z napetostjo samega voda in se zato imenuje inducirana.

V zvezi s tem dejstvom varnostna pravila za delovanje električnih napeljav določajo zaščitne ukrepe, ki jih je treba sprejeti za zagotovitev varnosti pri delu na nadzemnih vodih. Varnostni ukrepi so navedeni tudi kot posebna točka v pogojih, ko ozemljitev ne pomaga zmanjšati vrednosti induciranega potenciala odklopljenih vodnikov pod 25 voltov.

Medtem servisno osebje občasno doživi električni udar zaradi inducirane napetosti. To se zgodi zaradi pomanjkanja razumevanja prave narave inducirane napetosti, kako nastane, kakšen je mehanizem. Nevarnost tako ali drugače ostaja, saj lahko celo dotik pravilno ozemljenega vodnika, ki je dovzeten za indukcijo napetosti iz sosednjega voda, povzroči električni udar.

Zaključek je, da vsak nadzemni vod, ki poteka vzporedno z drugimi nadzemnimi vodi, ves čas doživlja induktivno delovanje sosednjih vodov, iz katerih se nanj inducira potencial.

Elektromagnetna polja vodov medsebojno delujejo, medtem ko je vrednost inducirane napetosti povezana tako z delovno napetostjo kot obremenitvenim tokom, pa tudi z razdaljo med faznimi vodniki vodov, poleg dolžine odsek, po katerem ti vodniki potekajo vzporedno, je pomemben. V vsaki od linij se inducira potencial, ki je sestavljen iz dveh komponent: elektrostatične in elektromagnetne interakcije.

Prva komponenta je elektrostatična. Napetost, ki jo inducira ta komponenta, je povezana z medsebojnim delovanjem električnega polja vplivnega voda na obravnavano odklopljeno. Vrednost inducirane napetosti, celo predmet PUE, vendar z vzporednim prehodom teh linij, odvisno od napetosti na vplivnem vodu. Inducirana napetost na odklopljenem daljnovodu se izkaže za enako po vsej dolžini in se izkaže, da je enaka:

Diagram porazdelitve inducirane napetosti:

Elektrostatično komponento inducirane napetosti lahko zmanjšamo na varno vrednost vzdolž celotne dolžine voda z ozemljitvijo vsaj enega mesta. To pomeni, da če je tak nadzemni vod na svojih koncih ozemljen, bo učinek delovanja elektrostatične komponente popolnoma odpravljen. Odklopljen zračni vod, ozemljen na koncih, mora biti med vzdrževanjem v skladu z varnostnimi pravili ozemljen na delovnem mestu.

Elektromagnetna komponenta se po mehanizmu delovanja razlikuje od elektrostatične. Inducirana napetost iz elektromagnetne komponente je posledica delovanja magnetnih polj tokov faznih vodnikov, ki pripadajo vplivnemu vodu. Tako bo EMF, usmerjen na odklopljen nadzemni vod, enak:

Pri tem je pomemben koeficient induktivne sklopitve, ki je za koridorje obravnavanih vodov nespremenjen, vrednost EMF pa določa dolžina odseka, po katerem si vodi vzporedno sledijo. Pomemben je tudi bremenski tok v vplivnem vodu, ne pa tudi omrežna napetost. Napetost do tal v točki x bo enaka:

Iz formule je očitno, da bo na začetku črte napetost, ki jo inducira elektromagnetna komponenta, + E / 2, na sredini črte 0 in na koncu -E / 2. Elektromagnetna komponenta inducirane napetosti je nespremenjen zaradi izolacije žice od tal ali ozemljitve na eni ali več točkah.

Ko se število ozemljitvenih točk na nadzemnem vodu poveča, se premakne le lokacija točke ničelnega potenciala na vodu. V skladu s to značilnostjo elektromagnetne komponente inducirane napetosti so zagotovljena varnostna pravila.

Iz diagramov je razvidno, da je porazdelitev elektromagnetne komponente inducirane napetosti na odklopljenem daljnovodu odvisna od položaja ozemljitve. Če obstaja le ena ozemljitev, bo ničelna točka induciranega potenciala sovpadala z eno samo ozemljitveno točko.

Ti diagrami utemeljujejo potencialno nevarnost za servisno osebje, če se dela izvajajo hkrati na dveh ali več mestih na nadzemnem vodu, saj je nadzemni vod, ozemljen na eni točki, pod efektivno vrednostjo inducirane elektromagnetne komponente EMF. Torej, če ena od ekip deluje na ozemljeni točki C, potem je tam napetost nič.

Drugo delovno mesto D je lahko opremljeno tudi z zaščitno ozemljitvijo, vendar se bo takrat točka ničelnega potenciala premaknila v smeri med točkama D in C, napetosti na točkah D in C pa lahko presežejo varne vrednosti in ljudje bodo že biti izpostavljen tveganju.

Podoben učinek se pojavi pri delu na linijski odklopnik, ki je pod vplivom inducirane napetosti iz nadzemnega voda. Odklopnik mora biti ozemljen na strani voda, potem bodo delavci varni, če je ta ozemljitev edina za servisni vod.

V nasprotnem primeru, če obstaja druga ozemljitev, na primer v transformatorski postaji, ki se nahaja na drugem koncu storitvenega voda, se bo inducirana napetost na točki delovanja povečala do maksimuma in ljudje bodo v nevarnosti. Slika prikazuje razlagalni diagram.

Faktor inducirane napetosti sili delavce, da delajo samo z eno ekipo na linijo, če je nadzemni vod pod vplivom inducirane napetosti. Druga možnost je razdelitev proge na več ločenih, medsebojno nepovezanih odsekov in njihovo obnavljanje enega za drugim, in čeprav je ta rešitev povezana z nepotrebnimi stroški, se k njej zatečejo zaradi zagotavljanja varnosti ljudi.Alternativa je delo v živo, po katerem lahko na eni liniji dela več ekip hkrati.

V procesu priprave delovnega mesta za brigado je posebna pozornost namenjena zanesljivosti kontaktnih povezav faznih žic z zaščitnimi ozemljitvenimi napravami.

Če se stik slučajno izgubi, se točka ničelnega potenciala takoj premakne na drugo mesto, delovno mesto pa bo pod inducirano napetostjo in ljudje bodo ogroženi. Iz tega razloga je najbolje narediti dve obrambi zanesljivosti. Slika daje razlago tega odtenka.

Največja inducirana elektromagnetna komponenta napetosti pade na meje interakcijskega območja voda, zlasti na odklopljene linijske odklopnike. Na teh točkah na ozemljitvenem vodilu linijskega ločilnika ali na prvem nosilcu, šteto od transformatorske postaje, se opravijo meritve z ozemljitvijo, vključeno na obeh koncih voda. V skladu s tem so izbrani voltmetri, katerih razred mora ustrezati pričakovanim mejam do 500 - 1000 voltov.

Ko je znan največji tok vplivnega voda, je po izvedbi meritev v tokovnem načinu mogoče izračunati največjo inducirano napetost, ki se izračuna po formuli:

Pomembno je, da pri izvajanju meritev upoštevate osnove varnosti. Povezovalne žice, ogrodje ločilnika in sam voltmeter so lahko pod napetostjo, za varno delovanje pa morate najprej sestaviti merilno vezje in ga šele nato priključiti na fazne žice.

Priključne žice morajo biti izolirane za najmanjšo napetost 1000 voltov.Delavci morajo nositi dielektrične škornje in rokavice. Če je med meritvijo treba spremeniti merilne meje voltmetrske skale, morate najprej odklopiti celotno merilno vezje z napeljave.