Inducerad spänning och åtgärder för att skydda mot den

Spänning induceras på luftledningar av ledningar som fungerar i närheten, denna spänning är inte direkt relaterad till spänningen på själva ledningen och kallas därför inducerad.

I samband med detta bestämmer säkerhetsbestämmelserna för driften av elektriska installationer vilka skyddsåtgärder som ska vidtas för att säkerställa säkerheten vid arbete på luftledningar. Säkerhetsåtgärder noteras också som en separat post under förhållanden där jordning inte hjälper till att minska värdet på den inducerade potentialen för de frånkopplade ledningarna under 25 volt.

Under tiden får servicepersonal ibland elektriska stötar på grund av inducerad spänning. Detta händer på grund av en bristande förståelse för den sanna naturen av inducerad spänning, hur den uppstår, vad mekanismen är. Faran kvarstår på ett eller annat sätt, eftersom till och med beröring av en ordentligt jordad ledare som är mottaglig för spänningsinduktion från en intilliggande ledning kan elektrocutera en person.

Slutsatsen är att varje luftledning som löper parallellt med andra luftledningar hela tiden upplever den induktiva verkan av angränsande ledningar från vilka potentialen induceras på den.

Ledningarnas elektromagnetiska fält interagerar med varandra, medan värdet på den inducerade spänningen är associerat med både driftspänningen och belastningsströmmen, såväl som avståndet mellan ledningarnas fasledare, förutom längden på ledningarna. sektion längs vilken dessa ledare löper parallellt är betydande. En potential induceras i var och en av linjerna, som består av två komponenter: elektrostatisk och elektromagnetisk interaktion.

Den första komponenten är elektrostatisk. Inducerad av denna komponent är spänningen relaterad till interaktionen av det elektriska fältet hos den påverkande linjen på den anses frånkopplade. Värdet på inducerad spänning, till och med omfattas av PUE, men med parallell passage av dessa linjer, beror på spänningen på den påverkande ledningen. Spänningen som induceras på den frånkopplade luftledningen visar sig vara densamma längs hela sin längd och visar sig vara lika med:

Inducerad spänningsfördelningsdiagram:

Den elektrostatiska komponenten av den inducerade spänningen kan reduceras till ett säkert värde längs hela linjens längd genom att jorda åtminstone en plats. Det vill säga, om en sådan luftledning är jordad vid sina ändar, kommer effekten av den elektrostatiska komponentens verkan att helt elimineras. Den frånkopplade luftledningen, jordad i ändarna, måste under underhållet, i enlighet med säkerhetsreglerna, jordas på arbetsplatsen.

Den elektromagnetiska komponenten skiljer sig i sin verkningsmekanism från den elektrostatiska. Den inducerade spänningen från den elektromagnetiska komponenten beror på verkan av magnetfälten av strömmarna hos fasledarna som hör till den påverkande linjen. Så EMF riktad mot den frånkopplade luftledningen kommer att vara lika med:

Det som spelar roll här är koefficienten för induktiv koppling, som är oförändrad för korridorerna för de betraktade linjerna, men EMF-värdet bestäms av längden på den sektion längs vilken linjerna följer parallellt. Lastströmmen i den påverkande ledningen har också betydelse, men inte ledningsspänningen. Spänningen till jord vid punkt x kommer att vara lika med:

Det är uppenbart från formeln att i början av linjen kommer spänningen som induceras av den elektromagnetiska komponenten att vara + E / 2, i mitten av linjen 0 och i slutet -E / 2. Den elektromagnetiska komponenten av den inducerade spänningen är oförändrad på grund av isoleringen av tråden från marken eller jordar den vid en eller flera punkter.

När antalet jordningspunkter på luftledningen ökar, skiftar endast platsen för nollpotentialpunkten på linjen. I enlighet med denna egenskap hos den elektromagnetiska komponenten av den inducerade spänningen tillhandahålls säkerhetsregler.

Diagrammen visar att fördelningen av den elektromagnetiska komponenten av spänningen som induceras på den frånkopplade luftledningen beror på punkten för jordningspositionen. Om det bara finns en jord, kommer nollpunkten för den inducerade potentialen att sammanfalla med den enda jordpunkten.

Dessa diagram motiverar den potentiella faran för servicepersonal om arbete utförs samtidigt på två eller flera ställen på luftledningen, eftersom luftledningen som är jordad vid en punkt ligger under det effektiva värdet för den inducerade elektromagnetiska komponenten av EMF. Så om ett av teamen arbetar vid den jordade punkten C, då är spänningen där noll.

Den andra arbetsplatsen D kan också utrustas med skyddande jordning, men då kommer nollpotentialen att flyttas i riktningen mellan punkterna D och C, och spänningarna vid punkterna D och C själva kan överstiga säkra värden, och människor kommer redan att vara utsatt för risk.

En liknande effekt uppstår när man arbetar på linjefrånskiljare, som är under påverkan av den inducerade spänningen från luftledningen. Frånskiljaren måste vara jordad på linjesidan, då kommer arbetarna att vara säkra om denna jord är den enda för servicelinjen.

Annars, om det finns en annan jord, till exempel i en transformatorstation som ligger i andra änden av serviceledningen, kommer den inducerade spänningen vid driftpunkten att öka till ett maximum och människor kommer att vara i fara. Figuren visar ett förklarande diagram.

Den inducerade spänningsfaktorn tvingar arbetare att tillgripa att arbeta endast ett lag per linje om den luftledningen är under påverkan av inducerad spänning. Ett annat alternativ är att dela upp linjen i flera separata, oanslutna sektioner och sedan återställa dem en efter en, och även om denna lösning är förknippad med onödiga kostnader, tillgrips den för att säkerställa människors säkerhet.Alternativet är livearbete, varefter flera team kan arbeta på en linje åt gången.

I processen med att förbereda en arbetsplats för brigaden ägnas särskild uppmärksamhet åt tillförlitligheten av kontaktanslutningarna för fasledningar med skyddande jordningsanordningar.

Om kontakten av misstag tappas, kommer nollpunkten omedelbart att flyttas till en annan plats, och arbetsplatsen kommer att vara under inducerad spänning och människor kommer att vara i fara. Av denna anledning är det bäst att göra två försvar av tillförlitlighet. Figuren ger en förklaring av denna nyans.

Maximum av den inducerade elektromagnetiska komponenten av spänningen faller på gränserna för linjens interaktionszon, i synnerhet på de frånkopplade linjefrånskiljarna. Vid dessa punkter på jordningsbussen till ledningsfrånskiljaren eller på det första stödet, räknat från transformatorstationen, görs mätningar med jordar som ingår i båda ändarna av ledningen. Följaktligen väljs voltmetrar, vars klass måste passa inom de förväntade gränserna upp till 500 - 1000 volt.

När den maximala strömmen för den påverkande linjen är känd, efter att ha utfört mätningar i strömläget, blir det möjligt att beräkna den maximala inducerade spänningen, som beräknas med formeln:

Det är viktigt att ha säkerhetsgrunderna i åtanke när du gör mätningar. Anslutningskablarna, frånskiljarens ram och själva voltmetern kan aktiveras, och för säker drift måste du först montera mätkretsen och först därefter ansluta den till fasledningarna.

Anslutningsledningar måste isoleras för en minsta spänning på 1000 volt.Arbetare bör bära dielektriska stövlar och handskar. Om det under mätningen är nödvändigt att ändra mätgränserna för voltmeterskalan, måste du först koppla bort hela mätkretsen från linjen.