Наведенное напряжение. Причины возникновения и опасность
Наводка напряжения на линиях воздушной электропередачи возникает не так уж редко. Это наведенное напряжение также возникает в бытовых условиях и в электроустановках, связанных с линиями электропередач. Это явление создает такую же опасность для жизни человека, как и рабочее напряжение. Для того, чтобы правильно защитить себя от такого опасного явления, необходимо рассмотреть природу его появления.
Наводка в квартире
На данный момент многие специалисты утверждают, что наведенное напряжение также может возникать в квартире и в доме в сети 220 Вольт. «Наводка» в большинстве случаев будет проявляться в кабеле приложенным рядом с проводом, по которому будет протекать ток. Например, когда при включенном выключателе на диодных лампочках еле заметное свечение. Произойти подобная ситуация в большинстве случаев может из-за того, что рядом с проводом будет проложен проводник с фазной жилой.
В результате воздействия электромагнитного поля и будет возникать небольшая наводка. Ее величины будет вполне достаточно для того, чтобы осветить небольшие светодиоды. Иногда наводка также может возникать и в розетке. Возникает она в том случае, если происходит, обрыв нулевого провода. Чтобы более детально ознакомиться с примером влияния наводки, вам необходимо посмотреть видео.
Теперь вы точно знаете, что такое наведенное напряжение и чем оно опасно для жизни человека. Надеемся, что эта информация была полезной и интересной.
Значения шагового напряжения
Из физических предпосылок возникновения такого эффекта становится понятным, что величина шагового напряжения зависит от величины удаления от заземлителя или упавшего провода, расстояния между ступнями ног.
При этом можно выделить следующие основные значения:
- Максимальное — возникает в случаях, когда одна ступня находится на проводе или на грунте над заземлителем, а вторая на расстоянии 80–100 см. Это объясняется крутизной падения кривой графика зависимости потенциала от расстояния до точки заземления. Именно на этом участке разница потенциалов будет максимальной.
- Минимальное значение возможно только при значительном удалении от точки контакта провода с землёй. В этой зоне уже не наблюдается рассеивание электрического тока, поэтому разница потенциалов не возникает при любой величине шага.
- Нулевое значение характерно для тех ситуаций, когда ступни ног находятся на точках, для которых характерны одинаковые потенциалы. Такое становится возможным, если стать на элементы группового заземлителя или держать ступни практически вплотную.
Именно на этих данных и обоснованы правила выхода из зоны шагового напряжения, возникающей при аварийной ситуации. Практика показала, что придерживаться этих рекомендаций следует до тех пор, пока расстояния до центра зоне не превысит значение 20 м.
В чем опасность?
Наведенное напряжение имеет не меньшую опасность, чем обычный потенциал. Если при КЗ проводника работает релейная защита и отсекает аварийный участок, в случае с наведенным U все сложнее. Здесь защитные устройства не сработают, поэтому человек может оказаться под длительным воздействием негативных факторов.
При КЗ на рабочей линии, которая находится возле отключенного участка, на обесточенной ВЛ наведенное напряжение увеличивается в несколько раз. В результате ремонтный персонал оказывается под действием наведенного U, что может привести к ожогам и даже остановке сердца. Величина параметра может достигать 10-20 тысяч Вольт.
В ПУЭ прописано, что U выше 25 В уже опасно для здоровья человека
Вот почему важно внимательно подходить к этому обстоятельству и принимать меры, обеспечивающие дополнительную защиту. Как защититься от проводки, будет рассмотрено ниже в статье
Если человек оказался под напряжением, что делать?
Прежде всего, необходимо принять меры по отключению оборванной сети, сообщив дежурному диспетчеру об аварии. Если же это невозможно, человека необходимо как можно быстрее избавить от воздействия электрического тока. Подойти к нему можно исключительно «гусиным шагом», после чего оттащить его за пределы воздействия шагового напряжения. Если провод касается тела человека, откинуть его в сторону можно только сухой палкой.
Если речь идет о бригаде электриков, выполнявших ремонтные работы, то они, как правило, имеют диэлектрическую обувь, позволяющую передвигаться в районе провода безопасно. Такие бригады обычно имеют радиосвязь с диспетчером, которому могут сообщить о необходимости отключить высоковольтное оборудование. Вытащив человека из опасной зоны, необходимо вызвать врачей для оказания ему помощи и транспортировки его в больницу.
Программное обеспечение
Встроенное программное обеспечение (ПО) реализовано аппаратно и является метрологически значимым. Вклад ПО в суммарную погрешность измерителей незначителен, так как определяется погрешностью дискретизации (погрешностью АТ ЦП), являющейся ничтожно малой. Метрологические характеристики нормированы с учетом влияния ПО.
Программное обеспечение измерителей может быть проверено, установлено или переустановлено только на предприятии-изготовителе с использованием специальных программно-технических устройств.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений -«высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 — Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | METER N |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже v.250316 |
| Цифровой идентификатор ПО | — |
В чем опасность явления?
Наведенное напряжение можно считать более опасным и коварным в отличие от рабочего в силу того, что на него никак не реагирует защитная аппаратура. Например, при попадании под него ремонтного персонала, работник будет находиться под опасным воздействием до момента освобождения от его влияния. А вот если на человека воздействует рабочее напряжение, то срабатывает защита и происходит автоматическое отключение, вследствие короткого замыкания.
Кстати, о коротком замыкании (КЗ). При КЗ в рабочей линии происходит наводка на отключенную ВЛ и многократное превышение тока, что, естественно, отражается на персонале, занятом ремонтом на отключенной ВЛ. Последствия могут быть весьма плачевными – от сильных ожогов, до протекания тока по жизненно важным органам с их поражением, вплоть до летального исхода. Поэтому не нужно пренебрегать правилами безопасности при проведении работ на отключенных ВЛ.
Что же делать в случае попадания человека под наведенное напряжение? Как избавиться от его воздействия? Необходимо устранить протекание тока через тело человека. Для этого понадобится соединить опасную часть электроустановки с «землей», набросив на нее заземление.
Наведенное напряжение и меры защиты от него
Наведенное напряжение — невидимый враг, который в электрических сетях с высоким U может привести к сильным ожогам, нарушению работы внутренних органов и даже смерти.
В бытовой сети такие риски отсутствуют из-за низкого потенциала, но игнорировать опасность все равно не стоит.
Ниже рассмотрим, что такое наведенное напряжение, и как от него защититься. Укажем причины появления такого фактора на ВЛ (высоковольтной линии), в проводке, квартире и электрических установках.
Знание этих особенностей позволит защититься от негативных воздействий и лучше понимать природу электрического тока в целом.
От диспетчера___________________ЭС___________________диспетчеру облэнерго
На ВЛ 110 кВ_______________________________________________________
с отпайками_________________________________________________________
работы окончены, люди выведены, местные заземления сняты, линию можно
включать.
Принял диспетчер облэнерго___________________
Время___________________Дата___________________200 г.
3.4. Дежурным ПС МЭС и НСС ТЭС ввод ВЛ сдается устно с сообщением о состоянии коммутационной аппаратуры на противоположных концах ВЛ.
4. ВКЛЮЧЕНИЕ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ.
4.1. Перед включением линии диспетчер обязательно должен проверить возможность включения линии:
а) по записям в оперативном журнале и в заявках;
б) по книге телефонограмм о сдаче и приемке линии;
в) по отсутствию плакатов на приводах линейных (шинных) разъединителей;
г) путем опроса диспетчеров ЭС, оперативного персонала подстанций и электростанций об отсутствии работающих людей на оборудовании включаемой линии.
4.2. Операции по включению линии электропередачи между подстан- циями «А» и «Б» производятся в следующем порядке:4.2.1. На ПС «Б» с привода линейного разъединителя снять плакат «НЕ ВКЛЮЧАТЬ — РАБОТА НА ЛИНИИ», отключить заземляющие ножи и проверить их отключенное положение.4.2.2. На ПС «А» с привода линейного разъединителя снять плакат «НЕ ВКЛЮЧАТЬ — РАБОТА НА ЛИНИИ», отключить заземляющие ножи и проверить их отключенное положение.4.2.3. На ПС «А» проверить отключенное положение выключателя, включить линейный разъединитель и проверить его включенное положение. 4.2.4. На ПС «Б» проверить отключенное положение выключателя, включить линейный разъединитель и проверить его включенное положение.4.2.5. На ПС «Б» подключить ДНЗНП, снять с ключа управления выключателя плакат «НЕ ВКЛЮЧАТЬ — РАБОТАЮТ ЛЮДИ«.4.2.6. На ПС «Б» включить выключатель при выведенном из работы АПВ и убедиться в полнофазности включения выключателя.4.2.7. На ПС «А» снять с ключа управления плакат «НЕ ВКЛЮЧАТЬ — РАБОТАЮТ ЛЮДИ» и включить под нагрузку выключатель. Убедиться в полнофазности включения выключателя.4.2.8. На ПС «Б» вывести из работы ДНЗНП.4.2.9. Ввести АПВ с обеих сторон.
5. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ РАБОЧЕГО МЕСТА И ДОПУСКУ БРИГАД НА ВЛ, НАХОДЯЩИЕСЯ ПОД НАВЕДЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ.
5.1. При выполнении работ в зоне слабого действия наведенного напряжения (менее 42 вольт) ВЛ необходимо заземлить в РУ станций и подстанций с установкой заземлений на месте производства работ.
5.2. При выполнении работ в зоне сильного действия наведенного напряжения (более 42 вольт) ВЛ должна быть разземлена в РУ станций и подстанций с предварительной установкой базового заземления на месте работы. Дополнительно схема выключателя должна быть разобрана с обеих сторон, а на линейном разъединителе следует включить заземляющие ножи в сторону выключателя. При наличии обходной системы шин ее также необходимо заземлить.
Порядок сдачи-приема ВЛ для подготовки рабочего места и допуска бригад определен телефонограммами приведенными ниже.
ТЕЛЕФОНОГРАММА N _____
От диспетчера облэнерго диспетчеру ____________________ ЭС ________________
ВЛ 110_кВ__________________________________________________________
с отпайками_________________________________________________________
отключена и заземлена с ______сторон.
ВЛ сдается в Ваше распоряжение для установки базового. заземления на месте работ.
Диспетчер облэнерго____________________________________
Время________________________ Дата_________________________200 г.
ТЕЛЕФОНОГРАММА N_____
От диспетчера____________________ЭС__________________диспетчеру облэнерго
На ВЛ 110_кВ ____________________________________________
установлено базовое заземление на месте работ. ВЛ можно разземлять на подстанциях со всех сторон.
Принял диспетчер облэнерго_______________________
Время______________________ Дата______________________200 г.
ТЕЛЕФОНОГРАММА N _____
От диспетчера облэнерго диспетчеру ___________________ ЭС _________________
ВЛ 110_кВ__________________________________________________________
с отпайками_________________________________________________________
разземлена на подстанциях в сторону ВЛ и заземлена в сторону ПС на ПС:________________________________________________________________
ВЛ сдается в Ваше распоряжение до________вр. ав. готовности______час
Опасное напряжение
В первую очередь отметим, что думать о наличии опасного и неопасного электрического тока ошибочно — любое воздействие негативно, отличается лишь степень вреда. Причина, по которой один человек пострадает меньше, а другой больше, обусловлена внутренним сопротивлением. Оно же зависит от толщины кожи, уровня влажности помещения, в котором произошло соприкосновение, и тела человека, а также путь тока.
И этому нужно уделить отдельное внимание, потому что самое опасное протекание тока для жизни человека либо через ногу и голову, либо через руку и голову. Это объясняется тем, что ток проходит через сердце, мозг и легкие
И если напряжение постоянного или переменного тока при этом большое, то в худших случаях это вызывает остановку сердца или органов дыхания.
Установлено, что постоянный ток для человека чуть безопаснее переменного, если все происходит в рамках сетей до 500 В. И стоит напряжению начать расти, вместе с ним растет опасность для человека.
Однако это не все, потому что важно также учитывать частоту сети. Если взять для рассмотрения 500 Гц, то несколько безопаснее, чем промышленные 50 Гц
Обусловлено это тем, что с повышением частоты постепенно проявляется Skin Effect, суть которого заключается в прохождении тока по поверхности проводника, благодаря чему внутренние органы не затрагиваются.
Финальное же значение опасности тока для человека представляет собой время. Если продолжительно находится под постоянным током или переменным, то урон будет выше, чем кратковременный удар им. И, хотя здесь также нужно учитывать силу тока, чтобы дать однозначный ответ, но чем меньше времени под воздействием, тем лучше.
Остаточное явление в действии
Когда генератор описываемого устройства вырабатывает напряжение, поступающее впоследствии в измеряемую сеть, образуется разность потенциалов между контуром заземления и проводом. Впоследствии создается емкость, в которой присутствует определенный заряд.
При отключении измеряющего провода имеющаяся в мегаомметре цепь разрывается. Но частичному сохранению подлежит потенциал из-за появления емкостного заряда в шине, проводе. Контакт человека с подобным участком приведет к электротравме токовым зарядом, который пройдет через тело. Избежать такой опасности поможет переносное заземление с обязательной изоляцией его рукоятки для безопасного устранения емкостного напряжения.
Прежде чем включать мегаомметр для работы, следует убедиться в отсутствии в проверяемой схеме напряжения остаточного заряда. В этом случае рекомендуется воспользоваться вольтметром, специальными индикаторами, подающими необходимый сигнал. Описываемый прибор дает возможность выполнять ряд процедур, в частности это:
- проверка изоляции десятижильного кабеля по отношению к земле;
- проведение необходимых замеров в каждой жиле относительно друг друга;
- определение качества изоляции между жильными проходами.
В любом случае обязательно должно использоваться переносное заземление. Для обеспечения правильной и безопасной работы предварительно заземляющий проводник замыкается с контуром на грунте. В таком состоянии он находится до завершения всех мероприятий. Другим концом проводник соединяется с изоляционной штангой, с помощью которой и обеспечивается заземление для последующего устранения остаточного заряда.
Наведение напряжения на домашних линиях электропроводки
Разумеется, речь не идет о значениях в сотни или тысячи вольт. Однако 40–60 вольт можно получить, а это уже опасно для жизни. Наверное, многие наблюдали блеклое свечение экономных ламп при выключенном освещении. Это признак наличия наведенного напряжения. Как правило, такие ситуации возникают при параллельной укладке линий питания розеточной сети и освещения.
При проведении работ опасаться нечего: вы все равно отключаете от вводного напряжения всю домашнюю сеть. А для локализации проблем вроде светящихся экономок, следует пересмотреть маршруты укладки проводов, и проверить рабочее заземление и зануление.
Как защититься, меры безопасности
Из сказанного видно, что наведенное напряжение несет большие риски, что требует ответственности реализации мероприятий по защите людей от попадания в опасную зону.
Организационные меры безопасности:
- Работники, выполняющие работы в области наводки, должны иметь 3-ю группу по электробезопасности, а руководитель работ — 4-ю.
- Наличие опыта работ по ремонту и обслуживанию силовых линий, а также элементов молниезащиты.
- Организация параметра безопасности возле рабочего места, выполнение мероприятий, указанных в заявке и наряде-допуске.
- Нулевой провод в измеряемой группе считается таковым, что находится под U.
- Начало и завершение работ оформляется в письменном виде. Как правило, заполняется журнал допуска с подписью работников, заполняется наряд-допуск.
Измерения и работы нельзя проводить в условиях сильного тумана или ветра, осадков или плохой видимости. Если в процессе измерений работник выявляет поврежденный элемент ВЛ или КЛ, работы останавливаются до устранения неполадки.
При работе на линиях с наводкой необходимо учесть следующие нюансы:
- Заземление должно находиться в зоне видимости рабочего места.
- При наличии только статического напряжения достаточно одного заземления, но для надежности лучше установить заземлитель в двух местах. Если одно из устройств выйдет из строя, второе подстрахует.
- В случае с электромагнитной проводкой принимаются более серьезные меры безопасности. В этом случае заземление ставится непосредственно на рабочем месте. В этом случае наведенный потенциал в месте выполнения работ будет равен нулю.
Заземление — надежный способ защититься от наведенного напряжения. Но даже в этом случае отключенная линия будет находиться под негативным воздействием.
Для работы можно выбрать один из вариантов:
- Отключение электроустановок, которые находятся параллельно к рабочей линии. В таком случае ремонтные работы должны выполняться как можно быстрее, чтобы исключить простой потребителей без электричества или длительное снижение надежности сети.
- Разделение ремонтируемой линии на несколько участков, которые не имеют электрической связи. Здесь работает принцип, который упоминался выше. Речь идет о том, что величина наводки напрямую зависит от длины участка.
- Работы под напряжением или с его отключением, но с применением специальных средств персональной защиты. В таком случае действия работника несколько скованы, но зато удается избежать отключения или снижения надежности сети.
Для обеспечения личной безопасности применяются следующие изделия:
- Сигнализаторы напряжения — показывают факт наличия U или наводки.
- Применение защитной одежды и ковриков на диэлектрической основе во избежание прохождения тока через организм человека.
- Использование указателей напряжения, а также электроизолирующих штанг для проверки уровня наведенного U.
- Работа в ботах и изолирующих перчатках.
При использовании измерительных устройств и СИЗ необходимо ориентироваться на класс U, для которого они предусмотрены.
Как сделать заземление в частном доме самому, своими руками, схемы, фото, видео
Чем опасен переменный ток
Особенность переменного напряжения заключается в изменении полярности с определенной частотой. Соответственно, с этой же частотой меняется направление протекания электронов. Для человека этот вид электротока представляет серьезную угрозу, поскольку он оказывает более выраженное стимулирующее воздействие на нервы и мускулатуру, в том числе сердечную.
При электроударах смерть пострадавших чаще всего наступает в результате фибрилляции желудочков сердца, которая более вероятна под воздействием «переменки». Кроме того, переменный ток в электросети более опасен из-за маленького сопротивления тела человека по отношению к нему.
При определенных условиях переменное напряжение оказывается практически полностью безопасным. Это возможно при его сверхвысокой частоте (более 20 кГц). Безопасность достигается за счет поверхностного эффекта, благодаря которому электричество протекает только по коже, затрагивая ее верхние слои и не проникая во внутренние органы.
ЭМС: общие положения
Электромагнитные помехи бывают двух видов: индуктивные и кондуктивные.
Индуктивные помехи передаются через электромагнитное поле «по воздуху». Еще эти помехи называют излучаемыми или излученными.
Кондуктивные помехи передаются по проводникам — проводам, земле и т.д.
Индуктивные помехи появляются при воздействии мощного электромагнитного или магнитного поля. Причиной кондуктивных помех могут быть коммутации токовых цепей, удары молнии, импульсы и т.д.
На коммутаторы, как и на все оборудование, могут воздействовать и индуктивные, и кондуктивные помехи.
Давайте рассмотрим разные источники помех на промышленном объекте, и какие именно помехи они создают.
Почему возникает наведенное напряжение
Во многих случаях наведенное напряжение появляется на обесточенных воздушных линиях электропередач, выведенных из эксплуатации в ремонт. Основным условием его возникновения считается электромагнитное поле, расположенное возле высоковольтной линии. Данная воздушная линия, проходящая параллельно с отключенной линией, производит наведение стороннего потенциала. Это и будет наиболее простым ответом на вопрос, что такое наведенное напряжение.
Значение этого параметра постоянно изменяется, в зависимости от влияния определенных факторов, таких как протяженность участка, расстояние до фазных проводов, те или иные метеорологические условия. Потенциал, наведенный на отключенную воздушную линию, состоит из двух активных составляющих – электромагнитной и электростатической.
- Электромагнитная составляющая образуется под влиянием магнитного поля. Само поле, в свою очередь, возникает под действием тока, протекающего по высоковольтной линии, расположенной рядом. Его величина будет оставаться неизменной даже при наличии заземления, устроенного в нескольких местах. Под действием заземления может измениться лишь место, где расположена точка с нулевым потенциалом.
- Электростатическую часть, наоборот, можно нейтрализовать с помощью заземляющей системы, которая устраивается на концах линии и в местах проведения работ. Величина наведенного напряжения снижается, если заземление выполнено хотя-бы в одной точке высоковольтной линии.
Теоретически возникновение наведенного напряжения происходит в следующем порядке. Если по проводнику течет переменный ток, то вокруг него будет создаваться электромагнитное поле. Интенсивность поля будет снижаться при постепенном удалении от проводника.
Кроме того, в электромагнитном поле наблюдается изменение пульсаций, когда направление и величина тока также изменяются. Если в зону действия поля попадет какой-либо другой проводник, в нем будет индуцировано наведенное напряжение. Значение напряжения определяется с помощью подключенных измерительных приборов. Таким образом определяется степень опасности для работающего персонала.
Например, если отключенная высоковольтная линия будет находиться под напряжением, не превышающим 25 вольт, ремонтные работы можно выполнять в обычных защитных средствах. Когда это значение будет превышено, потребуется проведение специальных технических мероприятий, использование дополнительных средств защиты.
Меры защиты
Учитывая то, что наведённые токи могут достигать предельно опасных значений, особенно на участках ВЛ или в электроустановках, при их обслуживании следует применять меры защиты :
- использовать сигнализаторы напряжения;
- обеспечивать безопасный уровень напряжения на участках, где предстоит работа;
- использовать защитную одежду, диэлектрические коврики и т.п.;
- пользоваться указателями напряжения, универсальными электроизолирующими штангами для оценки значений токов наводки.
- применять приспособления для снятия напряжений.
Перед проведением работ на линиях с наводкой устанавливайте переносные заземления с двух сторон повреждённого участка ВЛ на небольшом расстоянии. Заземляйте провода с поверхности земли, используя изоляционные штанги. Выдерживайте расстояния срабатывания защиты заземлений.
На рисунке 5 показано как влияет расстояние от заземления на снижение наведённого напряжения.
Рис. 5. Снижение наведённого напряжения
Измерение напряжения проводите в изолирующих перчатках и ботах, а измерительные приборы располагайте на ковриках или подставках. Используйте только те измерительные устройства, которые предназначены для указанных целей и рассчитаны на измерение в соответствующих пределах. Помните, что штатные защитные приспособления для наведённого тока не предназначены. Нельзя проводить измерения в условиях тумана, осадков, а также при сильном ветре.
Всегда проверяйте наличие фазного тока на всех проводах. Если с помощью прибора УПСФ-10 вы определили линейное рабочее напряжение, то использовать переносное заземление запрещается.
В целях безопасности всегда считайте нулевой кабель таким, что находится под напряжением.
