Inducētais spriegums un pasākumi aizsardzībai pret to
Spriegumu uz gaisvadu elektrolīnijām inducē kaimiņos esošās līnijas, šis spriegums nav tieši saistīts ar pašas līnijas spriegumu un tāpēc tiek saukts par inducētu.
Saistībā ar šo faktu elektroietaišu ekspluatācijas drošības noteikumi nosaka aizsardzības pasākumus, kas jāveic, lai nodrošinātu drošību, strādājot pie gaisvadu līnijām. Drošības pasākumi tiek atzīmēti arī kā atsevišķs postenis apstākļos, kad zemējums nepalīdz samazināt atvienoto vadu inducētā potenciāla vērtību zem 25 voltiem.
Tikmēr apkalpojošais personāls dažkārt piedzīvo elektriskās strāvas triecienu izraisītā sprieguma dēļ. Tas notiek tāpēc, ka trūkst izpratnes par inducētā sprieguma patieso būtību, kā tas notiek, kāds ir mehānisms. Briesmas vienā vai otrā veidā saglabājas, jo pat pieskaroties pareizi iezemētam vadītājam, kas ir jutīgs pret sprieguma indukciju no blakus esošās līnijas, cilvēks var izraisīt elektrotraumu.
Secinājums ir tāds, ka jebkura gaisvadu līnija, kas iet paralēli citām gaisvadu līnijām, visu laiku saskaras ar blakus esošo līniju induktīvo darbību, no kuras uz to tiek inducēts potenciāls.
Līniju elektromagnētiskie lauki mijiedarbojas savā starpā, savukārt inducētā sprieguma vērtība ir saistīta gan ar darba spriegumu, gan slodzes strāvu, kā arī attālumu starp līniju fāzes vadiem, papildus līnijas garumam. nozīmīgs ir posms, pa kuru šie vadītāji iet paralēli. Katrā no līnijām tiek inducēts potenciāls, kas sastāv no diviem komponentiem: elektrostatiskās un elektromagnētiskās mijiedarbības.
Pirmā sastāvdaļa ir elektrostatiska. Šīs sastāvdaļas izraisītais spriegums ir saistīts ar ietekmējošās līnijas elektriskā lauka mijiedarbību uz uzskatīto par atslēgtu. Inducētā sprieguma vērtība, vienmērīga pakļauts PUE, bet paralēli ejot šīm līnijām, ir atkarīgs no ietekmējošās līnijas sprieguma. Uz atvienotās gaisvadu līnijas inducētais spriegums izrādās vienāds visā tās garumā un izrādās vienāds ar:
Inducētā sprieguma sadales diagramma:
Inducētā sprieguma elektrostatisko komponentu var samazināt līdz drošai vērtībai visā līnijas garumā, iezemējot vismaz vienu vietu. Tas ir, ja šāda gaisvadu līnija ir iezemēta tās galos, tad elektrostatiskā komponenta darbības ietekme tiks pilnībā novērsta. Atvienotā gaisa līnija, kas ir iezemēta galos, tās apkopes laikā, ievērojot drošības noteikumus, ir jāiezemē darba vietā.
Elektromagnētiskais komponents savā darbības mehānismā atšķiras no elektrostatiskā. Inducētais spriegums no elektromagnētiskā komponenta ir saistīts ar ietekmējošajai līnijai piederošo fāzes vadītāju strāvu magnētisko lauku darbību. Tātad EMF, kas vērsts uz atvienoto gaisvadu līniju, būs vienāds ar:
Šeit svarīgs ir induktīvās sakabes koeficients, kas aplūkojamo līniju koridoriem ir nemainīgs, bet EMF vērtību nosaka tā posma garums, pa kuru līnijas seko paralēli. Svarīga ir arī slodzes strāva ietekmējošā līnijā, bet ne līnijas spriegumam. Spriegums uz zemi punktā x būs vienāds ar:
No formulas redzams, ka līnijas sākumā elektromagnētiskā komponenta inducētais spriegums būs + E / 2, līnijas vidū 0 un beigās -E / 2. Inducētā sprieguma elektromagnētiskā komponente ir nemainīgs, jo vads ir izolēts no zemes vai iezemēts vienā vai vairākos punktos.
Palielinoties zemējuma punktu skaitam gaisvadu līnijā, mainās tikai nulles potenciāla punkta atrašanās vieta uz līnijas. Saskaņā ar šo inducētā sprieguma elektromagnētiskā komponenta raksturlielumu tiek nodrošināti drošības noteikumi.
Diagrammas parāda, ka atvienotajā gaisvadu līnijā inducētā sprieguma elektromagnētiskās sastāvdaļas sadalījums ir atkarīgs no zemējuma pozīcijas punkta. Ja ir tikai viens zemējums, tad inducētā potenciāla nulles punkts sakritīs ar vienu zemējuma punktu.
Šīs diagrammas pamato iespējamo apdraudējumu apkalpojošajam personālam, ja darbi tiek veikti vienlaikus divās vai vairākās gaisvadu līnijas vietās, jo vienā punktā iezemētā gaisvadu līnija ir zem EML inducētās elektromagnētiskās sastāvdaļas efektīvās vērtības. Tātad, ja kāda no komandām strādā iezemētajā punktā C, tad spriegums tur ir nulle.
Arī otru darba vietu D var aprīkot ar aizsargzemējumu, taču tad nulles potenciāla punkts tiks novirzīts virzienā starp punktiem D un C, un spriegumi punktos D un C paši var pārsniegt drošās vērtības, un cilvēki jau būt pakļautam riskam.
Līdzīgs efekts rodas, strādājot pie līnijas atvienotājs, kas atrodas no gaisvadu līnijas inducētā sprieguma ietekmē. Atvienotājam jābūt iezemētam līnijas pusē, tad strādnieki būs drošībā, ja šis zemējums ir vienīgais apkalpošanas līnijai.
Pretējā gadījumā, ja ir cits zemējums, piemēram, apakšstacijā, kas atrodas servisa līnijas otrā galā, tad inducētais spriegums darbības punktā palielināsies līdz maksimumam un cilvēki būs apdraudēti. Attēlā parādīta paskaidrojoša diagramma.
Inducētā sprieguma faktors liek darbiniekiem izmantot tikai vienu komandu katrā līnijā, ja šī gaisvadu līnija atrodas inducētā sprieguma ietekmē. Vēl viena iespēja ir līniju sadalīt vairākos atsevišķos, nesaistītos posmos un pēc tam tos atjaunot pa vienam, un, lai arī šis risinājums ir saistīts ar liekām izmaksām, pie tā ķeras, lai nodrošinātu cilvēku drošību.Alternatīva ir tiešraides darbs, pēc kura vairākas komandas var strādāt vienā līnijā vienlaikus.
Brigādes darba vietas sagatavošanas procesā īpaša uzmanība tiek pievērsta fāzes vadu kontaktu savienojumu uzticamībai ar aizsargzemējuma ierīcēm.
Ja kontakts nejauši tiek pazaudēts, nulles potenciāla punkts nekavējoties nobīdīsies uz citu vietu, un darba vietā būs inducēts spriegums un cilvēki tiks pakļauti riskam. Šī iemesla dēļ vislabāk ir veikt divus uzticamības aizsardzības veidus. Attēlā sniegts šīs nianses skaidrojums.
Sprieguma inducētās elektromagnētiskās sastāvdaļas maksimums krīt uz līnijas mijiedarbības zonas robežām, jo īpaši uz atvienotajiem līnijas atdalītājiem. Šajos punktos uz līnijas atdalītāja zemējuma kopnes vai uz pirmā balsta, skaitot no apakšstacijas, mērījumus veic ar abos līnijas galos iekļautajiem zemējumiem. Attiecīgi tiek izvēlēti voltmetri, kuru klasei jāiekļaujas paredzētajās robežās līdz 500 - 1000 voltiem.
Kad ir zināma ietekmējošās līnijas maksimālā strāva, pēc mērījumu veikšanas strāvas režīmā kļūst iespējams aprēķināt maksimālo inducēto spriegumu, ko aprēķina pēc formulas:
Veicot mērījumus, ir svarīgi paturēt prātā drošības pamatprincipus. Savienojošos vadus, atvienotāja rāmi un pašu voltmetru var pieslēgt, un drošai darbībai vispirms jāsamontē mērīšanas ķēde un tikai tad jāpievieno fāzes vadiem.
Savienojuma vadiem jābūt izolētiem vismaz 1000 voltu spriegumam.Strādniekiem jāvalkā dielektriski zābaki un cimdi. Ja mērīšanas laikā ir nepieciešams mainīt voltmetra skalas mērījumu robežas, vispirms no līnijas būs jāatvieno visa mērīšanas ķēde.