Наведенное напряжение
Содержание
Это явление угрожает жизни и здоровью людей. Высокое наведенное напряжение повреждает качественное оборудование, создает помехи, ухудшает экономические показатели ЛЭП. Проблемы устраняют с применением специальных методик.
Профессиональная проверка рабочих параметров на воздушной линии электропередачи
Природа явления
Чтобы разобраться с причинами проблем, необходимо вспомнить базовые понятия и термины из школьного курса физики. Известно, что прохождение по цепи переменного тока провоцирует образование электромагнитного поля. Его силовой потенциал уменьшается пропорционально квадрату расстояния.
Если разместить неподалеку проводник, в нем индуцируется ток. Без дополнительных объяснений понятна потенциальная опасность электричества в кабеле или другом компоненте оборудования, не подключенного к источнику питания.
Причины возникновения
Подробное изучение отмеченных процессов позволяет не только дать наведенному напряжению определение. Необходимо выяснить, как избавиться от потенциальных опасностей. Тщательная проверка с использованием конкретных примеров поможет создать надежную защиту.
На воздушной линии (ВЛ)
В таких объектах рассматриваемые процессы проявляются с особенной силой. Существенное негативное влияние оказывают высоковольтные характеристики цепей. Также следует отметить сравнительную близость проводов. Увеличение расстояния существенно усложняет конструкцию, что сопровождается дополнительными инвестиционными расходами. Наведенный в обесточенном участке линии потенциал способен повыситься до чрезвычайно опасного уровня.
Большая наводка в электрике способна создать значительные проблемы. Ее значение зависит от следующих параметров:
- напряжения в рабочей части сетей;
- силы тока (подключенной нагрузки);
- взаимного расположения проводников;
- уровня влажности, загрязненности, других факторов изменения проводимости промежуточной среды.
Общий потенциал можно разделить на две части. Статическую – создает электрическое поле ближайшего провода. Наведенное напряжение формируется на всем участке соседнего проводника, это – не обязательно часть линии. Аналогичные явления можно фиксировать измерительными приборами в опорных мачтах, крепежных и других элементах с проводящими свойствами. Действенная мера безопасности в этом случае – заземлять определенные части конструкции.
Другая составляющая образуется переменным электромагнитным полем около фазных проводов. Главная неприятность – отсутствие простых решений в области электробезопасности. В этой ситуации не поможет даже эффективное заземление. Бесполезна качественная изоляция, которая не способна блокировать проникновение электромагнитных волн. Потенциал в определенной точке зависит от силовых параметров поля и расстояния до источника сигнала.
В электроустановках
В локальных сетях наблюдаются аналогичные негативные явления. Максимальные уровни напряжения – в коммутаторах отключенных линий. Наведенные токи могут образоваться в трансформаторе, корпусе, механическом приводе электроустановки. Как и в рассмотренных выше примерах, наибольшие затруднения возникают при поиске эффективных методов борьбы с переменной составляющей.
В квартире
Уменьшение напряжения до 220 V снижает, но не устраняет полностью возможные неприятности. Следует учесть повышенное энергопотребление современной квартиры. Варочные панели, духовые шкафы и кондиционеры работают с использованием сильных токов. Суммарная мощность новой техники составляет десятки кВт. Дополнительные проблемы создают периодичность включения и реактивный характер нагрузок.
По этой схеме можно сделать устройство для снятия наводки со светодиода
В электропроводке
Следующий типичный случай – обрыв (отсоединение) нулевого провода. Если использовать мультиметр по стандартной методике измерений, несложно обнаружить наличие в розетке двух фаз. Понятно, что такое невозможно в стандартной бытовой сети 220 V. Второе напряжение будет наводить электромагнитное излучение в отключенном проводнике. Для восстановления нормального состояния системы достаточно восстановить поврежденную цепь прохождения тока.
В чем опасность явления
Переменные и статические потенциалы возникают в отключенных частях сетей, что является неожиданностью для пользователей. Эти наводки препятствуют нормальной работе УЗО и АВ. При замыкании цепи через тело человека автоматика реагирует своевременно в штатном режиме. Однако наведенное напряжение образуется в участках, которые никак не защищены.
Теоретические расчеты значения разности потенциалов
В содержании учебника физики можно найти необходимые формулы:
- ЭДС в проводнике = М (коэффициент индукции, справочная величина) * L (длина параллельного размещения проводников) * I (ток в цепи, оказывающей негативное влияние);
- Разность потенциалов = ЭДС/2 + ЭДС * Х (расстояние от точки измерения до заземления) * L.
Меры безопасности при работах на линии с наведенным напряжением
На следующем рисунке показано, как изменением точки подключения заземления уменьшают наведенный потенциал до нуля.
Коррекция заземления
Эта диаграмма показывает потенциальные проблемы для нескольких бригад, выполняющих полученные задания на одной линии ЭП. Даже при наличии подключенного заземления только одна из них будет работать в пределах безопасного участка трассы. Этот пример объясняет необходимость применения нескольких защитных устройств. Точки подключения выбирают по специальной схеме, созданной на основе измерений и расчетов.
Наведение напряжения на домашних линиях электропроводки
В этом случае решение задачи упрощается снижением напряжения в сети. Тем не менее, несколько десятков вольт также способно нанести вред. Для устранения вредных явлений изменяют схему заземления по рассмотренной выше методике. В некоторых ситуациях задачу можно решить изменением трасс линий питания.
Основы безопасности
Типовые мероприятия, повышающие уровень безопасности:
- применение резиновых ковриков, других средств ИЗ;
- выравнивание разницы потенциалов с проверкой состояния рабочих мест;
- монтаж дополнительного контура заземления.
При отсутствии достаточного опыта для устранения проблем обращаются за помощью к специалистам.
