Что такое наведенное напряжение и почему оно возникает на отключенных линиях электропередач. Какую опасность представляет наведенное напряжение для персонала. Как определить наличие наведенного напряжения и защититься от него при работах на ЛЭП. Какие меры безопасности необходимо соблюдать в зоне влияния наведенного напряжения.
Что такое наведенное напряжение и причины его возникновения
Наведенное напряжение — это напряжение, возникающее на отключенных проводах и оборудовании линий электропередачи под влиянием электромагнитного поля соседних действующих линий. Основные причины появления наведенного напряжения:
- Электромагнитная индукция от токов в соседних работающих ЛЭП
- Электростатическая индукция от высоковольтных проводов действующих ЛЭП
- Емкостная связь между проводами отключенной и работающей линий
Величина наведенного напряжения зависит от многих факторов:
- Расстояние между линиями
- Длина параллельного прохождения линий
- Класс напряжения работающей ЛЭП
- Величина тока в работающей линии
- Наличие и схема заземления отключенной линии
Опасность наведенного напряжения для персонала
Наведенное напряжение представляет серьезную опасность для людей, работающих на отключенных линиях электропередачи. Основные факторы риска:

- Поражение электрическим током при прикосновении к проводам
- Возникновение электрической дуги
- Непредсказуемые скачки напряжения при коммутациях на работающих ЛЭП
Особенно опасны ситуации, когда персонал ошибочно считает линию полностью обесточенной. Наведенное напряжение может достигать нескольких киловольт, что достаточно для серьезных травм и летального исхода.
Способы определения наличия наведенного напряжения
Для безопасного проведения работ важно правильно определить наличие и величину наведенного напряжения. Основные методы:
- Измерение специальными указателями напряжения
- Использование переносных измерительных приборов
- Расчетные методы на основе параметров линий
При измерениях необходимо соблюдать особые меры предосторожности:
- Использовать средства индивидуальной защиты
- Применять устройства с защитой от импульсных перенапряжений
- Проводить измерения с земли с помощью изолирующих штанг
Защита от наведенного напряжения при работах на ЛЭП
Основные способы защиты персонала от воздействия наведенного напряжения:

- Наложение временных заземлений в местах проведения работ
- Использование индивидуальных средств защиты (диэлектрические перчатки, боты)
- Применение изолирующего инструмента и приспособлений
- Оборудование изолирующих площадок для работы
- Ограничение длительности нахождения в зоне наведенного напряжения
Особое внимание уделяется правильной схеме наложения заземлений. При неправильном заземлении линии наведенное напряжение может даже возрасти.
Требования безопасности при работах в зоне влияния наведенного напряжения
При проведении работ на отключенных ЛЭП в зоне влияния наведенного напряжения необходимо соблюдать следующие правила:
- Проводить инструктаж персонала об опасности наведенного напряжения
- Измерять величину наведенного напряжения до начала работ
- Устанавливать временные заземления в соответствии с технологической картой
- Использовать комплект индивидуальных средств защиты
- Применять только изолирующий инструмент
- Не прикасаться к проводам до проверки отсутствия напряжения
- Ограничивать время нахождения в опасной зоне
Методы расчета наведенного напряжения
Для предварительной оценки величины наведенного напряжения применяются различные расчетные методики. Основные подходы:

- Аналитические расчеты на основе параметров линий
- Численное моделирование электромагнитных процессов
- Использование специализированных программных комплексов
При расчетах учитываются следующие факторы:
- Геометрическое расположение проводов
- Электрические параметры линий
- Режимы работы влияющих ЛЭП
- Схемы заземления отключенной линии
Расчетные методы позволяют оценить наведенное напряжение для различных конфигураций линий и режимов работы.
Нормативные требования по защите от наведенного напряжения
Основные нормативные документы, регламентирующие вопросы безопасности при наведенном напряжении:
- Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок
- Инструкции по применению и испытанию средств защиты
- Правила устройства электроустановок
- Стандарты организаций по работе под наведенным напряжением
Ключевые нормативные требования:
- Измерение наведенного напряжения до начала работ
- Применение необходимых средств защиты
- Установка временных заземлений по утвержденным схемам
- Ограничение длительности работ под наведенным напряжением
Заключение
Наведенное напряжение представляет серьезную опасность при работах на отключенных линиях электропередачи. Для обеспечения безопасности персонала необходимо:

- Правильно определять наличие и величину наведенного напряжения
- Применять эффективные способы защиты
- Строго соблюдать требования нормативных документов
- Проводить обучение и инструктаж персонала
При соблюдении всех мер предосторожности риск поражения наведенным напряжением может быть существенно снижен. Однако полностью исключить опасность невозможно, поэтому при работах на ЛЭП всегда требуется повышенное внимание.
Наведенное напряжение и защита от него
Нередко возникают ситуации, когда даже обесточенные линии электропередачи и связанные с ними электроустановки, могут представлять серьезную опасность для обслуживающего персонала. Причиной этого становится наведенное напряжение, суть которого будет рассмотрена ниже. Данное явление иногда возникает и в быту, при эксплуатации обычных сетей 220 вольт.
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.
Опасность наведенного напряжения
Все, кто работает с электричеством следует помнить, что в отличие от обычного рабочего, наведенное напряжение — это очень опасное явление, от которого не спасают традиционные защитные устройства и аппаратура. Когда кто-нибудь из ремонтного персонала попадает под его воздействие, он будет находиться в таком состоянии, пока не будет с посторонней помощью освобожден от негативного влияния. В такой же ситуации при рабочем напряжении происходит срабатывание защиты и автоматическое отключение цепи.
Отрицательно влияет и короткое замыкание. Когда замыкание случается на рабочей линии, многократное превышение тока захватывает и отключенную воздушную линию. Работающий персонал может получить ожоги, а в некоторых случаях не исключается летальный исход. Поэтому, даже если сеть полностью отключена, все равно необходимо соблюдение всех правил электробезопасности на линии.
Если же человек все-таки попал под влияние наведенного напряжения, следует как можно быстрее остановить течение тока через тело. Одним из спасательных технических мероприятий становится соединение с землей опасной части электроустановки. Самое простое, что можно сделать в данной ситуации, это убрать провод с помощью любого изолированного предмета.
Возникновение наводки в бытовых условиях
По мнению многих специалистов возникновение наведенного напряжения вполне возможно и в бытовых условиях, в домашней электрической сети напряжением 220 вольт.
Чаще всего это явление возникает в проводе, проложенном рядом с другим проводником, находящимся под напряжением. Визуально это проявляется чуть заметным свечением диодных лампочек, когда выключатель находится в отключенном состоянии и означает, что рядом с обесточенным проводом очень близко проложена фазная жила. Под действием электромагнитного поля возникает наводка незначительной величины. В некоторых случаях наведенное напряжение может появиться и в розетке из-за обрыва нулевого проводника.
Наведенное напряжение — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Наведенное напряжение
Cтраница 1
Наведенное напряжение на неработающем токопроводе измеряется при наложении закороток, предусмотренных проектом. Измерения ведут на середине пролета между закорот-ками. Переносным вольтметром поочередно замеряют напряжение между разными фазами и между фазами и землей. [1]
Наведенное напряжение W может быть значительным, и для его ограничения при работах на отключенной цепи устанавливаются закоротки в начале и конце токопровода, а при необходимости и в промежуточных его точках с таким расчетом, чтобы наведенное напряжение не превышало 250 В, требуемых по условиям безопасности. [3]
Наведенное напряжение U может быть значительным, и для его ограничения при работах на отключенной цепи устанавливаются закоротки. Количество и месторасположение закороток выбирается с таким расчетом, чтобы значение U не превышало 250 В. [4]
Наведенное напряжение V может быть значительным и для его ограничения при работах на отключенной цепи устанавливаются закоротки в начале и конце токопровода при необходимости и в промежуточных его точках с таким расчетом, чтобы наведенное напряжение не превышало 250 В, требуемых по условиям безопасности. [5]
Если наведенное напряжение высоко, нужно заземлять два конца. В этом случае в экране возникают наведенные токи, что приводит к дополнительному нагреву кабеля. Однако потери в экране все же гораздо меньше, чем потери в центральной токопроводящей жиле, и максимальный дополнительный нагрев находится в пределах от 1 до 3 С. [6]
Это наведенное напряжение усиливается и регистрируется. Можно считать, что вращающееся поле Н обусловливает когерентность прецессии спинов, в результате чего возникает макроскопический магнитный момент, прецессирующий с частотой VQ. В другом варианте схемы возбуждающая и приемная катушки объединены и процесс переориентации ядер детектируется как поглощение энергии ВЧ-поля. [7]
Это наведенное напряжение переменного тока подвергается в мостовом преобразователе станции катодной защиты однопо-лупериодному выпрямлению, увеличивает защитный ток и тем самым вызывает снижение потенциала труба — грунт. Поскольку рабочий ток в высоковольтной воздушной линии или на участке электрифицированной железной дороги изменяется во времени, происходит синхронное изменение и наведенного напряжения и вместе с ним выпрямленного переменного тока, вследствие чего потенциал труба — грунт непрерывно колеблется. Оптимальная настройка станции катодной защиты в таких условиях становится затруднительной или даже невозможной. Преобразователи, стойкие к воздействию высокого напряжения, и в этом случае оказываются выгодными, потому что их дроссели резко уменьшают наведенное переменное напряжение. В итоге потенциал труба — грунт стабилизируется. [9]
Полярность наведенного напряжения в зависимости от взаимного расположения и направления намотки катушек может совпадать ( быть согласной) или не совпадать ( быть встречной) с принятой положительной полярностью напряжения второй катушки. [10]
Величины наведенных напряжений у полупроводниковых реле значительно меньше, чем у электромеханических реле. Мертвые зоны этих защит также имеют меньшие величины, и вследствие этого потеря направленности действия реле в рассматриваемом случае все же может быть. [11]
Фаза наведенного напряжения смещена по отношению к току на 90 и может, таким образом, значительно отличаться от фазы напряжения, наведенного электростатически. Действие высших гармоник тока линии передачи пропорционально частоте, как это видно из соотношения (31.4), и может приводить к нарушению работы телефонных линий, тем более что телефонные линии чувствительны к ним больше, чем к основной гармонике. [12]
Опасности наведенных напряжений и защите от них посвящена глава, здесь ограничимся лишь примерами. Опасность таких напряжений особенно велика, если автомашина перевозит пожаро — и взрывоопасные грузы. [13]
Для снижения наведенных напряжений на трубопроводах используют главным образом заземляющие устройства. Защитные заземления устанавливают в таких местах на трубопроводах, где наведенные электрифицированной железной дорогой напряжения трубопровода превышают допустимые. [14]
В зоне наведенного напряжения при работе на проводах ( тросах), выполняемых с не имеющей изолирующего звена телескопической вышки или другого механизма для подъема людей, их рабочие площадки соединяются посредством переносного заземления с проводом ( тросом), а сама вышка или механизм заземляются. Провод ( трос) при этом должен быть заземлен на ближайшей опоре. [15]
Страницы: 1 2 3 4
Классификация напряжения (рабочее или наведенное) на ВЛ 10 кВ
При проведении работ на воздушных линиях электропередачи (ВЛ) наличие наведенного напряжения от соседних ВЛ и других электроустановок существенно затрудняет определение отсутствия рабочего напряжения и, тем самым, снижает безопасность подготовки рабочего места (установки переносного заземления).
В ЗАО «Техношанс» разработана представленная ниже технология, позволяющая различать наведенное и рабочее напряжения, а также оценивать мощность источника наведенного напряжения.
ИНСТРУКЦИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ КЛАССИФИКАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ (РАБОЧЕЕ ИЛИ НАВЕДЕННОЕ) НА ВЛ 10 кВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ ВБЛИЗИ ДРУГИХ ДЕЙСТВУЮЩИХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
1. Перечень применяемых технических средств.
1.1. Электрозащитные средства, используемые при классификации напряжения.
1.1.1. Указатель высокого напряжения УВНК-10Б (контактная часть) — 1 шт.
1.1.2. Указатель напряжения для проверки совпадения фаз УПСФ-10 — 1 шт.
1.1.3. Универсальная электроизолирующая штанга ШЭУ-10-5-6,6 — 2 шт.
1.2. Электрозащитные средства, применяемые для оценки значения мощности источника наведенного напряжения.
1.2.1. Указатель напряжения для проверки совпадения фаз УПСФ-10 — 1 шт.
1.2.2. Указатель низкого напряжения (УНВЛ-0,4 или УНВЛ-0,4М) с номинальным напряжением до 0,4 кВ — 1 шт.
1.2.3. Универсальная электроизолирующая штанга ШЭУ-10-5-6,6 — 2 шт.
1.2.4. Устройство поиска повреждений линий электропередачи 6−10 кВ УПП-10 — 1 шт.
1.3. Средства индивидуальной защиты, диэлектрические перчатки, боты, ковры, подставки, изолирующие лестницы и т. д. — в необходимых количествах.
2. Меры безопасности.
2.1. Меры безопасности должны соответствовать характеру выполняемой работы и отвечать требованиям действующих правил техники безопасности и правил применения защитных средств в электроустановках.
2.2. Во всех случаях проведения работ в условиях наличия наведенного напряжения переносное заземление необходимо устанавливать с поверхности земли и непосредственно на рабочем месте.
2.3. При проведении работ с поверхности земли (с помощью штанг ШЭУ) для защиты от пыли и т. п. необходимо дополнительно применять защитные очки или лицевые щитки, а также защитные каски.
2.4. Планирование мер безопасности при выполнении работ по оценке мощности источника наведенного напряжения должно осуществляться с учетом возможных импульсных перенапряжений в источнике наведенного напряжения. Такие перенапряжения, возникающие в результате ударов молний, коротких замыканий, а также при коммутациях на линиях электропередачи, создающих наведенное напряжение (в частности, ВЛ сверхвысокого напряжения), представляют значительную опасность при проведении измерений с помощью обычных измерительных приборов (тестеров).
2.4.1. Для оценки мощности источника наведенного напряжения недопустимо применение указателей напряжения для ВЛ до 1 кВ с удлиняющими щупами, содержащих в рукоятках элементы электрических схем. Использование этих указателей может привести к травмам в результате их взрывов и возгораний, вызванных скачкообразным повышением наведенного напряжения.
2.4.2. Измерительные приборы и соединительные проводники необходимо располагать на диэлектрическом ковре или подставке. 2.4.3. Измерения следует проводить в диэлектрических перчатках и ботах (на диэлектрических ковриках), а также в защитных очках (лицевых щитках).
2.4.3.Измерения следует проводить в диэлектрических перчатках и ботах (надиэлектрических ковриках), атакже взащитных очках (лицевых щитках).
3. Порядок выполнения работ по классификации напряжения.
3.1. Проверить сземли наличие/отсутствие напряжения напроводах всех фаз спомощью контактной части указателя УВНК-10Б, соединенного с электроизолирующей универсальной штангой ШЭУ-10-5-6,6 (рис.1а).
3.1.1. Если указатель показывает отсутствие напряжения, тона проводах отсутствует рабочее напряжение, но может присутствовать наведенное напряжение не более 1100 В (порог срабатывания контактной части УВНК-10Б составляет приблизительно 1100 В). Переносное заземление устанавливать можно.
3.1.2. Если указатель показывает наличие напряжения, то на проводе (проводах) присутствует либо рабочее, либо наведенное напряжение более 1100 В. Переносное заземление устанавливать нельзя. Необходимо выполнить операции в соответствии с п. 3.2.
3.2. Проверить с земли согласно рис. 1б наличие напряжения между фазами АВ, ВС и АС с помощью двухполюсного указателя для проверки совпадения фаз УПСФ-10 и двух штанг ШЭУ-10-5-6,6.
3.2.1. Если указатель УПСФ-10 показывает наличие напряжения, то на проводах присутствует рабочее линейное напряжение. Переносное заземление устанавливать нельзя.
3.2.2. Если указатель УПСФ-10 не показывает наличие напряжения, то рабочее напряжение отсутствует, а наведенное напряжение может иметь величину вплоть до расчетного для этой ВЛ или даже выше. Переносное заземление устанавливать можно.
3.3. Приблизительная оценка величины наведенного напряжения может быть выполнена с помощью указателей УВНК-10Б, предназначенных для напряжений разных классов.
3.3.1. При срабатывании УВНК-10Б с рабочим напряжением 6−10, 6−35, 6−110 кВ наведенное напряжение имеет значение не менее 1100 В.
1 — опора ВЛ;
2 — указатель высокого напряжения УВНК-10Б;
3 — электроизолирующая штанга ШЭУ-10-5-6,6;
4 — двухполюсный указатель напряжения УПСФ-10.
◄ Рис. 1. Этапы выполнения работ при проведении
классификации напряжения
3.3.2. При срабатывании указателя высокого напряжения УВНК-10Б с рабочим напряжением 10−20, 10−35, 10−110 кВ наведенное напряжение имеет значение не менее 1 900−2 000 В.
3.3.3. При срабатывании указателя высокого напряжения УВНК-10Б с рабочим напряжением 35−220, 35−330 кВ наведенное напряжение составляет не менее 7 000 В.
4. Приближенная оценка мощности источника наведенного напряжения (далее — наведенной мощности). Эта оценка необходима при экспериментальной проверке расчетных значений наведенной мощности для оптимизации мероприятий по защите от наведенного напряжения.
4.1. Оценка наведенной мощности может быть выполнена сначала с помощью указателя напряжения УПСФ-10, а затем (ни в коем случае не наоборот) — с помощью двухполюсного указателя напряжения для ВЛ 0,4 кВ (УНВЛ-0,4 или УНВЛ-0,4М).
4.2. Проверить наличие фазного напряжения на проводе, ближайшем к источнику наведенной мощности, относительно заземляющего спуска опоры в соответствии с рис. 1в. Если УПСФ-10 показывает наличие напряжения, то даже при слабом свечении индикатора наведенная мощность составляет не менее 1,0 ВА. В этом случае запрещается применять более чувствительные указатели напряжения УНВЛ-0,4 (УНВЛ-0,4М). При максимальной интенсивности свечения индикатора УПСФ-10 наведенная мощность может составлять 60−100 ВА и более.
4.3. Оценка значений наведенной мощности, превышающих 100 ВА, может быть выполнена (с подъемом на опору) с помощью двухполюсного устройства поиска повреждений линий 6−10 кВ УПП-10. При напряжении 10 кВ максимальному отклонению стрелки индикатора УПП-10 соответствует ток 150 мА, что позволяет оценить наведенную мощность до 1,5 кВА.
4.4. Если приборы УПСФ-10 или УПП-10 не показывают наличие напряжения, то наведенная мощность не более 1,0 ВА и для ее оценки требуется применять более чувствительные двухполюсные указатели напряжения УНВЛ-0,4 или УНВЛ-0,4М.
4.5. Если указатель УНВЛ-0,4 (УНВЛ-0,4М) при подключении в соответствии с рис. 1в показывает наличие фазного напряжения, то при слабом свечении индикатора наведенная мощность составляет приблизительно 0,1 ВА. Возрастание яркости свечения индикатора до максимального значения соответствует увеличению наведенной мощности до 1 ВА. При отсутствии свечения или очень низкой его интенсивности уровни наведенного напряжения и наведенной мощности настолько малы, что для измерений может быть использован обычный тестер. При этом следует соблюдать меры безопасности на случай внезапного появления рабочего напряжения или скачкообразного увеличения наведенного напряжения.
5. Классификация напряжения (рабочее/наведенное) может быть выполнена с помощью других указателей напряжения, обеспечивающих достаточную яркость свечения на расстоянии 6–10 м на фоне неба в солнечный день.
6. Для оценки мощности наведенного напряжения необходимо применять указатели проверки совпадения фаз и указатели напряжения для ВЛ 0,4 кВ, работающие на активном токе. При этом следует использовать указатели, рукоятки которых не содержат элементы электрических схем.
7. Допустимо применение других штанг, совместимых с используемыми указателями напряжения. Обязательное требование к штангам — отсутствие проводящих электрический ток звеньев (металлических, металлических с покрытием из термоусадочной изолирующей трубки, углепластиковых и т. п.).
ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ОТКЛЮЧЕННОЙ ВЛ 110 КВ Л-105 С ЦЕЛЬЮ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕЗОПАСНЫХ РЕМОНТНЫХ СХЕМ ЛИНИИ
Стрижова Татьяна Анатольевна
Санкт-Петербурский горный университет
кандидат технических наук, доцент
Библиографическая ссылка на статью:
Стрижова Т.А. Исследование различных способов заземления отключенной ВЛ 110 кВ Л-105 с целью определения безопасных ремонтных схем линии // Современные научные исследования и инновации. 2019. № 3 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2019/03/88880 (дата обращения: 28.01.2022).
Предлагается определять с помощью измерений наведенные напряжения при наибольшем рабочем токе на влияющих ЛЭП. В тоже время, указывается, что измерения наведенных напряжений должны проводиться «заблаговременно», лишь «по возможности в период передачи по влияющей ВЛ наибольшей мощности». Затем путем линейного пересчета от фактического к наибольшему току определяется максимальное наведенное напряжение.
Возникает вопрос о том, что считать максимальной нагрузкой
— допустимую нагрузку по нагреву проводов;
— допустимую нагрузку по нагреву проводов, умноженную на коэффициент перегрузки при кратковременных режимах работы;
— максимальную нагрузку, которая может реально существовать в данном участке сети в любых режимах работы;
— максимальную нагрузку, которая может реально существовать в данном участке сети во время ремонтных работ.
Единственным путем реального обеспечения требований безопасности работ в соответствии с “Межотраслевыми правилами” остается заземление линии только в одной точке – месте работ. При этом создаются дополнительные организационные трудности при ремонтах в нескольких, удаленных друг от друга более чем на один пролет, местах линии. Всегда существует вероятность (случайного) заземления отключенного участка линии во второй точке или по концам, что приводит к резкому росту наведенных напряжений.
Сказанное выше определяет актуальность рассматриваемых вопросов и позволяет сформулировать цель и задачи работы следующим образом.
Целью работы является расчетное определение максимальных наведенных напряжений на отключенных ЛЭП, находящихся в зоне влияния работающих ЛЭП.
Для достижения этой цели в работе решаются следующие задачи:
— подготовка исходных данных по исследуемой и влияющим линиям;
— моделирование линии Л-105 и влияющих линий в среде ATPDraw;
— проведение расчётов наведённых напряжений при различных схемах заземления отключённой цепи.
Рассмотрим случай сближения двух линий с горизонтальным расположением проводов. Будем считать, что сближение происходит на всем протяжении обеих линий длиной 120 км.
Рассмотрим отдельно магнитное и электрическое влияние.
Рассмотрим предельный случай, когда магнитное влияние при параллельном сближении двух однородных по длине линий будет наибольшим. Этот режим возникает при заземлении РЛ на одном конце. Считая, в первом приближении, что токи через распределенные емкости РЛ на землю отсутствуют (такие токи уменьшают наведенные напряжения), можно найти напряжение в произвольной точке линии как U1(x)=, где х — текущая координата вдоль линии, а точка x = 0 принята в месте заземления линии. Тогда график напряжений относительно земли представит собой прямую с наклоном (рис.1.1а). Максимальное напряжение будет на изолированном конце ЛЭП и составит
При изолированных обоих концах РЛ (и нулевом напряжении на РЛ при отсутствии влияния), суммарный заряд провода и при наличии влияния останется равным нулю. Поэтому график наведенного напряжения сдвинется симметрично относительно нулевой оси (рис. 1.1б). Максимальное наведенное напряжение в этом случае будет равно Umax 2 = Umax 1/2. На практике идеальной изоляции ЛЭП не бывает. Тогда линия привяжется к случайной точке с наибольшей утечкой на землю и модуль максимального наведенного напряжения на проводах РЛ примет промежуточное значение (рис. 1.1в).
Эти оценки позволяют определить степень необходимой детализации трасс сближения, а именно: нет необходимости учитывать относительно небольшие неоднородности трасс, например, плавные изменения высот в пролетах с транспозициями, влияние отдельных опор с нестандартными высотами подвеса (переходы через дороги, пересечения ЛЭП и т.д.).
Рис.1.1. Изменение наведенного напряжения на изолированной линии и заземленной только при х=0
а) линия заземлена при х=0
б) линия идеально изолирована
в) линия, у которой в точках М1 и М2 изоляция ослаблена
Также можно отметить, что сделанные оценки возможных наведенных напряжений сильно завышены, так как в практике ремонтов заземление линий на одном конце не допускается, а при изолированной по концам линии ее необходимо заземлять в месте ремонта.
Также рассмотрим распределение наведенных напряжений для основного режима работы на ремонтируемых линиях, а именно, при заземлении линии по обоим концам. Здесь следует различать варианты, когда сопротивление заземлений по концам сравнимо или больше собственного продольного сопротивления проводов (относительно короткие линии и повышенные сопротивления контуров оконечных подстанций), и случаи, когда R1 и R2 много меньше сопротивления проводов, где R1 и R2 — сопротивления контуров подстанций.
Первый случай с точки зрения процессов в РЛ приближается к рассмотренной выше изолированной ЛЭП. Во втором – в РЛ возникает значительный встречный ток, компенсирующий влияние E(вн). При наличии встречного тока в РЛ разность напряжений между двумя произвольными точками x1 и x2 на участке, подверженном влиянию, будет:
где x12 — расстояние между точками x1 и x2 вдоль трассы ВЛ;
E(вн) — погонная (на километр) внешняя э.д.с.;
Zx12 — индуктивно-активное сопротивление провода РЛ на длине x12;
IРЛ — наведенный ток в РЛ;
— суммарная внешняя э.д.с. (в предположении, что на длине x12 E(вн) = const.).
— падение напряжения на участке x12 , вызванное током IРЛ .
Направление тока в (1.1) принято противоположным направлению э.д.с. С учетом этого обстоятельства можно сразу сказать, что при и наведенное напряжение на всей РЛ (при сближении линий по всей длине) будет равно нулю. Будет равно нулю и наведенное напряжение на любом ее участке x12 , т.е. будет всегда выполняться равенство
В статье предложена расчетная модель для предварительной оценки величин наведенного напряжения на отключаемой ВЛ, приведен перечень необходимых исходных данных для расчетов.
Наведенным напряжением называется разность потенциалов между проводящими частями электроустановок (ВЛ или оборудования ПС) и точкой нулевого потенциала, возникающая в результате воздействия электрического и магнитного полей, создаваемых расположенными вблизи электроустановками, находящимися под напряжением. Электрическое поле характеризуется электростатической составляющей, зависящей от напряжения влияющих ВЛ и емкостных связей рассматриваемых ВЛ, и электромагнитной составляющей, зависящей от тока во влияющих ВЛ, расстояний между отключенной и влияющими ВЛ, длин и конфигурации участков сближения и параметров контура протекания тока.
Для предварительной оценки и пересчета полученных в результате измерений значений наведенного напряжения используется упрощенная расчетная методика. Ее применение позволяет сократить количество необходимых измерений. Исходными данными для расчетов являются длина ВЛ, расстояния между осями трасс ВЛ на участках сближения, в том числе в местах, где двухцепные ВЛ переходят на разные трассы, наибольшие значения сопротивлений контуров заземления ПС и опор (с учетом коэффициента сезонности) по концам линий и на границах участков, а также максимальные значения токов, которые могут возникнуть во влияющих ВЛ после аварийного отключения одной или нескольких линий в прилегающей сети.
Значение наведенного напряжения определяется по формуле:
где Е1 и Е2 — значения эквивалентных э.д.с.
Расчёты произведены в программе ATP Draw.
Модель каждого участка строилась исходя из:
- типа опор каждой линии;
- количества изоляторов в гирлянде;
- типа провода.
При этом в модели задавались:
— номер фазы;
— реактивное сопротивление провода, Ом/км;
— радиус провода, см;
— активное сопротивление провода, Ом/км;
— расстояние между проводами по горизонтали, м;
— высота подвеса проводов на опорах с учетом длины гирлянды, м;
— высота подвеса провода над землей в середине пролета, м.
С помощью серии расчетов были определены максимальные уровни наведенных напряжений в 8 точках. Напряжение в каждой точке определялось для трёх фаз на изолированной линии, заземлённой только на АТЭЦ.
Таким образом, из данной работы можно сделать следующие выводы:
Для линий, имеющих простейшие случаи сближения (сближение с одной линией) степень опасности наведённого напряжения может быть оценена на основе графика границы опасной зоны при различной нагрузке на влияющей линии. Если значение наведённого напряжения не превышает 25 В, то работы можно считать безопасными, и ремонтировать такую линию можно без проведения специальных мероприятий по дополнительной защите персонала. Если это значение превышает допустимое, и невозможно обеспечить необходимое значение сопротивления заземления в месте ремонта, то рекомендуется проводить работы на линиях, как работы без снятия напряжения.
Рисунок 1.2. График распределения наведённого напряжения на линии Л-105 при заземлении в ОРУ АТЭЦ.
Библиографический список
- Шустов В.Г. Снижение значения и длительности наведенных напряжений на ВЛ // Электрические станции. 2007. №1. – С.49-55.
- Селиванов В.Н. Использование программы расчета электромагнитных переходных процессов ATP-EMTP в учебном процессе // Вестник МГТУ, том 12, №1. 2009. – С.107-112.
- Целебровский Ю.В. О безопасности работ на воздушных линиях, находящихся под наведённым напряжением. Реальные опасности и методики измерения напряжений // Новости ЭлектроТехники, 2009. №1 (55).
Количество просмотров публикации: Please wait
Все статьи автора «Стрижова Татьяна Анатольевна»
Что такое наводка в электричестве? – Tokzamer
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.
Причины возникновения
Наведенное напряжение может появиться на воздушной линии электропередач, которая выведена в ремонт и отключена от питания, из-за воздействия на нее находящейся рядом действующей электроустановки, либо другой линии под напряжением. Действие оказывает не сама линия или электроустановка, а их электромагнитное поле.
Поэтому, воздушная линия, параллельно протянутая возле обесточенной линии, наводит внешний потенциал, представляющий большую опасность для ремонтного и обслуживающего персонала. Величина такого наведенного напряжения не является постоянной, и меняется в зависимости от длины участка линии, параллельной действующей, а также значения рабочего напряжения, тока нагрузки, удаленности фазных проводников, погодных условий.
Наведенное напряжение на линии электропередач разделяется по видам воздействия:
- Электромагнитная часть . Возникает вследствие воздействия магнитного поля, появляющегося от течения электрического тока по действующей линии электропередач. Особенностью и отличием такой составляющей является фактор того, что при заземлении линии в разных нескольких местах, электромагнитное влияние не исчезает и ее величина остается прежней. Влияет разве что нахождение точки нулевого потенциала.
- Электростатическая составляющая . Она отличается от электромагнитной тем, что исчезает путем подключения заземления на краях линии и в месте производства работы. Уменьшить значение наведенного напряжения можно путем заземления одной точки линии.
Разберемся, отчего возникает наводка, и каков его принцип действия. На рисунке изображен проводник А-А. При прохождении по нему переменного тока образуется электромагнитное поле, действие которого снижается по мере удаления от провода (окраска менее яркая).
Пульсации электромагнитного поля также изменяются при изменении величины электрического тока и его направления. Если в это поле попадает другой проводник, то в нем возникает наводка. На рисунке показаны провода с подсоединенными приборами измерения для контроля значения напряжения.
Необходимо определить, какая величина напряжения будет опасной для человека, обслуживающего линию электропередач. Принято считать, что наличие на отключенной воздушной линии наведенного напряжения не более 25 вольт, предполагает применение защитных мер обычного использования.
Если это значение будет превышено, то требуются специальные средства безопасности и осуществление мероприятий, создающих необходимую степень защиты от опасного действия потенциала напряжения. Такими мерами являются отключение заземления по концам линии, подключение заземления на рабочем участке воздушной линии, а также возможен разрез проводника на отдельные части.
Опасность наведенного напряженияЭто явление считается более опасным и уникальным в отличие от действующего рабочего напряжения, ввиду того, что защитные устройства на него не действуют. Если электромонтер попадет под наводку, то под его действием он будет находиться, пока не освободится от него. А при воздействии рабочего напряжения срабатывает устройство защиты и электричество автоматически отключается.
При коротком замыкании на действующей линии осуществляется наводка на обесточенную линию, и ток возрастает в несколько раз. Это оказывает опасное воздействие на ремонтный персонал, работающий на обесточенной линии передач. Последствия таких наведений напряжения бывают очень серьезными: сильные ожоги тела, поражения током важных органов, летальные исходы. Поэтому необходимо соблюдать правила безопасности при работах на выключенных линиях электропередач.
Наведенное напряжение может достигать несколько десятков киловольт. Иногда приходится работать одновременно в нескольких местах. Работая с вышки, ее обязательно необходимо заземлить. При этом нельзя забывать о выравнивании потенциала провода заземления и корзины вышки, с которой производится работа. При заземлении линии по ее концам, на участке работы напряжение может превысить допустимую величину, так как нулевой потенциал сместится в точку между заземлениями. Если возникла необходимость работы на линии в нескольких местах, то вся линия должна быть разделена на отдельные участки, электрически не связанные между собой. На таком участке можно приступить к ремонту, заземлившись в одной лишь точке.
Для гарантии безопасности необходимо устанавливать на рабочем месте два заземления. Случится что-нибудь с одним заземлением – подстрахует второе. Это особенно необходимо, если предстоит разъединить провод. До разъединения провода заземление следует устанавливать с обеих сторон от места предполагаемого разрыва с обязательным подсоединением их к одному заземлению.
Теперь можно разъединить шлейф, не опасаясь, что замкнете на себя уравнительный ток между концами провода. Заземлив линию в единственной точке на участке только на месте работы, можете быть уверены, что вашей жизни ничто не угрожает.
Нельзя забывать об основных мерах безопасности при осуществлении различных измерений на линии. Соединительные провода, вольтметр и рама разъединителя могут быть под напряжением, поэтому для безопасности необходимо перед измерением собрать схему измерений, а потом уже подключать ее к проводникам фаз.
Соединительные проводники должны иметь изоляцию, которая рассчитана на минимальное напряжение 1 кВ. Работники должны находиться в диэлектрических перчатках и ботах. Если при измерении напряжения будет нужно изменить пределы шкалы прибора, то сначала отключают от напряжения всю схему измерений от воздушной линии.
Наведенное напряжение в квартиреЯвление наводки напряжения кроме воздушных линий может возникать и в бытовых условиях в квартире, либо собственном доме в бытовой сети. Наводка возникает в кабеле, находящемся рядом с проводником, подключенным к бытовой сети. Рассмотрим это на примере.
При отключенном выключателе на лампах освещения, которые имеют в своей конструкции светодиоды, может появиться слабое свечение. Это явление образуется вследствие расположенного рядом проводника питания фазного напряжения. Поэтому при воздействии электромагнитного поля возникает наведенное напряжение, хотя и незначительное, но достаточное для слабого свечения светодиодов.
Другим примером может служить наведенное напряжение в розетке. Она появляется в том случае, если образовался обрыв провода ноля. При этом, измеряя индикатором в розетке напряжение, обнаруживаются две фазы. На самом деле фаза одна. Вторая фаза исчезнет после устранения обрыва нулевого проводника.
Что такое наведенное напряжение и чем оно опасно?
Ремонтные бригады довольно часто сталкиваются с проблемой наличия напряжения в разорванной цепи. Такое явление случается на воздушных линиях, нередко в бытовой электросети. Это так называемое наведенное напряжение, появляющееся на отключенных проводах вследствие воздействия электромагнитного поля, от работающих рядом электролиний.
Для лучшего понимания эффективности защитных мер при ремонте воздушных линий электропередач (ВЛ) рассмотрим более подробно физическую сущность наводки. Это поможет лучше понять механизмы защиты от поражения током, образовавшимся на отключенных проводах.
Определение наведенного напряжения
Официальная терминология наведённым напряжением называет потенциал, опасный для жизни, возникающий в результате электромагнитных воздействий параллельной воздушной линии или электричества циркулирующего в контактных сетях. Этот потенциал является паразитным, порождённым влиянием функционирующей параллельной линией электрической сети и прямо не относится к транспортируемому току. Отсюда и название – наведённое напряжение.
В чем опасность явления?
Наличие в проводах потенциала, наведённого переменным током или статическим электричеством часто невозможно предсказать. В этом кроется главная опасность наводки. На наведённое напряжение не реагируют штатные защитные приборы. На электромеханика, попавшего под действие наводки, будет действовать ток, пока он самостоятельно, либо с помощью напарника не высвободит руку или другую часть тела, соприкоснувшуюся с оголенным проводом.
Если в результате короткого замыкания на ВЛ произойдёт срабатывание защиты, отключающее рабочее напряжение, провода могут оказаться под наведённым током. Опасность также возникает при появлении грозовых разрядов, в т. ч. и междуоблачных.
Обратите внимание: штатная защита не реагирует на напряжения срабатывания, возникшие в результате наводки. Поэтому при отключенной ВЛ – следует применять особые схемы заземления, позволяющие создавать точки нулевого потенциала в конкретной зоне, при обслуживании линий.
Опасность обусловлена поведением наведённого тока. Дело в том, что источником тока является наводка от соседних ВЛ, распространяющаяся по всей длине провода не одинаково. Поэтому поведение таких токов отличается от привычного для нас рабочего электричества.
Наличие штатного линейного заземления не гарантируют безопасности, а наоборот, сопутствует появлению электрического тока в отсоединённых проводах. Как видно на рисунке 1, максимальный ток находится в точках заземления, то есть на заземляющих ножах.
Рис. 1. Значение напряжений между заземляющими ножами
В некоторых случаях целесообразно отключить заземления ВЛ, а для защиты использовать переносные заземления, которые устанавливают с каждой стороны от места повреждения, как можно ближе к точке проведения работ.
Причины возникновения
Для начала рассмотрим физическую картину возникновение наводки, а потом выясним причины явления в различных ситуациях:
- на воздушной линии;
- электроустановках;
- в квартире;
- электропроводке.
Если расположить параллельно два длинных проводника и по одному из них пропустить переменный ток, то на втором возникнет напряжение. Причём проявится электромагнитное влияние и действие электростатической составляющей. Величины электрических потенциалов на неподключённом проводнике зависят от длины, расстояния между проводами, а также от тока нагрузки. Подобные явления происходят и в реально действующих линиях энергоснабжения.
На воздушной линии (ВЛ)
Ток, который создаёт электростатическая составляющая, имеет одинаковый потенциал по всему проводнику: Uэ = k×Uв, где Uэ – наведённое электростатическое напряжение, k является коэффициентом ёмкостной связи, а Uв – рабочее влияющее напряжение. Очевидно, что наведённое напряжение зависит от разницы потенциалов на проводах параллельно расположенной влияющей линии.
Заметим, что электростатическое напряжение является результатом не только действия расположенных поблизости электромагнитных полей фазных проводов. Любое статическое электричество вызывает такой же эффект. Например, в северных широтах статическую наводку может вызвать полярное сияние, а также, упомянутые выше грозовые разряды (показано на рисунке ниже).
Рис. 2. Статическое напряжение от полярного сияния
Для устранения электростатического потенциала достаточно заземлить провод в любом месте.
Компонент напряжения электромагнитной составляющей, сильно отличается от статического. Потенциал возникает вследствие действия электромагнитных полей, образованных токами проводов фазы. На рисунке 3 показана схема образования наведённого напряжения.
Электромагнитная составляющая наведённого напряжения
Важные особенности электромагнитной составляющей:
- её величина пропорциональна рабочем току ВЛ;
- зависит от расстояния до влияющей воздушной линии;
- на наведённый потенциал влияет протяжённость взаимодействующих проводов;
- выраженная зависимость от схемы переносного заземления ВЛ и от сопротивления заземления.
Наведённая ЭДС в этом случае вычисляется по формуле:
Здесь M – коэффициент индуктивной связи, L – протяжённость параллельного участка, I – сила тока влияющей линии.
Как видно из формулы, величина напряжения провода фазы не влияет на ЭДС.
В конкретной точке x наведённое напряжение можно вычислить по формуле:
U = – (E*x)/L+ E/2 , где E – ЭДС, L – длина параллельного следования, x – расстояние от точки вычисления напряжения до начала линии.
Очевидно, что напряжение в точке отсечения (где x = 0) принимает значение: U = + E/2 , в середине линии (x равняется условной единице) U = 0, а в конечной точке U = – E/2. Понятно, что напряжение уже не является константой на всём участке проводов линии. Оно линейно изменяется между заземлениями, образуя нулевой потенциал в определённой точке. Если заземление одно, тогда положение нулевой точки находится в месте входа заземляющего ножа.
На схемах, приведённых ниже (рисунок 4), видно как распределяется наведённое напряжение. Обратите внимание, как перемещается точка нулевого потенциала и как она зависит от выбранного способа заземления.
Рис. 4. Схемы распределения наводимого напряжения в зависимости от расположения точек заземления
Из схематических изображений видно, как работа обслуживающего персонала одновременно в нескольких местах отключённой ВЛ может представлять опасность. Ввиду несимметрии токов наведённое напряжение может распределиться таким образом, что нулевые потенциалы сдвинутся за пределы рабочего пространства людей. Вследствие этого ремонтники могут оказаться под опасным воздействием наведённого напряжения.
В электроустановках
Ввиду того, что стационарные электроустановки неразрывно связаны с ВЛ, существует вероятность попадания наведённого напряжения на токоведущие части оборудования. Чаще всего это случается при обрыве нуля.
Особенность электроустановок в том, что там используются изолированные кабели, в которых плотно уложены провода. Хотя длина такой проводки обычно незначительна, однако, наводка в кабеле может иметь существенный потенциал (из-за плотного размещения проводов). Поэтому при работе с электроустановками необходимо обеспечивать защитные меры по снятию опасного наведённого напряжения, использовать средства индивидуальной защиты, отвечающие классу напряжения. Необходимо придерживаться ПУЭ, выставлять ограждения для соблюдения безопасных расстояний к токоведущим частям электроприборов.
В квартире
Наводка в обычной бытовой сети наблюдается при обрыве нулевого провода на входе или на участке воздушной линии. Если поискать индикатором фазу в розетке – он покажет напряжение на каждом из выходов. В действительности же, рабочее напряжение существует на проводе фазы, а на нулевом – наблюдается ток наводки. При устранении неисправности всё становится на свои места.
Поскольку поиск и ликвидация неисправности в квартире проводится при отключенных предохранителях, то тем самым обеспечивается необходимая защита.
В электропроводке
Электропроводка в доме монтируется с использованием двух-, а иногда трёхжильных проводов. Обычно кабели укладываются в короба, откуда выходят разветвления. Если выключатель разъединяет нулевой провод, то при такой укладке в нём неизбежно появится наводка. Возникает напряжение безопасной величины, однако его достаточно для зажигания диодного освещения (выключенные диодные лампы тускло светятся). Проблема решается просто – необходимо на выключателе поменять местами провода фазы и нуля.
Известны случаи, когда для заземления розетки использовался провод трёхжильного кабеля. На этом проводнике всегда присутствует довольно ощутимое наведённое напряжение. Поэтому для заземления используйте отдельный одножильный кабель большого сечения и прокладывайте его как можно далее от проводки с номинальными напряжениями.
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 [ 2 ]:
- 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.
Видео в тему
Наведенное напряжение
Нередко возникают ситуации, когда даже обесточенные линии электропередачи и связанные с ними электроустановки, могут представлять серьезную опасность для обслуживающего персонала. Причиной этого становится наведенное напряжение, суть которого будет рассмотрена ниже. Данное явление иногда возникает и в быту, при эксплуатации обычных сетей 220 вольт.
- Почему возникает наведенное напряжение
- Опасность наведенного напряжения
- Возникновение наводки в бытовых условиях
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.
Опасность наведенного напряжения
Все, кто работает с электричеством следует помнить, что в отличие от обычного рабочего, наведенное напряжение — это очень опасное явление, от которого не спасают традиционные защитные устройства и аппаратура. Когда кто-нибудь из ремонтного персонала попадает под его воздействие, он будет находиться в таком состоянии, пока не будет с посторонней помощью освобожден от негативного влияния. В такой же ситуации при рабочем напряжении происходит срабатывание защиты и автоматическое отключение цепи.
Отрицательно влияет и короткое замыкание. Когда замыкание случается на рабочей линии, многократное превышение тока захватывает и отключенную воздушную линию. Работающий персонал может получить ожоги, а в некоторых случаях не исключается летальный исход. Поэтому, даже если сеть полностью отключена, все равно необходимо соблюдение всех правил электробезопасности на линии.
Если же человек все-таки попал под влияние наведенного напряжения, следует как можно быстрее остановить течение тока через тело. Одним из спасательных технических мероприятий становится соединение с землей опасной части электроустановки. Самое простое, что можно сделать в данной ситуации, это убрать провод с помощью любого изолированного предмета.
Возникновение наводки в бытовых условиях
По мнению многих специалистов возникновение наведенного напряжения вполне возможно и в бытовых условиях, в домашней электрической сети напряжением 220 вольт.
Чаще всего это явление возникает в проводе, проложенном рядом с другим проводником, находящимся под напряжением. Визуально это проявляется чуть заметным свечением диодных лампочек, когда выключатель находится в отключенном состоянии и означает, что рядом с обесточенным проводом очень близко проложена фазная жила. Под действием электромагнитного поля возникает наводка незначительной величины. В некоторых случаях наведенное напряжение может появиться и в розетке из-за обрыва нулевого проводника.
Защита от скачков напряжения
Индикатор напряжения на светодиодах: схема, как сделать своими руками самодельный указатель напряжения в сети
Что такое наведенное напряжение и чем оно опасно?
- Причины возникновения
- В чем опасность явления?
- Наводка в квартире
Причины возникновения
Наведенное напряжение возникает на выведенной в ремонт и обесточенной воздушной линии электропередач (ВЛ), вследствие влияния на нее электромагнитного поля расположенной в непосредственной близости работающей электроустановки или другой ВЛ, которая находится под напряжением. Таким образом, ВЛ, которая проходит параллельно отключенной линии, наводит сторонний потенциал, который представляет существенную опасность для обслуживающей ремонтной бригады. Значение наведенного напряжения в проводе изменяется в зависимости от протяженности участка, на котором ВЛ идут параллельно, тока нагрузки и величины рабочего напряжения, отдаленности фазных проводов, метеорологических условий. Потенциал, который наведен на ВЛ, объединяет в себе два вида воздействия – электромагнитную и электростатическую составляющую:
- Электромагнитная часть появляется под действием магнитного поля, возникающего от протекания тока по работающей рядом ВЛ. Отличительной особенностью данной составляющей является то, что при заземлении даже в нескольких местах линии, она не изменяет свою величину. Единственное, что можно изменить с помощью заземлений – это расположение точки нулевого потенциала.
- Электростатическая часть, в отличие от электромагнитной, устраняется путем заземления линии в ее концах и в месте ведения работ. Снизить же величину наведенного напряжения возможно установив заземление хотя бы в единственной точке ВЛ.
Давайте рассмотрим подробнее, что это такое – наведенное напряжение и природу его возникновения. Чтобы понять, как оно появляется, обратимся к фото, на котором изображен проводник:
Имеется проводник, обозначенный на картинке как А-А. При протекании по нему переменного тока создается электромагнитное поле, интенсивность которого уменьшается по мере отдаления от проводника (на изображении можно заметить снижение яркости окраски). Также изменяются пульсации электромагнитного поля с изменением направления и величины тока. При попадании в поле любого другого проводника в нем индуцируется наведенное напряжение. Ниже на картинке показаны проводники с подключенными измерительными приборами для определения величины напряжения:
Какое значение считается опасным для персонала? Считается, что если на отключенной ВЛ присутствует наведенное напряжение и его значение не превышает 25 В, то ремонтные мероприятия производятся с применением обычных средств защиты. В случае превышения безопасной величины следует пользоваться специальными средствами защиты и выполнять технические мероприятия, обеспечивающие требуемую степень защиты от опасного воздействия наведенного потенциала. Такими мерами безопасности могут быть разземление вначале и конце линии, разрез провода, установка заземления на участках ВЛ.
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.
Наводка в квартире
Не считая ВЛ и электроустановок, наведенное напряжение может также возникать в квартире и в частном доме в сети 220 В. Так называемая «наводка» появляется в кабеле, проложенном опять же рядом с проводом, по которому протекает ток. Для примера приведем ситуацию, когда при выключенном выключателе на диодных лампочках появляется еле заметное свечение. Происходит это из-за того, что рядом с проводом, питающим лампы, проложен проводник с фазной жилой. А действие электромагнитного поля никто не отменял. Отсюда и возникает небольшая наводка, величины которой достаточно для того, чтобы «подсветить» светодиоды.
Еще один случай – это наводка в розетке. Возникает она, если произошел обрыв нулевого провода. Тогда при измерении индикатором на клеммах розетки получим две фазы. Но на самом деле, фазный провод как был один, так и останется, а «вторая фаза» пропадет, как только нулевой провод будет заново подключен.
С примером опасного влияния наводки вы можете ознакомиться на видео:
Вот мы и рассмотрели, что такое наведенное напряжение, чем опасно это явление и какие меры защиты нужно предпринимать для того, чтобы обезопасить персонал от поражения электрическим током. Надеемся, предоставленная информация была для вас понятной и полезной!
Наверняка вы не знаете:
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.
Что это такое?
Под термином «наведенное напряжение» скрывается потенциал, который возникает в зоне электромагнитного влияния действующих электроустановок или проводников электротока.
Такая наводка может возникать в зоне высоковольтных линий, электрических установок высокого U и даже бытовой сети. Явление наведенного напряжения состоит из 2-х составляющих, которые рассмотрим подробнее.
Электростатика
Создание потенциала объясняется распространением электрического поля от источника электричества, находящегося в непосредственной близости.
Наибольшее воздействие характерно для двух проводов, которые расположены рядом и находятся параллельно друг относительно друга. При этом один находится под U, а второй нет.
Величина наведенного напряжения зависит от следующих аспектов:
- Размер разности потенциалов.
- Расстояние от источника питания с напряжением до другого элемента.
Для лучшего понимания систему можно сравнить с одним или несколькими конденсаторами. Формально наводка формируется по всей длине проводника.
Во избежание накопления заряда необходимо заземлить отключенный проводник. В таком случае наведенное напряжение пойдет в землю, а работа будет безопасна для человека.
Для расчета статического напряжения необходимо перемножить два элемента:
- Коэффициент емкостного воздействия. Его размер можно получить в справочнике, а сам параметр зависит от расстояния до источника U и типа проводника.
- Рабочее напряжение.
Чем больше U и чем ближе находится проводник, тем выше наведенный параметр.
Для расчета максимального наведенного напряжения применяется формула:
Электромагнитная составляющая
Существует еще один тип наводки — ЭМ наведенное напряжение. Его суть состоит в распространении магнитного поля на определенной территории во все стороны от проводника.
Чем сильнее ЭМ поле, тем выше наведенное U в отключенном проводнике.
Наведенная ЭДС в отключенной линии электропередача будет равна:
При заземлении проводника в месте соединения с землей потенциал будет равен нулю, но по мере удаления от этого места он увеличится. Это означает, что максимальный параметр разницы потенциалов будет на наиболее удаленных концах линии (ВЛ или КЛ).
Напряжение в точке х относительно земли будет равно:
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.
Причины появления
При рассмотрении вопроса, связанного с наводкой, важно понимать причины его появления. Для лучшего понимания рассмотрим несколько ситуаций — для квартиры, электрической проводки, электроустановок и ВЛ.
В квартире
Наводка в обычной сети 220 В появляется при обрыве 0-го проводника на ВЛ или до входа в квартиру (дом). Если проверить напряжение с помощью индикатора, лампочка будет светиться в любом из отверстий.
На самом деле, U присутствует только на одном из проводов (фазном), а второй принимает наведенный потенциал. Появляется такое явление, как две фазы в розетке.
После восстановления линии или возврата нуля ситуация нормализуется.
При выполнении ремонтных работ в квартире необходимо отключить входной автомат или достать предохранители, чтобы исключить попадание под напряжение.
В электропроводке
Одним из признаков наведенного напряжения является свечение экономки при отключенном свете. При этом напряжение может достигать 40-60 В.
Такая ситуация возникает при параллельной прокладке линий, питающих розетки и осветительные устройства в квартире.
Для устранения проблемы необходимо пересмотреть маршруты проводки и убедиться в правильности выполнения заземления или зануления.
Но существует еще одна причина. При создании проводки используются 2-х или 3-х жильные провода. Как правило, кабельная продукция укладывается в короба, откуда проводники направляются к своим потребителям.
Если выключатель разделяет не фазный, а нулевой провод, появляется наведенное U. Оно имеет небольшую величину, как отмечалось выше, но ее достаточно для зажигания диодного освещения.
Для решения проблемы необходимо поменять фазу и ноль местами. Сделать это не всегда удается, ведь один из проводов с коробки идет напрямую к источнику света и не проходит через выключатель.
В электроустановках
Выключатели, силовые трансформаторы, трансформаторы тока и напряжения, а также другие электроустановки неизбежно связаны с линией электропередач. Вот почему они часто попадают под наведенное напряжение и чаще всего это происходит при обрыве 0-го проводника.
Во многих электроустановках применяются изолированные кабели, внутри которых находятся плотно уложенные проводники.
Несмотря на небольшую длину участков, может появляться сильная наводка с большими рисками для персонала. Вот почему при выполнении таких работ важно принимать защитные меры, использовать СИЗ и следовать требованиям ПУЭ.
На линии электропередач
Выше мы отмечали, что электростатическая составляющая наводки имеет идентичный потенциал по всей длине проводника. Для расчета нужного значения коэффициент емкостной связи умножается на рабочее влияющее напряжение.
Для обеспечения защиты работников достаточно одного заземления в любой точке.
Отметим, что статическое U может возникнуть не только при наличии рядом ЭМ полей, но и других факторов — молнии или полярного сияния.
В случае с электромагнитной составляющей, ситуация обстоит по-иному. Этот параметр зависит от расстояния до ВЛ под напряжением, величины рабочего тока, длины линии и сопротивления заземления.
Для расчета наведенного U необходимо перемножить три элемента:
- коэффициент индуктивной связи;
- длина участка параллельно расположенной линии;
- сила тока ВЛ под напряжением.
В отличие от электростатической составляющей, заземления в одной точке недостаточно. Это связано с тем, что потенциал в заземленной точке будет нулевым, но при удалении от этого участка он увеличивается. Чем дальше провод от места заземления, тем выше наводка.
Вот почему при одновременной работе в разных местах персонал может оказаться под действием опасного U. Чтобы избежать проблем, необходимо установить заземление непосредственно в месте работы.
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.
Итоги
Опасность наведенного напряжения нельзя недооценивать. При отсутствии необходимой защиты и нахождении отключенной линии в зоне влияния проводника под напряжением наводка может оказаться опасной для жизни.
Осознание возможных рисков, установка заземлений, следованием правилам ПУЭ и применение СИЗ позволяет свести опасность к минимуму.
Эти правила обязательны к выполнению в электроустановках, на КЛ и ВЛ, а также должны приниматься во внимание при выполнении работы в бытовой сети 220 В.
Термин | Определение |
Административно-технический персонал | Руководители и специалисты, на которых возложены обязанности по организации технического и оперативного обслуживания, проведения ремонтных, монтажных и наладочных работ в электроустановках. Указанный персонал при предоставлении ему установленным порядком прав оперативно-ремонтного или оперативного персонала производит выдачу нарядов-допусков, принимает непосредственное участие в оперативных переключениях и выполнении работ в электроустановках (руководители и специалисты дирекций по энергообеспечению, дистанций электроснабжения, лабораторий, начальники районов контактной сети), заместители указанных руководящих работников, старшие электромеханики, электромеханики районов контактной сети, старшие энергодиспетчеры и энергодиспетчеры, электромонтеры контактной сети с V группой по электробезопасности и стажем работы в должности не менее 3-х лет (бригадиры) |
Воздушный промежуток (изолирующее сопряжение) | Сопряжение смежных участков контактной сети с электрической изоляцией (токораздел). Изолирующее сопряжение выполняется так, что при проходе токоприемника электроподвижного состава сопрягаемые участки электрически соединяются |
Волновод | Провод, подвешенный по опорам контактной сети или по самостоятельным опорам для обеспечения двусторонней радиосвязи машинистов локомотивов, водителей дрезин, машинистов самоходных путевых машин, мотовозов, автомотрис с дежурными по станциям и диспетчерами |
Группа | Группа по электробезопасности персонала, обслуживающего электроустановки. Группу по электробезопасности в тексте правил и таблиц следует рассматривать как «не менее указанной» |
Действующие электроустановки | Электроустановки, находящиеся полностью или частично под напряжением, либо на которые может быть подано напряжение включением коммутационной аппаратуры, за счет электромагнитного влияния, или перекрытия изолирующих сопряжений анкерных участков контактной сети токоприемниками или устройствами автодрезин |
Дополнительное электрозащитное средство | Изолирующее электрозащитное средство, которое само по себе не может при данном напряжении обеспечить защиту от поражения электрическим током, но дополняет основное средство защиты, а также служит для защиты от напряжения прикосновения и напряжения шага. В электроустановках выше 1000 В: диэлектрические перчатки, диэлектрические боты, диэлектрические ковры и др.; В электроустановках до 1000 В: диэлектрические галоши, диэлектрические ковры изолирующие подставки; защитные комплекты от термического воздействия электрической дуги, наведенного напряжения |
Допуск к самостоятельной работе на контактной сети и ВЛ | Допуск к выполнению работы в качестве члена бригады работником с группой по электробезопасности не ниже III после стажировки и профессиональной подготовки, оформленный распоряжением по дистанции электроснабжения |
Допускающий | Работник из числа оперативно-ремонтного персонала, производящий подготовку рабочих мест в части проверки отсутствия напряжения и наложения переносных заземлений, оценку достаточности принятых мер по их подготовке, инструктирующий ответственного руководителя, производителя работ, членов бригады и осуществляющий допуск к работе. Если допускающий не совмещает обязанности производителя работ (ответственного руководителя), он совмещает обязанности члена бригады. |
Дублирование | Управление электроустановкой или несение других функций на рабочем месте, исполняемые под наблюдением работника, ответственного за подготовку дублера |
Защитное заземление | Заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности |
Знак безопасности | Знак, предназначенный для предупреждения человека о возможной опасности, запрещения или предписания определенных действий, а также для информации о расположении объектов, использование которых связано с исключением или снижением последствий воздействия опасных и (или) вредных производственных факторов |
Зона наведенного напряжения | Зона вдоль контактной сети переменного тока любой длины в виде участка земли и воздушного пространства, ограниченная по обе стороны вертикальными плоскостями, отстоящими от контактной сети на расстоянии менее 75 м |
Зона работы | Участок контактной сети, ВЛ (а также устройства, связанные с ними), ограниченный опорами, воздушными стрелками, секционными изоляторами, номера и наименования которых указаны в наряде или распоряжении |
Изолирующий стык | Стыковое соединение рельсов железнодорожного пути, электрически изолирующее их друг от друга |
Инструктаж | Доведение до персонала содержания основных требований к организации безопасного труда и соблюдению правил безопасности при выполнении работ с разбором на рабочих местах допущенных ранее или возможных ошибок инструктируемых |
Исполнитель | Член бригады с группой не ниже IV, выполняющий работу на высоте с рабочей площадки автомотрисы или каретки изолирующей съемной вышки |
Комбинированная работа | Работа со снятием напряжения и заземлением, при которой снятие напряжения обеспечивается отсоединением шунтов с врезанных в шлейфы разъединителя, разрядника изоляторов. Снятие шунтов выполняется под напряжением с изолирующих средств |
Контактная сеть | Совокупность проводов, конструкций и оборудования, обеспечивающих передачу электрической энергии от тяговых подстанций к токоприемнику электроподвижного состава |
Место работы | Часть зоны работы с указанием конкретных номеров опор и оборудования, где исполнитель непосредственно выполняет работу |
Наведенное напряжение | Напряжение более 25 В, которое сохраняется на отключенных проводах (тросах) ВЛ (в том числе контактной сети, ВЛ АБ, ПЭ, ДПР, ВЛ 0,4 кВ), КВЛ, воздушных участках КВЛ, которые проходят по всей длине или на отдельных участках вблизи действующей ВЛ или контактной сети электрифицированной железной дороги переменного тока при заземлении линии, в том числе контактной сети, по концам (в РУ) при наибольшем рабочем токе влияющих линий, в том числе контактной сети (при пересчете на наибольший рабочий ток влияющих линий или контактной сети) |
Наряд-допуск (наряд) | Письменное задание на производство работы, составленное на бланке установленной формы, определяющее содержание и зону (место) работы, условия ее выполнения, время начала и окончания, необходимые меры безопасности, состав бригады и работников, ответственных за безопасность выполнения работы |
Нейтральная вставка | Участок контактной подвески между двумя воздушными промежутками (изолирующими сопряжениями), на котором нормально отсутствует напряжение Нейтральная вставка выполняется так, что при прохождении токоприемников электроподвижного состава обеспечивается электрическая изоляция сопрягаемых участков |
Нейтральные элементы (части) | Элементы (части) контактной сети, ВЛ и связанного с нею оборудования, расположенные между изоляторами и металлически не соединенные как с частями, находящимися под напряжением, так и с заземленными частями |
Однотипные работы | Работы на контактной сети, ВЛ и связанном с нею оборудовании, выполняемые в одинаковых условиях |
Опасное место | Присоединение или электроустановка, при техническом обслуживании которой для обеспечения безопасности персонала должны быть выполнены дополнительные меры |
Оперативное управление электроустановками | Категория управления оборудованием и ВЛ, при которой по приказу энергодиспетчера должны выполняться переключения при подготовке места работ, допуск к работе, локализация и устранение повреждений, восстановление нормального режима работы электроустановки, сборка схем плавки гололеда, изменение уставок защит |
Оперативный персонал | Персонал, осуществляющий оперативное управление электроустановками дистанции электроснабжения (старшие энергодиспетчеры, энергодиспетчеры) |
Оперативно-ремонтный персонал | Ремонтный персонал, специально обученный и подготовленный для оперативного обслуживания закрепленных за ним электроустановок |
Основное электрозащитное средство | Изолирующее электрозащитное средство, изоляция которого длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановки и которое позволяет работать на частях, находящихся под напряжением Например, в электроустановках выше 1000 В: изолирующие штанги, изолирующие клещи, указатели напряжения; изолирующие съемные вышки; в электроустановках до 1000 В: изолирующие штанги, изолирующие клещи, указатели напряжения, диэлектрические перчатки, инструмент с изолирующими рукоятками |
Ответственный руководитель работ | Работник из административно-технического персонала, назначаемый при выполнении сложных работ одной или несколькими бригадами, в том числе с использованием установочного поезда |
Отсасывающая линия (один из видов рабочего заземления) | Провода, присоединяемые к средним точкам дроссель-трансформаторов, обеспечивающие возвращение тягового тока из рельсов на тяговую подстанцию |
Переносное заземление | Приспособление, состоящее из штанги, гибкого провода расчетного сечения с зажимами для присоединения к заземлителю (земле) и заземляемым токоведущим частям |
Переносная шунтирующая штанга | Приспособление, состоящее из изолирующих рукояток, захватов за провод и гибкого медного провода для соединения разнопотенциальных элементов |
Повторный допуск | Допуск на место работы, где уже ранее производилась работа по данному не закрытому наряду |
Подготовка места (зоны) работы | Производство необходимых операций по переключению коммутационных аппаратов, проверка отсутствия напряжения, заземление и ограждение места работы, создание однопотенциальных условий для защиты персонала от поражения током рабочего и наведенного напряжений |
Подъемные сооружения | Краны всех типов, краны-экскаваторы, тали, лебедки для подъема грузов и людей, на которые распространяются правила Ростехнадзора |
Помощник исполнителя | Член бригады с группой не ниже III при выполнении работ со снятием напряжения и заземлением, и с группой не ниже IV при выполнении работ под напряжением, выполняющий работу на высоте совместно с исполнителем и по его команде |
Производитель работ | Работник из числа электротехнического персонала, руководящий бригадой, которая работает по наряду или распоряжению. Отвечает за достаточность мер безопасности, предусмотренных нарядом-допуском, получение от энергодиспетчера разрешения на подготовку рабочего места и работу, подготовку рабочего места при совмещении обязанностей допускающего или участие в подготовке рабочего места совместно с допускающим, выполнение мероприятий в объеме должностных обязанностей в части безопасности движения поездов, целевой инструктаж членов бригады, применение исправных защитных средств, надзор за безопасным проведением работ. При выполнении работы по наряду, не принимает участие в работе. |
Профессиональная подготовка персонала | Обучение работников с отрывом от производства в технических школах, профессиональных технических училищах, учебных центрах, колледжах, техникумах, имеющих лицензию на право образовательной деятельности в соответствии с законодательством Российской Федерации |
Прошивающие шлейфы | Шлейфы разъединителей и разрядников с другим потенциалом, проходящие через контактную подвеску или над ее несущим тросом на расстоянии менее 0,8 м |
Работа на высоте | Работы, при выполнении которых существует риск падения работника с высоты 1,8 м и более, в том числе при осуществлении подъема и спуска с высоты 5 м и более, проведении работы на площадках, на расстоянии ближе 2 м от неогражденных перепадов по высоте более 1,8 м или на площадках, если высота защитного ограждения менее 1,1 м |
Рабочее заземление | Заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки. К рабочим заземлениям относятся: отсасывающие линии тяговых подстанций постоянного и переменного тока и заземление (отсос) АТП на участках 2 X 25 кВ; на участках переменного тока — заземляющие проводники ПСКС, ППС КП, ПГП, пункты подготовки к рейсу пассажирских поездов с электрическим отоплением (ППП), а также КТП, запитанные от системы ДПР; соединения с рельсами групповых заземлений опор и обратных проводов. На участках постоянного тока — заземляющие проводники защитного заземления ПС, ППС КП, ППН, подключаемые к рельсовой цепи относятся также к рабочему заземлению |
Разнопотенциальные элементы (части) | Элементы или части (в том числе заземленные) контактной сети, ВЛ и связанного с нею оборудования, не соединенные друг с другом металлическим соединением. |
Распоряжение | Задание на производство работы, определяющее ее содержание, место, время, меры безопасности (если они требуются), и работников, которым поручено ее выполнение с указанием группы по электробезопасности |
Силовая опора | Опора с установленным на ней оборудованием |
Создание однопотенциальных условий (частей) | Создание условий, когда на месте работы части контактной сети, ВЛ или связанное с ними оборудование, а также выполняющий на нем работу персонал находятся под одним и тем же потенциалом, что обеспечивается за счет электрического (металлического) соединения элементов (частей) электроустановки и монтажных приспособлений посредством установки заземляющих штанг, шунтирующих штанг, шунтирующих перемычек, включения разъединителей и т.п. |
Специальный заземлитель | Заземлитель переносной, состоящий из цилиндрического стержня с витковой спиралью на конце, позволяющей погружать заземлитель в грунт на глубину не менее 1 м способом завинчивания без подручных средств с возможностью последующего извлечения. Предусмотрена возможность применения вместе с измерительными приборами. |
Страховочная привязь | Система, состоящая из наплечных и набедренных лямок, являющаяся обязательным (единственным) средством для остановки падения |
Электрозащитные средства | Средства, предназначенные для обеспечения электробезопасности |
Страховочная система | Привязь с наплечными и набедренными лямками, предохранительным поясом, с двумя стропами. Может служить средством для удержания, позиционирования и остановки падения человека с высоты |
Электроопасный элемент | Элемент (часть) контактной сети, ВЛ и связанного с нею оборудования, прикосновение к которому непосредственно или через токопроводящие предметы без использования средств защиты, а также приближение на расстояние менее допустимого представляет опасность поражения электрическим током |
Электротехнический персонал | Административно-технический, оперативный, оперативно-ремонтный, ремонтный персонал, осуществляющий монтаж, наладку, техническое обслуживание, ремонт, управление режимом работы электроустановок, административно-технический персонал с правами оперативного, оперативно-ремонтного, ремонтного персонала. |
Электротехнологический персонал | Персонал производственных цехов и участков, осуществляющий эксплуатацию электротехнологических установок и имеющий группу по электробезопасности не ниже II, в своих правах и обязанностях приравнивается к электротехническому персоналу; в техническом отношении он подчиняется энергослужбе предприятия (сварщики, крановщики, машинисты автомотрис и дрезин и другие) |
Электроустановки | Совокупность машин, аппаратов, оборудования и линий вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены, предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи и распределения электрической энергии (электростанции, тяговые и трансформаторные подстанции, контактные сети, воздушные и кабельные линии электропередачи, сети освещения, автотрансформаторные пункты питания, посты секционирования, пункты параллельного соединения и пункты группировки переключателей контактной сети, пункты подготовки пассажирских поездов с электроотоплением и др.) |
Еще раз про технику безопасности при работах на воздушных линиях электропередачи, находящихся под наведенным напряжением1
ВЛ под наведенным напряжением
Переносное заземление
$ &$
(удельные параметры ВЛ таковы: z = j0,4 Îì/êì, b = j2,5 10 – 6 Ñì/êì, Å = 100 Â/êì).
Данные таблицы подтверждают вывод о том, что заранее предсказать напряжение в месте установки переносного заземления невозможно. Разрабатываемые программы расчета наведенного напряжения [6, 7] помогут решить эту задачу, однако для этого необходимо иметь полный набор исходных данных, в том числе и по сопротивлениям заземлителей.
Безусловно, предпочтительным вариантом подготовки рабочего места при работах на ВЛ под наведенным напряжением является вариант заземления ВЛ по концам ВЛ и на рабочем месте. При этом, если следовать правилам и с учетом невозможности определения напряжений заранее, по прибытию на место бригада должна установить переносное заземление и проверить значение напряжения, внося поправки на загруженность параллельных работающих ВЛ. Если полученное напряжение окажется меньше 25 В, то бригада приступает к работе. Если же напряжение окажется более 25 В, то через диспетчера, в управлении которого находится ремонтируемая ВЛ, бригада должна потребовать отключения заземлений ВЛ по ее концам.
Однако и в этом случае нет гарантии, что напряжение в месте работ при установке одного заземления будет меньше, чем при одновременной установке их по концам (см. вторую и предпоследнюю строчки таблицы). Таким образом, если в упомянутых двух вариантах заземления ВЛ наведенное напряжение в месте производства работ не становится меньше допустимого, то необходимо отключать работающие ВЛ, оказывающие наибольшее влияние на значение наведенного напряжения. Кроме того, в случае установки одного заземления на месте производства работ необходимо включать заземляющие ножи или устанавливать заземления после линейного разъединителя (если
двигаться со стороны ВЛ) во избежание ошибоч- ной подачи напряжения на отключенную ВЛ (ðèñ. 2).
Выводы
1.Межотраслевые правила по охране труда (Павила безопасности) при эксплуатации электроустановок [1] требуют доработок в части, касающейся организации работ на ВЛ, находящихся под наведенным напряжением.
2.Измерение наведенного напряжения с целью отнесения (или неотнесения) ВЛ к категории ВЛ под наведенным напряжением следует производить на одном из концов ВЛ при заземлении ВЛ с противоположного конца.
3.В случае невозможности снижения наведенного напряжения на месте производства работ ниже 25 В как при заземлении ВЛ по концам и на месте производства работ, так и при заземлении проводов только на опоре (или двух смежных) необходимо отключать работающие параллельные ВЛ, оказывающие наибольшее влияние на значе- ние наведенного напряжения на отключенной ВЛ.
4.При заземлении ВЛ только на месте производства работ предусматривать заземление после линейного разъединителя, если идти со стороны ВЛ, во избежание ошибочной подачи напряжения на отключенную ВЛ.
Список литературы
1.Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТРМ- 016-2001. РД 153-34.0-03.150-00. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003.
2.Тураев В. А. О наведенных напряжениях на воздушных линиях. – Электрические станции, 1995, ¹ 8.
3.Васюра Ю. Ф., Черепанова Г. А., Легконравов В. Л. Исследование наведенных напряжений на отключенных линиях электропередачи. – Электрические станции, 1999, ¹ 2.
4.Беляков Ю. С. Решение уравнений длинной линии электропередачи при наличии продольного возбуждения. – Электричество, 2004, ¹ 1.
5.Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 1973.
6.Ефимов Б. В., Фастий Г. П., Якубович М. В. Наведенные напряжения на воздушных линиях при неоднородных трассах сближения. – Электрические станции, 2002, ¹ 8.
7.Моделирование воздушных линий электропередачи для расчета наведенных напряжений / Мисриханов М. Ш., Попов В. А., Медов Р. В., Костюнин Д. Ю. – Электрические станции, 2003, ¹ 1.
Импульсное напряжение
Леон Марквелл, старший инженер IET, предоставляет нам информацию о приложенных напряжениях, которая относится к его готовящейся к публикации Руководящей записке 2: Изоляция и коммутация, которая должна быть опубликована осенью 2018 года.
«Приложенное напряжение» — это общий всеобъемлющий термин, используемый для описания индуцированных или емкостных напряжений, возникающих на металлоконструкциях. Термин относится к наличию напряжения на элементе оборудования или металлическом объекте, который не связан напрямую с энергосистемой под напряжением, но возник в результате электрического соединения или остаточного заряда во время обесточивание цепи или тестирование.Некоторые напряжения могут быть довольно высокими и представлять опасность, и их необходимо устранить до контакта с металлическим предметом. Эти напряжения могут представлять серьезную угрозу безопасности при управлении и контроле на строительной площадке. Целью этой статьи не является выявление возможных источников этих напряжений или предоставление каких-либо указаний относительно их возможной величины, а просто напоминание ответственным лицам о том, что необходимо учитывать возможность возникновения таких опасных напряжений.
Возможно, наиболее широко известны «индуцированные напряжения», и общая электрическая теория показывает, что изменение тока в цепи может индуцировать напряжение в другой неподключенной цепи, и величина этого индуцированного напряжения зависит от нескольких факторов, включая относительное расположение токопроводящие части цепи, их близость и ток в первичной цепи.
Менее известным эффектом является возможная емкостная связь двух проводников для накопления заряда между проводником под напряжением (например, воздушной линией высокого напряжения), а также возможность протекания тока, когда другой проводник образует цепь, например, кто-то касается металла. строительные леса, чтобы обеспечить сброс на землю. Опять же, величина этого напряжения зависит от нескольких факторов, включая относительное расположение проводящих частей цепи, их близость и напряжение первичной цепи.
Также может быть «захваченный заряд», возникающий из-за остаточного заряда, оставшегося на емкости элемента оборудования, например, после проверки сопротивления изоляции на участке кабеля.
Как правило, обычные системы низкого напряжения не являются проблемой, но есть возможности, где могут быть обнаружены высокие токи низкого напряжения, например, подстанции, железнодорожные системы, крупные промышленные процессы и т. д., и в таких случаях на металлических конструкциях, таких как строительные леса, отключенные или недавно проложенные кабели, еще не подключенные и т. д.и может потребоваться местное заземление. Емкостная связь может возникать рядом с воздушными линиями высокого напряжения или рельсовыми путями высокого напряжения и т. д., а значительные и опасные напряжения были зарегистрированы на придорожных ограждениях возле воздушных линий высокого напряжения. Опять же, необходимо предусмотреть подходящее заземление для металлоконструкций, чтобы снять это напряжение.
Эти напряжения могут возникать как на постоянных, так и на временных работах, и проектировщик и руководство строительства должны учитывать их возможное существование и планировать их безопасное устранение во время работ.Леса могут быть надлежащим образом заземлены, но другие элементы, особенно передвижные установки или материалы, перемещаемые по площадке, могут потребовать тщательного заземления. Ток, протекающий через землю (обычно ток короткого замыкания), создает разность потенциалов между двумя точками, которые могут быть удалены от пути протекания тока. Если человек соприкоснется с этими точками, может возникнуть возможная опасность поражения электрическим током из-за разницы потенциалов между двумя точками — это известно как шаг или потенциал прикосновения.Но потенциал также может быть передан в другую неожиданную область через металлоконструкции площадки, например, через забор из сетки.
При рассмотрении защиты, обеспечиваемой заземлением, следует помнить, что заземляющий стержень, вбитый в землю, имеет конечное сопротивление и не образует жесткого соединения с реальной землей. Следует также отметить, что предельные значения для здоровья и безопасности при воздействии напряженности электрического и/или магнитного поля не должны превышаться.
Электромагнитная индукция: определение и переменные, влияющие на индукцию — видео и расшифровка урока
Электромагнитная индукция
Буквально на днях я был в магазине и покупал продукты.Я попытался заплатить своей кредитной картой, но когда я провел картой через платежный терминал, выскочило сообщение о том, что карта не может быть прочитана. Попробовав еще пару раз, кассир наконец предложил мне помочь. Она взяла мою карту и очень быстро прогнала ее через картридер и… вуаля! Это сработало! Может показаться, что ей просто повезло, но оказывается, что это сработало по вполне научной причине. Однако нам нужно узнать об электромагнитной индукции, прежде чем все это обретет смысл.
В начале 19 века ученый по имени Майкл Фарадей опубликовал несколько работ по электромагнитной индукции , которая представляет собой способность изменяющегося магнитного поля индуцировать напряжение в проводнике. Чтобы лучше понять это явление, Фарадей провел ряд экспериментов. В одном из этих экспериментов использовалась катушка с проволокой, постоянный магнит и устройство для определения напряжения в проволоке. Когда магнит проходил через катушку с проволокой, в проволоке индуцировалось напряжение, но оно исчезало, когда магнит останавливался.Фарадей обнаружил, что существует два фактора, влияющих на величину напряжения, индуцируемого в катушке.
Первым фактором было количество витков провода в катушке, что увеличивало количество провода, подверженного воздействию магнитного поля. Результаты опытов Фарадея показали, что индуцированное напряжение возрастало прямо пропорционально числу витков в электрической катушке.Другими словами, удвоение числа витков приводило к удвоению индуцированного напряжения.
Вторым фактором была скорость изменения магнитного поля. Есть несколько разных способов изменить магнитное поле. Один из способов — изменить силу поля, создаваемого магнитом. Если мы используем электромагнит для создания магнитного поля, мы можем включать и выключать магнит или просто изменять ток, чтобы изменить силу поля. Второй способ — перемещение поля относительно проводника.Мы могли бы сделать это, перемещая катушку в поле или перемещая магнит вокруг катушки — неважно, что, если есть относительное движение.
Закон Фарадея появился в результате его экспериментов. В нем просто говорится, что величина индуцированного напряжения пропорциональна как количеству витков провода, так и скорости изменения магнитного поля. Одна из самых важных вещей, которую следует вынести из этого утверждения, заключается в том, что индуцированное напряжение является результатом изменения магнитного поля.Другими словами, простое удерживание магнита рядом с проводом не вызовет напряжения. Поле должно каким-то образом меняться.
Что такое электрическая индукция?
?
Электричество. Определения
Термин электричество , как мы узнали из изучения различных разделов физики, трудно определить одним всеобъемлющим определением. Ученые и ученые часто расходятся во мнениях относительно истинного значения этого термина.Чтобы проиллюстрировать диапазон существующих определений, мы включили несколько различных.
1. Определение ученых. Электричество относится исключительно к электронам и протонам; по сути, электрический заряд объекта.
2. Повседневное определение. Электричество – это энергия электромагнитного поля, передаваемая батареями и генераторами.
3. Начальная школа Определение. Электричество – это плавное движение, создаваемое электрическим зарядом.
4. Рабочее определение. Электричество – это величина дисбаланса между количеством электронов и протонов.
И некоторые дополнительные менее часто используемые определения включают:
5. Проточное движение электрической энергии.
6. Электрический потенциал (электронное поле).
7. Просто область науки.
На основе такого широкого выбора определений трудно понять истинное значение термина электрический , что усложняет процесс формирования определения для электрической индукции .
Индукция. Определение
Это приводит нас к определению индукции . Согласно Мерриаму-Вебстеру, индукция — это «процесс, при котором электрический проводник становится наэлектризованным, когда он находится рядом с заряженным телом, посредством которого намагничиваемое тело становится намагниченным, когда оно находится в магнитном поле или в магнитном потоке, созданном магнитодвижущей силой или под действием магнитодвижущей силы». в которой электродвижущая сила создается в цепи за счет изменения магнитного поля, связанного с цепью.»
Объединив определения «электрический» и «индукционный», мы можем получить следующее определение: Изменение магнитного поля приводит к возникновению разности потенциалов (обычно называемой напряжением) в проводнике.
В то время как стационарное магнитное поле не будет воздействовать на провод или петлю с током, движущееся или изменяющееся магнитное поле будет генерировать электрический ток с низким током или напряжение, проходящее по концам петли с током. По существу известный как электромагнитная индукция, ток или напряжение называют индуцированным током или индуцированным напряжением.
Электрическая индукция. Принцип работы
Электромагнитная индукция — это основной принцип, который используется для объяснения работы электрических генераторов (также называемых генераторами переменного тока), микрофонов, электрогитар и трансформаторов.
Ток, содержащийся в проводнике, называется чередующимся , потому что его ток течет туда и обратно в результате того, что проводник сначала поднимается, а затем опускается в магнитном поле. Короче говоря, токи помогают создавать магнитные поля.
Движущееся или изменяющееся магнитное поле создает ток в токовой петле или напряжение на концах токовой петли. Это называется электромагнитной индукцией, а ток или напряжение называются индуцированным током или индуцированным напряжением.
Электрическая индукция. История
Одно из самых важных достижений в научной сфере, открытие электромагнитной индукции, было описано Майклом Фарадеем в 1831 году. Официально он был первым ученым и математиком, задокументировавшим свои открытия после проведения серии испытаний катушки, которую он сделал обматывание бумажного цилиндра проволокой.
Когда он соединил катушку с гальванометром, а затем перемещал магнит вперед и назад внутри цилиндра, Фарадей сообщил, что величина напряжения, создаваемого в проводнике, пропорциональна скорости изменения магнитного потока (переменным уровням электрического поля). течения).
Более того, Фарадей нашел это утверждение верным и применимым независимо от того, изменялась ли сила самого потока или проводник двигался в магнитном поле.Как указывалось ранее, электромагнитная индукция является основным принципом, объясняющим работу генераторов и асинхронных двигателей, а также большинства других электрических машин.
Закон электромагнитной индукции Фарадея гласит, что где — электродвижущая сила (ЭДС) в вольтах, Н — число витков провода, а Wb — магнитный поток в Веберсах.Далее немецкий ученый Х.Ф.Е. Ленц, используя «Закон Ленца», дает направление ЭДС индукции, таким образом:
ЭДС, индуцированная в электрической цепи, всегда действует в таком направлении, что ток, который она движет по цепи, противодействует изменению магнитного потока, создающему ЭДС.
Электрическая индукция. Краткое изложение основных принципов
Следовательно, мы можем различить, что магнитный поток — это сила магнитного поля, которое проходит через определенную область. С точки зрения формулы, это произведение магнитного поля (B), площади (A), которая проходит через угол (a) между линией 90 градусов к площади и силовыми линиями магнитного поля.
Магнитный поток обозначается символом F. По этой причине физики часто заявляют следующую формулу как данность: F = B*A*cos(a) и результирующая единица будет Tm 2 , где T(обычно как тета, ?) — единица измерения магнитного поля, а m 2 — единица измерения площади.
Или, говоря упрощенно, вы можете думать о потоке как о «воздушном потоке», выдувающем воздух через окно. Размер окна (А), скорость воздуха (В) и направление (тета) определяют, сколько воздуха проходит через окно.
Переменный магнитный поток создает электродвижущую силу (ЭДС). В свою очередь, эта сила определенным образом оказывает давление на свободные электроны, что создает ток.
Электромагнитная индукция. Современные приложения
После того, как была установлена взаимная связь между электричеством и магнетизмом, практические применения были практически безграничны.
Генератор, например, проложил путь к целому ряду инновационных промышленных концепций. Преобразовывая механическую энергию в электрическую, генератор опирался на основной принцип электромагнитной индукции, заключающийся в прохождении электрического проводника через магнитное поле.
Как объяснялось ранее, когда одна сторона катушки проходит через магнитное поле, сначала в одном направлении, а затем в другом, конечным результатом является переменный ток (магнитный поток).Это устройство типа генератора переменного тока такое же, которое используется в транспортных средствах для получения постоянного потока энергии.
Кроме того, трансформаторы могут передавать переменный ток из одной электрической цепи в другую с помощью электромагнитной индукции. В каждом районе есть трансформатор, расположенный на централизованном столбе электропередач; это канал для передачи электроэнергии во все отдельные дома.
По большей части силовые трансформаторы этих типов передают мощность на постоянной частоте.Радиочастотные (РЧ) трансформаторы работают на более высоких частотах, что дает ВЧ-генераторам множество промышленных применений.
Радио было одним из оригинальных «современных» изобретений, которые применяли науку об электромагнитных волнах. Дополнительные современные разработки включают индукционный нагрев и индукционную пайку (процесс сварки, используемый в производстве металлов, при котором различные металлы спаиваются вместе, образуя один пригодный для обработки материал).
наведенное напряжение в предложении
SentencesMobile
- Эти передачи разрушают электрические компоненты, вызывая скачки напряжения в цели.
- Наведенное напряжение зависит от электрического поля и длины проводника.
- ЭМИ создает напряжение в металлических объектах на своем пути.
- Поскольку обмотки в каждой приемной катушке перевернуты, наведенные напряжения компенсируют друг друга.
- «Переходные напряжения заземления (TEV)» — это индуцированные пики напряжения на поверхности окружающих металлоконструкций.
- Также в этой статье индуцированное напряжение на сторонах катушки уже упоминалось и представлено в виде вектора.
- Любая катушка на сердечнике будет иметь индуцированное напряжение d? / dt умножить на количество витков.
- Точно так же вибрация магнита вызовет индуцированное напряжение в соседней катушке, подобное изменению тока в параллельной катушке.
- По мере движения сердечника связь первичной обмотки с двумя вторичными обмотками изменяется, что приводит к изменению индуцированного напряжения.
- Следовательно, индуцированное напряжение He будет очень низким. 8-)— Световой ток 16:23, 14 ноября 2006 г. (UTC)
- В предложении сложно увидеть наведенное напряжение.
- Разность потенциалов между (бесконечно малым) зазором — это просто индуцированное напряжение, как следует из закона индукции Фарадея.
- Поскольку индуцированное напряжение будет меняться как по амплитуде, так и по частоте, генерируемая мощность не может напрямую передаваться в сеть.
- Если загрязнение присутствует при наличии более высокого наведенного напряжения, в топливном баке может образоваться искра.
- «Индуцированное напряжение создается из-за электромагнитных помех, когда поток более высокого тока внезапно отключается», — заявило FAA на прошлой неделе.
- Это делается путем помещения метки в сильное электромагнитное поле резонансной частоты, которое индуцирует напряжения, превышающие напряжение пробоя конденсатора.
- Отношение витков определяет, насколько велико наведенное напряжение, поэтому необходимо соблюдать крайнюю осторожность, чтобы предотвратить опасный удар током от наведенного напряжения.
- :Сопротивление вызывает падение напряжения на всех витках обмотки, пропорциональное току в этой обмотке, рассеяние потока вызывает различия в индуцированном напряжении на разных витках.
- Отношение витков определяет, насколько велико наведенное напряжение, поэтому необходимо соблюдать крайнюю осторожность, чтобы предотвратить опасный удар током от наведенного напряжения.
- Если обмотка статора двухполюсная, перемещение ротора на 180 градусов физически изменит фазу индуцированного напряжения на 180 градусов.
- Когда антенна вращается, небольшая разница в фазе и, следовательно, наведенные напряжения оставят в цепи чистое напряжение, и будет течь ток.
- Другие предложения: 1 2 3
электрогенератор | инструмент | Британика
электрический генератор , также называемый динамо-машиной , любая машина, которая преобразует механическую энергию в электричество для передачи и распределения по линиям электропередач бытовым, коммерческим и промышленным потребителям.Генераторы также производят электроэнергию, необходимую для автомобилей, самолетов, кораблей и поездов.
Механическая мощность для электрического генератора обычно получается от вращающегося вала и равна крутящему моменту вала, умноженному на вращательную или угловую скорость. Механическая энергия может поступать из ряда источников: гидравлические турбины на плотинах или водопадах; Ветряные турбины; паровые турбины, использующие пар, полученный с использованием тепла от сжигания ископаемого топлива или ядерного деления; газовые турбины, сжигающие газ непосредственно в турбине; или бензиновые и дизельные двигатели.Конструкция и скорость генератора могут значительно различаться в зависимости от характеристик механического первичного двигателя.
Британская викторина
Энергия и ископаемое топливо
От ископаемого топлива и солнечной энергии до электрических чудес Томаса Эдисона и Николы Теслы — мир живет за счет энергии.Используйте свои природные ресурсы и проверьте свои знания об энергии в этой викторине.
Почти все генераторы, используемые для питания электрических сетей, генерируют переменный ток, который меняет полярность с фиксированной частотой (обычно 50 или 60 циклов, или двойных перемен в секунду). Поскольку несколько генераторов подключены к электрической сети, они должны работать на одной частоте для одновременной генерации. Поэтому они известны как синхронные генераторы или, в некоторых случаях, генераторы переменного тока.
Генераторы синхронные
Основной причиной выбора переменного тока для силовых сетей является то, что его постоянное изменение во времени позволяет использовать трансформаторы. Эти устройства преобразуют электроэнергию любого напряжения и тока в высокое напряжение и малый ток для передачи на большие расстояния, а затем преобразуют ее в низкое напряжение, подходящее для каждого отдельного потребителя (обычно 120 или 240 вольт для бытовых нужд). Конкретной используемой формой переменного тока является синусоида, форма которой показана на рисунке 1.Это было выбрано потому, что это единственная повторяющаяся форма, для которой две волны, смещенные друг от друга во времени, могут быть добавлены или вычтены, и в результате получится одна и та же форма. В идеале тогда все напряжения и токи имеют синусоидальную форму. Синхронный генератор предназначен для воспроизведения этой формы настолько точно, насколько это практически возможно. Это станет очевидным, когда основные компоненты и характеристики такого генератора будут описаны ниже.
Ротор
Элементарный синхронный генератор показан в разрезе на рисунке 2.Центральный вал ротора соединен с механическим первичным двигателем. Магнитное поле создается проводниками или катушками, намотанными в пазах, прорезанных на поверхности цилиндрического железного ротора. Этот набор катушек, соединенных последовательно, известен как обмотка возбуждения. Положение катушек возбуждения таково, что направленная наружу или радиальная составляющая магнитного поля, создаваемая в воздушном зазоре к статору, примерно синусоидально распределяется по периферии ротора. На рис. 2 плотность поля в воздушном зазоре максимальна снаружи вверху, максимальна внутрь внизу и равна нулю с двух сторон, что приблизительно соответствует синусоидальному распределению.
Элементарный синхронный генератор.
Британская энциклопедия, Inc.Статор простейшего генератора на рис. 2 состоит из цилиндрического кольца из железа, обеспечивающего свободный путь для магнитного потока. В этом случае статор содержит только одну катушку, две стороны которой размещены в пазах в железе, а концы соединены вместе изогнутыми проводниками по периферии статора. Катушка обычно состоит из нескольких витков.
При вращении ротора в обмотке статора индуцируется напряжение.В любой момент величина напряжения пропорциональна скорости, с которой магнитное поле, окружаемое катушкой, меняется со временем, т. е. скорости, с которой магнитное поле проходит две стороны катушки. Следовательно, напряжение будет максимальным в одном направлении, когда ротор повернется на 90° от положения, показанного на рисунке 2, и будет максимальным в противоположном направлении через 180° позже. Форма сигнала напряжения будет приблизительно синусоидальной, показанной на рисунке 1.
Конструкция ротора генератора на рис. 2 имеет два полюса, один для магнитного потока, направленного наружу, и соответствующий, для потока, направленного внутрь.В катушке статора индуцируется одна полная синусоида за каждый оборот ротора. Таким образом, частота электрической мощности, измеряемая в герцах (циклах в секунду), равна скорости вращения ротора в оборотах в секунду. Например, чтобы обеспечить подачу электроэнергии с частотой 60 герц, частота вращения первичного двигателя и ротора должна составлять 60 оборотов в секунду или 3600 оборотов в минуту. Это удобная скорость для многих паровых и газовых турбин. Для очень больших турбин такая скорость может быть избыточной по причинам механического напряжения.В этом случае ротор генератора выполнен с четырьмя полюсами, разнесенными с интервалом 90°. Напряжение, индуцируемое в катушке статора, расположенной под таким же углом в 90°, будет состоять из двух полных синусоид за один оборот. Требуемая скорость ротора для частоты 60 герц составляет тогда 1800 оборотов в минуту. Для более низких скоростей, используемых в большинстве водяных турбин, можно использовать большее количество пар полюсов. Возможные значения частоты вращения ротора в оборотах в минуту равны 120 f / p , где f — частота, а p — число полюсов.
и 9769
%PDF-1.5 % 338 0 объект >/OCGs[430 0 R]>>/OpenAction 339 0 R/Threads 340 0 R/Тип/Каталог>> эндообъект 342 0 объект > эндообъект 58 0 объект > эндообъект 458 0 объект >поток Acrobat Distiller Command 3.01 для SunOS 4.1.3 и более поздних версий (SPARC)2010-04-23T18:13:55-05:001999-05-04T15:33:18Z2010-04-23T18:13:55-05:00Adobe Illustrator CS3
(PDF) Наведенное напряжение в открытом проводе
arXiv:1512.07133v1 [physics.class-ph] 22 дек. 2015
Наведенное напряжение в открытом проводе
К. Моравец1,2,3, М. Гилберт1, А. Трупп4
1Мюнстерский университет прикладных наук, Штегервальдштрассе 39, 48565 Штайнфурт, Германия
2Международный институт физики IIP) Federal University of Rio Grande
do Norte Av. Police Sciences,
Bernauer Straße 146, 16515 Oranienburg, Germany
Рассмотрена и решена загадка, вытекающая из закона Фарадея, относительно вопроса о том, какое напряжение
индуцируется в открытом проводе, чувствительном к изменяющемуся во времени однородному магнитному полю.Продольное
электрическое поле дает 1/3, а поперечное поле — 2/3 индуцированного напряжения. Представление
однородного и изменяющегося во времени магнитного поля неизбежно подразумевает определенную точку симметрии
или линию, зависящую от геометрии источника. Как следствие, наведенное напряжение открытого
провода определяется как площадь, покрытая относительно линии симметрии или точки, перпендикулярной
магнитному полю. Это, в свою очередь, позволяет находить точки симметрии источника магнитного поля путем
измерения напряжения открытого провода.Мы представляем две точно решаемые модели для точки симметрии
и для линии симметрии. Результаты применимы к задачам разомкнутой цепи и к астрофизическим приложениям.
I. ВВЕДЕНИЕ
Закон Фарадея является общепринятым знанием из учебника о том, что
индуцированное напряжение замкнутого круга в магнитном поле
либо вызвано зависящим от времени изменением замкнутой области
либо временем- зависимое изменение магнитного поля
[1].Индукция в деформируемых цепях и некоторые
задач обсуждались в [2]. Эксперименты Фарадея по индукции
теперь получили определенное возрождение, когда рассматриваются
наноструктуры [3] и играющие решающую роль
в сверхпроводниках II рода [4, 5], ссылки см. в [6].
Эффекты магнитного поля в токах используются даже для
измерения скорости света [7].
Хотя индукция в закрытых проводах хорошо изучена,
индукция в открытых проводах редко изучается, вероятно,
, так как эффекты там особенно загадочны.Хотя
магнитные эффекты, вызванные разомкнутыми цепями, известны
более 100 лет, они по-прежнему вызывают интерес в связи с проблемами коррозии в ферромагнитных электродах.
Обзор экспериментальной деятельности и ее
истории см. в [8]. Поскольку большинство экспериментов проводится
по вопросу о коррозии материалов [9–
11], на него накладывается проблема химических реакций. В
этом контексте было высказано предположение, что изменения потенциала
имеют неравновесное происхождение, так что Лоренц и градиентные
силы важны на потоке при анодном растворении
микроструктур [12].Эти эффекты магнитного поля имеют решающее значение для формирования рисунка гальванопокрытий [13]. В [8, 11]
ориентация электрода в магнитном поле выявляет
противоположных откликов при ориентации параллельно против
перпендикулярной к полю.
Несмотря на такое разнообразие применений, простой вопрос о том, какое напряжение индуцируется в открытом проводе или цепи
при помещении в однородное и изменяющееся во времени магнитное поле, не рассматривается.Здесь мы хотим решить эту головоломку
, предоставив уникальное выражение для напряжения, индуцированного на концах
открытого провода в зависящих от времени
и однородных магнитных полях, и его зависимости от
направления магнитного поля. .
1. Парадокс
Первый парадокс возникает, если задаться простым вопросом
какое напряжение индуцируется в открытом изогнутом проводе в
изменяющемся во времени, но однородном магнитном поле. Первый мысленный эксперимент, кажется, убеждает нас в том, что этот возраст не определен.Мы предполагаем изогнутую проволоку в
зависящем от времени однородном магнитном поле. Зависимость
от замыкания провода по часовой стрелке или против часовой стрелки
дает разный знак индуцированных напряжений на его концах
как показано на рис. петля, изменение
магнитного поля индуцирует электрическое поле от
слева направо или справа налево. Можно представить множество различных установок
, которые демонстрируют одно и то же противоречие.
РИС. 1. Индукция в двух одинаковых проводах (сплошные), отличающихся только
замыканием (штрих), приводящим к противоположному знаку индуцированного
напряжения.
Решение этого парадокса проливает свет на
гениальность закона Фарадея. Для измерения напряжения один
должен каким-то образом замкнуть открытый провод, который каждый раз обеспечивает замкнутую область
. Верно, что приведенная выше установка
дает два разных знака в зависимости от того, как замыкаются
круги при измерении.
До сих пор объяснение, по-видимому, приводило к заключению, что напряжение в открытом проводе само по себе остается
.