Opravárenské týmy často čelí problému přítomnosti napětí v přerušeném okruhu. K tomuto jevu dochází na trolejovém vedení, často na domácí elektrické síti. Toto je takzvané indukované napětí, které se objevuje na odpojených vodičích vlivem elektromagnetického pole, od práce podél elektrického vedení.
Pro lepší pochopení účinnosti ochranných opatření při opravách nadzemního elektrického vedení (OHL) považujeme podrobněji fyzickou povahu rušení. To pomůže lépe pochopit mechanismy ochrany proti elektrickému šoku vytvořenému na odpojených vodičích.
Stanovení indukovaného napětí
Oficiální napětí indukované terminologií označuje potenciál, který ohrožuje život, vyplývající z elektromagnetických účinků paralelního nadzemního vedení nebo elektřiny cirkulující v kontaktních sítích. Tento potenciál je parazitní, je generován vlivem fungující paralelní linky elektrické sítě a není přímo spojen s dopravovaným proudem. Odtud název - indukované napětí.
Jaké je nebezpečí tohoto jevu?
Přítomnost potenciálu v drátech indukovaných střídavým proudem nebo statickou elektřinou je často nemožné předvídat. Toto je hlavní nebezpečí zaměřování. Pravidelná ochranná zařízení nereagují na indukované napětí. Elektrikář, který padl pod vlivem proudu, bude ovlivněn proudem, dokud sám nebo s pomocí svého partnera neuvolní ruku nebo jinou část těla, která se dostala do styku s holým drátem.
Pokud v důsledku zkratu nadzemního vedení dojde k vypnutí ochranného napětí a vypnutí provozního napětí, mohou být vodiče pod indukovaným proudem. Nebezpečí také vzniká, když se objeví výboje blesku, včetně meziobrazových výbojů.
Pozor: standardní ochrana nereaguje na vypínací napětí vyplývající ze snímače. Při odpojení nadzemního vedení by proto mělo být použito speciální schéma uzemnění, které by umožnilo vytvořit body s nulovým potenciálem v určité zóně při údržbě vedení.
Nebezpečí je způsobeno chováním indukovaného proudu. Faktem je, že zdrojem proudu je snímání ze sousedních nadzemních vedení, které se šíří po celé délce drátu a není stejné. Proto je chování těchto proudů odlišné od obvyklého pro nás pracující elektřinu.
Přítomnost standardního lineárního uzemnění nezaručuje bezpečnost, ale naopak doprovází vznik elektrického proudu v odpojených vodičích. Jak je vidět na obrázku 1, maximální proud je v uzemňovacích bodech, to znamená na uzemňovacích nožech.
V některých případech se doporučuje odpojit uzemnění VL a pro ochranu použít přenosné uzemnění, které je instalováno na každé straně místa poškození, co nejblíže pracovišti.
Příčiny
Chcete-li začít, zvažte fyzický obraz výskytu rušení a poté zjistěte příčiny tohoto jevu v různých situacích:
- na trolejovém vedení;
- Elektrické instalace;
- v bytě;
- elektrické vedení.
Pokud jsou dva dlouhé vodiče uspořádány paralelně a střídavý proud prochází jedním z nich, objeví se na druhém napětí. Objeví se elektromagnetický vliv a vliv elektrostatické složky. Hodnoty elektrického potenciálu na nepřipojeném vodiči závisí na délce, vzdálenosti mezi vodiči a také na zátěžovém proudu. Podobné jevy se vyskytují ve skutečných energetických rozvodech.
Na trolejovém vedení (OHL)
Proud, který vytváří elektrostatická složka, má stejný vodič napříč vodičem: U e = k × U v , kde U e je indukované elektrostatické napětí, k je kapacitní vazební faktor a U in je pracovní napětí. Je zřejmé, že indukované napětí závisí na rozdílu potenciálu na vodičích paralelně s přímkou ovlivnění.
Všimněte si, že elektrostatické napětí je výsledkem nejen působení blízkých fázově zapojených elektromagnetických polí. Stejný účinek způsobuje jakákoliv statická elektřina. Například, v severních zeměpisných šířkách statický tip může způsobit aurora, stejně jako bouřky zmínily se o nahoře (ukázaný na obrázku dole).
Pro eliminaci elektrostatického potenciálu stačí drát kdekoli uzemnit.
Napěťová složka elektromagnetické složky je velmi odlišná od statické. Potenciál vzniká působením elektromagnetických polí tvořených proudy vodičů fáze. Obrázek 3 ukazuje vzor generování indukovaného napětí.
Důležité vlastnosti elektromagnetické složky:
- jeho hodnota je úměrná provoznímu proudu VL;
- závisí na vzdálenosti k ovlivňujícímu vzduchovému vedení;
- indukovaný potenciál je ovlivněn délkou interagujících vodičů;
- výrazná závislost na přenosném uzemnění VL a na zemním odporu.
V tomto případě se indukovaná emf vypočte podle vzorce:
E = M × L × I,
Zde M je koeficient indukční vazby, L je délka paralelní sekce, I je proud linie vlivu.
Jak je zřejmé ze vzorce, hodnota napětí fázového vodiče neovlivňuje EMF.
V určitém bodě x může být indukované napětí vypočteno podle vzorce:
U = - (E * x) / L + E / 2 , kde E je EMF, L je délka paralelního opakování, x je vzdálenost od bodu výpočtu napětí na začátek řádku.
Je zřejmé, že napětí v mezním bodě (kde x = 0) má hodnotu: U = + E / 2, ve středu vedení ( x se rovná konvenční jednotce) U = 0 a v koncovém bodě U = - E / 2 . Je jasné, že napětí není konstantní po celém vodičovém úseku vedení. To se mění lineárně mezi důvody, tvořit nulový potenciál v určitém bodě. Pokud je uzemnění jedno, pak je poloha nulového bodu v místě vstupu uzemňovacího nože.
Níže uvedené diagramy (obr. 4) ukazují, jak je distribuované indukované napětí. Všimněte si, jak se bod nulového potenciálu pohybuje a jak závisí na zvolené metodě uzemnění.
Ze schematických obrázků je vidět, jak může být práce servisního personálu na několika místech odpojeného TL nebezpečná. Kvůli asymetrii proudů může být indukované napětí distribuováno takovým způsobem, že nulový potenciál se pohybuje mimo pracovní prostor lidí. V důsledku toho mohou být opraváři vystaveni nebezpečnému působení indukovaného napětí.
V elektrických instalacích
Vzhledem k tomu, že stacionární elektrické instalace jsou neoddělitelně spojeny s nadzemními vedeními, existuje pravděpodobnost, že indukované napětí zasáhne části zařízení nesoucí proud. Nejčastěji se to děje, když je nula zlomena.
Zvláštností elektrických instalací je, že se používají izolované kabely, ve kterých jsou vodiče pevně zabaleny. Ačkoliv je délka tohoto vedení obvykle nevýznamná, může mít špička v kabelu významný potenciál (v důsledku těsného umístění vodičů). Proto při práci s elektrickými instalacemi je nutné zajistit ochranná opatření k uvolnění nebezpečného indukovaného napětí, použít osobní ochranné prostředky, které splňují třídu napětí. Je nutné dodržet ПУЭ, postavit ploty, aby byly zachovány bezpečné vzdálenosti od živých částí elektrických spotřebičů.
V bytě
Únik v běžné domácí síti je pozorován při přerušení nulového vodiče u vstupu nebo v úseku nadzemního vedení. Pokud hledáte indikátor fáze na výstupu, zobrazí se napětí na každém z výstupů. Ve skutečnosti existuje provozní napětí na fázovém vodiči a při nule je pozorován sběrný proud. Při řešení problémů všechno zapadne.
Vzhledem k tomu, že vyhledávání a odstraňování poruch v bytě se provádí s odpojenými pojistkami, čímž je zajištěna nezbytná ochrana.
V elektrickém zapojení
Elektroinstalace v domě se montuje pomocí dvou- a někdy třížilových vodičů. Obvykle jsou kabely uloženy v krabici, odkud větve jdou. Pokud spínač odpojí neutrální vodič, pak se s takovým pokládáním v něm nevyhnutelně objeví hrot. Tam je napětí bezpečné hodnoty, ale to je dost zapálit diodové osvětlení (diodové lampy zhasly). Problém je vyřešen jednoduše - je nutné vyměnit vodiče fáze a nulu na spínači.
Existují případy, kdy byl k uzemnění zásuvky použit třížilový kabel. Na tomto vodiči je vždy poměrně hmatatelné indukované napětí. Pro uzemnění proto použijte samostatný jednožilový kabel s velkým průřezem a spusťte jej co nejdále od kabelů s jmenovitým napětím.
Ochranná opatření
Vzhledem k tomu, že indukované proudy mohou dosahovat extrémně nebezpečných hodnot, zejména v úsecích nadzemního vedení nebo v elektrických instalacích, při jejich údržbě by měla být použita ochranná opatření 2]:
- používat zařízení pro signalizaci napětí;
- zajistit bezpečnou úroveň napětí v oblastech, kde má být práce prováděna;
- používat ochranný oděv, dielektrické rohože atd.;
- použít indikátory napětí, univerzální elektricky izolující tyče pro vyhodnocení hodnot snímacích proudů.
- použít zařízení pro uvolnění napětí.
Před zahájením práce na tratích s hrotem instalujte na krátkou vzdálenost přenosné uzemnění na obou stranách poškozené části nadzemního vedení. Uzemňovací vodiče uzemněte pomocí izolačních tyčí. Udržujte ochranné vzdálenosti uzemnění.
Obrázek 5 ukazuje, jak vzdálenost od země ovlivňuje pokles indukovaného napětí.
Změřte napětí v izolačních rukavicích a botách a umístěte měřicí přístroje na podlahové rohože nebo stojany. Používejte pouze měřicí přístroje, které jsou určeny pro stanovené účely a jsou určeny pro měření v rámci příslušných limitů. Nezapomeňte, že standardní ochranná zařízení pro indukovaný proud nejsou určena. Není možné provádět měření v podmínkách mlhy, srážek a silného větru.
Vždy zkontrolujte přítomnost fázového proudu na všech vodičích. Pokud používáte zařízení UPS UPS-10, určili jste lineární provozní napětí, pak je použití přenosného uzemnění zakázáno.
Z bezpečnostních důvodů musí být neutrální kabel vždy zapnut.