Điện áp cảm ứng và các biện pháp để bảo vệ chống lại nó

Điện áp được tạo ra trên các đường dây điện trên không bởi các đường dây hoạt động trong khu vực lân cận, điện áp này không liên quan trực tiếp đến điện áp của chính đường dây và do đó được gọi là cảm ứng.

Liên quan đến thực tế này, các quy tắc an toàn khi vận hành lắp đặt điện xác định các biện pháp bảo vệ phải được thực hiện để đảm bảo an toàn khi làm việc trên đường dây trên không. Các biện pháp an toàn cũng được ghi chú thành một mục riêng trong điều kiện việc nối đất không giúp giảm giá trị điện thế cảm ứng của các dây bị ngắt kết nối xuống dưới 25 vôn.

Trong khi đó, nhân viên dịch vụ thỉnh thoảng bị điện giật do điện áp cảm ứng. Điều này xảy ra do sự thiếu hiểu biết về bản chất thực sự của điện áp cảm ứng, nó xảy ra như thế nào, cơ chế là gì. Nguy hiểm vẫn tồn tại theo cách này hay cách khác, bởi vì ngay cả việc chạm vào dây dẫn được nối đất đúng cách dễ bị cảm ứng điện áp từ đường dây liền kề cũng có thể khiến một người bị điện giật.

Kết luận là bất kỳ đường dây trên không nào chạy song song với các đường dây trên không khác đều luôn chịu tác dụng quy nạp của các đường dây lân cận mà từ đó điện thế được tạo ra trên nó.

Các trường điện từ của các đường dây tương tác với nhau, trong khi giá trị của điện áp cảm ứng được liên kết với cả điện áp hoạt động và dòng điện tải, cũng như khoảng cách giữa các dây dẫn pha của đường dây, ngoài chiều dài của phần dọc theo đó các dây dẫn này chạy song song là đáng kể. Một tiềm năng được tạo ra trong mỗi dòng, bao gồm hai thành phần: tương tác tĩnh điện và điện từ.

Thành phần đầu tiên là tĩnh điện. Cảm ứng bởi thành phần này, điện áp liên quan đến sự tương tác của điện trường của dòng ảnh hưởng trên bị ngắt kết nối được coi là. Giá trị của điện áp cảm ứng, thậm chí chịu PUE, nhưng với sự đi qua song song của các đường dây này, phụ thuộc vào hiệu điện thế trên đường dây ảnh hưởng. Điện áp cảm ứng trên đường dây trên không bị ngắt kết nối hóa ra giống nhau dọc theo toàn bộ chiều dài của nó và hóa ra bằng:

Sơ đồ phân bố điện áp cảm ứng:

Thành phần tĩnh điện của điện áp cảm ứng có thể được giảm xuống giá trị an toàn dọc theo toàn bộ chiều dài của đường dây bằng cách nối đất ít nhất một nơi. Đó là, nếu một đường dây trên không như vậy được nối đất ở các đầu của nó, thì ảnh hưởng của hoạt động của thành phần tĩnh điện sẽ bị loại bỏ hoàn toàn. Đường dẫn khí bị ngắt, được nối đất ở các đầu, trong quá trình bảo trì, theo các quy tắc an toàn, phải được nối đất tại nơi làm việc.

Thành phần điện từ khác với cơ chế hoạt động của nó so với thành phần tĩnh điện. Điện áp cảm ứng từ thành phần điện từ là do tác dụng của từ trường của các dòng điện của các dây dẫn pha thuộc đường ảnh hưởng. Vì vậy, EMF hướng vào đường dây trên không bị ngắt kết nối sẽ bằng:

Điều quan trọng ở đây là hệ số ghép quy nạp, không thay đổi đối với các hành lang của các đường được xem xét, nhưng giá trị EMF được xác định bởi độ dài của phần mà các đường chạy song song. Dòng tải trong đường dây ảnh hưởng cũng có vấn đề, nhưng điện áp đường dây thì không. Điện áp chạm đất tại điểm x sẽ bằng:

Rõ ràng từ công thức là ở đầu dòng điện áp do thành phần điện từ gây ra sẽ là + E / 2, ở giữa dòng 0 và ở cuối - E / 2. Thành phần điện từ của điện áp cảm ứng không thay đổi do cách điện của dây với mặt đất hoặc nối đất tại một hoặc nhiều điểm.

Khi số điểm tiếp đất trên đường dây trên không tăng lên, chỉ có vị trí của điểm điện thế bằng không trên đường dây thay đổi. Theo đặc tính này của thành phần điện từ của điện áp cảm ứng, các quy tắc an toàn được cung cấp.

Các sơ đồ cho thấy rằng sự phân bố thành phần điện từ của điện áp cảm ứng trên đường dây trên không bị ngắt kết nối phụ thuộc vào điểm của vị trí nối đất. Nếu chỉ có một điểm nối đất, thì điểm không của điện thế cảm ứng sẽ trùng với điểm nối đất duy nhất.

Các sơ đồ này biện minh cho nguy cơ tiềm ẩn đối với nhân viên bảo trì nếu công việc được thực hiện đồng thời tại hai hoặc nhiều vị trí trên đường dây trên không, do đường dây trên không được nối đất tại một điểm thấp hơn giá trị hiệu dụng của thành phần điện từ cảm ứng của EMF. Vì vậy, nếu một trong các đội làm việc tại điểm nối đất C, thì điện áp ở đó bằng không.

Nơi làm việc thứ hai D cũng có thể được trang bị nối đất bảo vệ, nhưng khi đó điểm có điện thế bằng 0 sẽ dịch chuyển theo hướng giữa các điểm D và C, và bản thân điện áp tại các điểm D và C có thể vượt quá giá trị an toàn và mọi người sẽ được tiếp xúc với rủi ro.

Một hiệu ứng tương tự xảy ra khi làm việc trên bộ ngắt dòng, chịu ảnh hưởng của điện áp cảm ứng từ đường dây trên không. Bộ ngắt kết nối phải được nối đất ở phía đường dây, sau đó công nhân sẽ an toàn nếu đường dây này là đường nối đất duy nhất cho đường dây dịch vụ.

Mặt khác, nếu có một trái đất khác, chẳng hạn như trong một trạm biến áp nằm ở đầu kia của đường dây dịch vụ, thì điện áp cảm ứng tại điểm vận hành sẽ tăng đến mức tối đa và mọi người sẽ gặp nguy hiểm. Hình này cho thấy một sơ đồ giải thích.

Hệ số điện áp cảm ứng buộc công nhân chỉ làm việc một đội trên mỗi đường dây nếu đường dây trên không đó chịu ảnh hưởng của điện áp cảm ứng. Một phương án khác là chia đường dây thành nhiều đoạn riêng biệt, không liên kết với nhau rồi khôi phục từng đoạn một, và mặc dù giải pháp này phát sinh chi phí không cần thiết nhưng nó được sử dụng để đảm bảo an toàn cho người dân.Giải pháp thay thế là làm việc trực tiếp, sau đó một số nhóm có thể làm việc trên một dòng tại một thời điểm.

Trong quá trình chuẩn bị nơi làm việc cho lữ đoàn, người ta đặc biệt chú ý đến độ tin cậy của các mối nối tiếp xúc của dây pha với các thiết bị nối đất bảo vệ.

Nếu vô tình mất tiếp điểm, điểm không điện thế sẽ ngay lập tức dịch chuyển sang nơi khác, nơi làm việc sẽ có điện áp cảm ứng và con người sẽ gặp nguy hiểm. Vì lý do này, tốt nhất là thực hiện hai biện pháp bảo vệ độ tin cậy. Con số đưa ra một lời giải thích về sắc thái này.

Mức tối đa của thành phần điện từ cảm ứng của điện áp rơi vào ranh giới của vùng tương tác của đường dây, đặc biệt là trên các bộ ngắt kết nối đường dây bị ngắt kết nối. Tại các điểm này trên thanh cái nối đất của bộ ngắt kết nối đường dây hoặc trên giá đỡ đầu tiên, tính từ trạm biến áp, các phép đo được thực hiện có nối đất ở cả hai đầu của đường dây. Theo đó, vôn kế được chọn, loại phải phù hợp với giới hạn dự kiến ​​lên tới 500 - 1000 vôn.

Khi đã biết dòng điện tối đa của đường ảnh hưởng, sau khi thực hiện các phép đo ở chế độ dòng điện, có thể tính được điện áp cảm ứng tối đa, được tính theo công thức:

Điều quan trọng là phải ghi nhớ những điều cơ bản về an toàn trong khi thực hiện các phép đo. Các dây kết nối, khung của bộ ngắt kết nối và bản thân vôn kế có thể được cấp điện, và để vận hành an toàn, trước tiên bạn phải lắp ráp mạch đo và chỉ sau đó kết nối nó với dây pha.

Dây kết nối phải được cách điện cho điện áp tối thiểu 1000 vôn.Công nhân nên đi ủng và găng tay cách điện. Nếu trong quá trình đo cần thay đổi giới hạn đo của thang đo vôn kế, trước tiên bạn cần ngắt toàn bộ mạch đo khỏi đường dây.