Наведенное напряжение: Определение наведенного напряжения в электрике

Определение наведенного напряжения в электрике

Наведённым называют напряжение, возникающее в обесточенном проводнике, находящемся под воздействием располагающегося рядом высоковольтного оборудования или провода. Это явление уникально и представляет собой немалую опасность, по этой причине стоит узнать о нем более подробно.

Воздушная линия электропередачи

Для того чтобы разобраться в природе явления, придётся немного освежить в памяти уроки физики. Итак, что такое наведённое напряжение, и чем оно опасно?

Природа явления

Суть наведённого напряжения в том, что в обесточенном проводнике, который находится рядом с источником электромагнитного поля, возникает опасный потенциал. Источником излучения может стать находящаяся рядом с обесточенным проводом линия ВЛ или другое оборудование, создающее такое поле.

Наиболее ярким примером будет рассмотрение наведённого напряжения на ВЛ (воздушной линии электропередачи). При отключении одного провода от источника тока рядом находящийся провод электропередачи имеет электромагнитное поле, которое, в свою очередь, создаёт потенциал в обесточенном проводнике. Этот потенциал вполне может принимать опасные для здоровья и жизни значения, особенно при расположении рядом мощного источника магнитного поля.

Значение потенциала зависит лишь от рабочего напряжения, токов нагрузки и общего расположения относительно друг друга. Потенциал условно представлен суммой электромагнитной и электростатической частей:

  1. Электростатическая составляющая наведённого потенциала обусловлена воздействием на проводник электрического поля рядом расположенного источника, в нашем случае это оставшийся в работе провод. Номинальное значение этого параметра зависит только от электрического потенциала влияющей ВЛ, это значение постоянно наводится действующим рядом источником поля. Наводка осуществляется на всем протяжении отключённого от источника тока проводника. Для снижения её до безопасного уровня достаточно заземлить её на любом участке сети;
  2. Электромагнитная часть, она появляется от воздействия магнитных полей, которые создают токи фазных проводов. Отсюда её нестабильность, особенностью проявления этой составляющей служит то, что её значение неизменно на всем протяжении участка сети и не зависит от заземления или изоляции провода от земли. Наводка в этом случае не зависит от включённой линии, а только от параметров магнитного поля и отдаления. При изменении расположения или числе точек заземления на ВЛ меняется лишь расположение точки нулевого потенциала. Само же наведённое напряжение остаётся прежним.

Пикового значения электромагнитная часть достигает на концах взаимного влияния линий, на нашем примере это расположение отключённых линейных разъединителей. В этих точках и измеряется его значение. Стоит отметить, что даже в процессе определения значения обязательно заземление обоих концов ВЛ. Класс оборудования, применяемого для измерения значений и параметров тока, подбирается, исходя из расчётных параметров потенциала, чаще всего используются приборы с пределом измерения не менее 0,5-1 кВ.

В процессе измерения потенциала обязательно соблюдение правил техники безопасности, ввиду того что вольтаж может иметь значение намного выше расчётного. Нарушение правил техники безопасности чревато электротравмой или ожогами.

Понятно, что электростатическую составляющую можно легко исключить и тем самым обеспечить безопасность работы по обслуживанию или ремонту отключённого провода. Но с электромагнитной частью потенциала справиться не так легко. Одним из вариантов борьбы с ним служит процесс разделения линии на отдельные участки, электрически не связанные между собой, либо работы под воздействием напряжения. Согласно нормам ПУЭ, номинальное значение до 25В считается формально неопасным и позволяет проводить работу при строгом следовании правилам техники безопасности .

Тем не менее, на сегодняшний день существует мнение, что требования Правил охраны труда на электрообъектах несколько устарели. Ряд специалистов считает, что заземление воздушной линии электропередачи в одной точке и такелажная схема не обеспечивают безопасность монтажников. По этой причине требуются другие способы обеспечения защиты ремонтных бригад при работе.

Важно! Нужно отметить, что несмотря на приведённый пример, источником наводки тока может служить не только рядом расположенная ВЛ, это просто наиболее яркий случай возникновения этого потенциала. Наведённые токи могут возникнуть в любом проводнике при наличии рядом работающего оборудования, создающего электромагнитное поле, в том числе генератора или трансформатора.

Работа на ВЛ

Явление в быту

Несмотря на сравнительно небольшое напряжение, используемое для бытовых электросетей, наводка токов может возникнуть и внутри дома или квартиры. Достаточно часто это можно видеть на светодиодных лампах или лентах, чей провод включения проходит рядом с кабелем, который находится под напряжением, он и производит наводку напряжения на провод или сами лампы. Под влиянием наведённого тока лампочки начинают светиться.

Также в качестве примера можно рассмотреть розетку при обрыве провода ноля в ней. При использовании индикатора можно обнаружить в розетке две фазы, несмотря на то, что она подключена к однофазной домашней сети. Для исчезновения второй фазы достаточно устранить обрыв.

Схема

Основы безопасности

Явление возникновения напряжения в проводнике под воздействием электромагнитного поля и статического электричества уникально, но вместе с тем оно достаточно опасно. Привычные устройства, обеспечивающие защиту, действуют на него избирательно, либо не действуют вообще. Примером может служить замыкание цепи при попадании в неё человека, в этом случае автоматика просто отключит источник питания. Но при наведённом потенциале сети нет, а, значит, при отключении устройства безопасности не будет. Это служит причиной того, что к наводке тока нужно относится внимательно и осторожно.

Безопасность работы при возможности существования наведённого напряжения обеспечивается, в первую очередь, правилами безопасности. Если есть хоть небольшая возможность его возникновения, то следует измерить вольтаж отключённого провода. При наличии его обеспечить безопасность монтажников. Правила безопасности проведения работ на отключённых линиях электропередач написаны на печальном опыте предыдущих поколений и изучения работы с токами различных типов.

Стоит учитывать! Фактическое значение наведённого напряжения может достигать десятка и более киловольт. Неаккуратное обращение с таким потенциалом может привести к поражению электротоком, вследствие чего к ожогам и другим травмам.

Основными мерами безопасности в этом случае служат:

  • работа в средствах индивидуальной защиты: резиновых перчатках, ботах с использованием диэлектрических ковриков и инструментов;
  • заземление и выравнивание потенциалов провода заземления и рабочего места электрика;
  • при необходимости проведения работ одновременно в нескольких местах обязательно разделение электросети на несколько не связанных между собой участков с последующим их заземлением;
  • дублирование заземления, особенно при разъединении основной линии, в этом случае заземление устанавливается с обеих сторон места отреза провода.

Только в этом случае можно приступать к работе, уже не опасаясь замкнуть на себя ток, наводка которого в этом случае затруднена.

При проведении контрольно-измерительных операций также стоит озаботиться безопасностью. Все сборки схем измерений производятся перед подключением, а не в процессе или после него. При изменении контрольно-измерительной схемы её предварительно отключают от линии электропередачи.

Замер

Наведённое напряжение – уникальное физическое явление, в этом случае источником тока служит расположенный неподалёку объект-излучатель. Вполне возможно именно этот эффект и хотел использовать в своей работе Никола Тесла, создавая свою башню для воздушной передачи энергии. Но на настоящее время полезное использование наведённых токов невозможно, а вот борьба с ними продолжается с переменным успехом. Пока наука смогла обеспечить безопасную работу с ним. Но кто знает, что будет дальше. Вполне возможно, именно эффект наведённого напряжения в последующем послужит человечеству для передачи энергии на расстояния без использования линий проводников.

Видео

Оцените статью:

Наведенное напряжение: чем опасно для человека?

Возникновение наводки на воздушных линиях электропередачи и в электроустановках, которые связаны с ними могут представлять опасность. Именно поэтому, вам детально необходимо разобраться с тем, что представляет собою наведенное напряжение.

Также подобное явление может возникать в бытовых условиях в сети 220 Вольт. Именно поэтому, вам обязательно необходимо понимать природу возникновения и меры защиты от наведенного напряжения.

Причины возникновения

Наведенное напряжение в большинстве случаев будет возникать на выведенной в ремонт и обесточенной воздушной линии электропередач. Также возникновение может произойти в том случае если рядом с высоковольтной линией будет располагаться электромагнитное поле. Таким образом, ВЛ, которая приходит параллельно отключенной линии наводит сторонний потенциал, который в дальнейшем будет предоставлять опасность для ремонтной бригады.

На данный момент значение наведенного напряжения в проводе может меняться в зависимости от протяженности участка, на котором ВЛ будут идти параллельно. Также на изменение значения будет влиять отдаленность фазных проводов, метеорологических условий. Потенциал, который будет наведен на ВЛ может объединять в себе два вида воздействия – электромагнитную и электростатическую составляющую:

  • Электромагнитная часть будет появляться под действием магнитного поля, которая возникает от протекания тока по работающей рядом ВЛ. Отличительной особенностью считается то, что при заземлении, даже в нескольких местах линии она не будет изменять свою величину. Единственное, что можно будет изменить с помощью заземления, так это то, что это расположение точки нулевого потенциала.
  • Электростатическая часть в отличии электромагнитной устраняется путем заземления линии в ее концах и вместе ведения работ. Чтобы снизить величину наведенного напряжения необходимо установить хотя бы в одной точке ВЛ.

Узнайте, также про переносное заземление и его принцип работы.

Теперь необходимо более детально разобраться про наведенное напряжение и природу его возникновения. Чтобы понять, как оно появляется изучите фото, которое расположено ниже:

Если будет иметься проводник, который на картинке обозначен, как А-А. Если по нему будет протекать переменный ток, тогда будет создаваться электромагнитное поле интенсивность, которого будет уменьшаться по мере отдаления от проводника. Также могут изменяться пульсации электромагнитного поля с изменением направления и величины тока. Если в поле попадет любой другой в нем может индуцироваться наведенное напряжение. Ниже на картинке будут показаны проводники с подключенными измерительными приборами для определенной величины напряжения:

На данный момент многие не знают, какое значение будет опасным для персонала? Если на отключенной ВЛ будет присутствовать напряжение и его значение не будет превышать 25 В. Все ремонтные мероприятия будут проводиться с применением обычных средств защиты. Если величина будет превышена, тогда необходимо будет пользоваться специальными средствами защиты и выполнять разнообразные технические мероприятия. На данный момент такими мерами безопасности могут быть разземление вначале и конце линии, разрез провода.

В чем опасность явления?

Наведенное напряжение можно считать более опасным и коварным в отличии от рабочего в силу того, что на него не будет реагировать защитная аппаратура. Если под него попадет ремонтный персонал, тогда работник будет находиться под воздействием до момента освобождения от его влияния. Если на человека будет воздействовать рабочее напряжение, тогда будет срабатывать защита и будет происходить автоматическое отключение.

Также вам необходимо знать о коротком замыкании. Если короткое замыкание произойдет на рабочей линии будет происходить на отключенную ВЛ и многократное превышение тока. Естественно это может отражаться на персонале, который будет занят ремонтом на отключенной ВЛ. Последствия в большинстве случаев могут быть достаточно плачевные. Все может начаться от ожогов и дойти до смертельных случаев. Именно поэтому во время проведения разнообразных работ на отключенных ВЛ необходимо соблюдать все правила безопасности. Если будет интересно можете прочесть про электролитическое заземление.

Что же делать в случае попадания человека под наведенное напряжение? Этот вопрос на данный момент интересует многих и с ним следует разобраться более детально. Сначала вам потребуется предотвратить протекание тока через тело человека. Для этого вам может потребоваться соединить опасную часть электроустановки с «землей». Ниже вы можете увидеть видео, в котором будет рассказываться все правила безопасности при работе в зоне усиленного действия наводок.

Наводка в квартире

На данный момент многие специалисты утверждают, что наведенное напряжение также может возникать в квартире и в доме в сети 220 Вольт. «Наводка» в большинстве случаев будет проявляться в кабеле приложенным рядом с проводом, по которому будет протекать ток. Например, когда при включенном выключателе на диодных лампочках еле заметное свечение. Произойти подобная ситуация в большинстве случаев может из-за того, что рядом с проводом будет проложен проводник с фазной жилой.

В результате воздействия электромагнитного поля и будет возникать небольшая наводка. Ее величины будет вполне достаточно для того, чтобы осветить небольшие светодиоды. Иногда наводка также может возникать и в розетке. Возникает она в том случае, если происходит, обрыв нулевого провода. Чтобы более детально ознакомиться с примером влияния наводки, вам необходимо посмотреть видео.

Теперь вы точно знаете, что такое наведенное напряжение и чем оно опасно для жизни человека. Надеемся, что эта информация была полезной и интересной.

Читайте также: для чего нужно повторное заземление ВЛИ?

механизм возникновения и определение, факторы опасности и меры защиты, рекомендации

Электроремонтные работы как на высоковольтных линиях передач, так и внутри квартиры имеют повышенную опасность из-за ряда факторов. Самый опасный и распространенный — это угроза электроудара. Его причиной может быть наведенное напряжение — опасное для здоровья человека явление из-за своей скрытой природы. Для защиты от него необходимо понимать суть этого явления.

Природа явления

Возникновение побочного или наведенного напряжения в проводнике происходит по такому же принципу, как и напряжение во вторичной обмотке трансформатора. Суть явления в следующем:

  1. при движении электротока вокруг проводника возникает магнитное поле;
  2. изменение силы тока и его направления вызывает изменение магнитного поля;
  3. меняющееся магнитное поле разделяет разноименные заряды, что приводит к появлению разности потенциалов, то есть к напряжению.

Если не вдаваться в физические тонкости, напряжение наводки — это возникновение разности потенциалов в металлическом проводнике, который не подключен к источнику электротока, под действием электрического тока в расположенном рядом с ним другом проводнике. Чем ближе находятся проводники друг к другу и чем выше разность потенциалов в подключенном к сети проводнике, тем большее напряжение на изолированном проводнике.

Воздействие наведенного электротока имеет две составляющие: электромагнитную и электростатическую. Первая не составляет угрозы для жизни человека, но может сказываться на работоспособности некоторых приборов и устройств. Вторая более опасна для человека, при напряжении более 25 V принимают дополнительные меры безопасности.

Факторы опасности и меры защиты

Считается, что разность потенциалов от наводки более опасна, чем обычная. Штатные защитные устройства не рассчитаны на противодействие от нее. При работе на высоковольтных ЛЭП на отключенной линии может возникнуть разность потенциалов в несколько киловольт. Выполнение работ с вышек или работа кранов вблизи ЛЭП выполняется по допуску и с применением дополнительных защитных мер, так как на металлической части оборудования и техники может возникнуть разность потенциалов. Это грозит поражением людей электротоком и поломкой техники.

Необходимые меры безопасности прописаны в правилах техники безопасности при выполнении соответствующих работ. Самым простым и эффективным является устройство заземления отключенной линии. Для надежности заземляющий контур имеет две линии, дублирующие друг друга. При случайном обрыве одной заземление будет осуществляться по другой. Протяженные линии разбивают на отдельные участки, которые заземляются по отдельности.

Следует помнить о технике безопасности и средствах индивидуальной защиты и при проведении измерительных работ. Схема измерений собирается заранее, а потом подключается к проводникам под действующим напряжением или предполагаемом наведенном.

Требования по ТБ:

  1. на руки одеваются диэлектрические перчатки;
  2. на ноги — резиновые боты, прошедшие проверку и имеющие соответствующую бирку;
  3. одежда должна быть сухой, все работы не должны выполняться под дождем.

Все соединительные провода должны иметь исправную изоляцию, рассчитанную на разность потенциалов не менее 1 kV. При необходимости изменения пределов шкалы измерительного прибора отсоединяют всю измерительную схему от воздушной линии.

Наводка в бытовой сети

В квартире, частном доме или офисном помещении тоже можно встретить явление наводки напряжения. Обычно провода с питанием 220 V имеют две жилы:

фазу и ноль. При обрыве нулевого провода в нем появляется небольшая разность потенциалов. Если в розетке с обрывом «ноля» искать фазу индикатором напряжения, то измерительный прибор покажет ее сразу на двух контактах, а на самом деле фаза только на одном контакте, на другом — напряжение наводки.

Такая ситуация может ввести в заблуждение при выполнении электроремонтных работ в квартире. При устранении обрыва нулевого провода все приходит в норму — фаза одна и там, где ей полагается быть.

Еще одно проявление наведенного напряжения — это легкое свечение светодиодных ламп в выключенном состоянии. Светодиоды чувствительны к небольшому по величине напряжению. При наводке возникает разница потенциалов всего в несколько вольт, но этого достаточно для испускания небольшого по интенсивности светового потока светодиодами, видимого лишь в темноте.

Дополнительных мер защиты в быту от действия наводки не требуется, так как разница потенциалов в несколько вольт не составляет угрозы для здоровья человека. Обычные автоматические выключатели и устройства защитного отключения вполне справляются с потенциальной угрозой от электрического тока. Достаточно помнить о возможности неправильного определения фазного провода при обрыве нулевого.

Методы измерения наведенного напряжения в сетях 0,38/10 кВ МУП «Рязанские городские распределительные электрические сети»



В данной работе описано наведенное напряжение, его влияние на линии, напряжением 0,38/10 кВ, описаны различные способы измерения данного явления, произведен сравнительный анализ, выбран наиболее информативный способ измерения.

Ключевые слова: наведенное напряжение, методы измерения наведенного напряжения, составляющие влияния наведенного напряжения, воздушная линия под наведенным напряжением.

Наведенное напряжение — это разность потенциалов между проводящими частями электроустановок (воздушных линий (ВЛ) или электрооборудованием трансформаторных подстанций (ПС)) и точкой нулевого потенциала, возникающая вследствие влияния электромагнитного поля действующего электрооборудования на электроустановки, находящиеся в непосредственной близости, [1, 2].

Наведенное напряжение характеризуется тремя составляющими влияния:

  1. Емкостное влияние. Это тип влияния, при котором на отключенной и выведенной в ремонт ВЛ возникает электрический заряд под действием электрического заряда ВЛ, находящейся под рабочим напряжением. Данное влияние полностью исчезает после заземления (с малым сопротивлением) отключенной линии хотя бы в одной точке.
  2. Кондуктивное влияние. Данный тип влияния возникает на отключенной ВЛ при обрыве провода на действующей ВЛ, пересекающей отключенную ВЛ, в месте их пересечения. Проявление данного влияние весьма редко, но оно является наиболее опасным из-за возникновения больших напряжений прикосновения к заземленным опорам и механизмам.
  3. Индуктивное влияние. Оно проявляется в появлении на отключенной ВЛ продольной электродвижущей силы (ЭДС) от переменного магнитного поля действующей ВЛ. Наличие поперечно емкостных и активных сопротивлений приводит к появлению напряжений «провод — земля». Индуктивное влияние возникает как на разземленной, так и на заземленной отключенной ВЛ. Индуктивное влияние создает напряжение на ВЛ при любых схемах заземления и без заземления проводов отключенной ВЛ.

Изучение проявления данных явлений необходимо начать с определения линий, находящихся под наведенным напряжением.

Воздушная линия под наведенным напряжением это такая линия ВЛ и/или воздушная линия связи (ВЛС), которые проходят по всей длине или на отдельных участках вблизи действующих ВЛ или вблизи контактной сети электрифицированной железной дороги переменного тока и на отключенных проводах которых при различных схемах их заземления и при наибольшем рабочем токе влияющих ВЛ наводится напряжение более 25 В.

По заданию муниципального унитарного предприятия «Рязанские городские распределительные электрические сети» (МУП РГРЭС) необходимо исследовать линии, находящиеся под наведенным напряжением. Были предоставлены перечни данных линий. В них представлены 39 линий, их наименования и характеристики, а так же наименования наводящих линий.

Наведенное напряжение является очень опасным, так как отсутствует реакция аппаратуры защиты на данное напряжение. При попадании человека под наведенное напряжение, он будет находиться под опасным влиянием, пока его не эвакуируют.

Целью работы является выбор наиболее безопасного и информативного метода измерения наведенного напряжения в сетях напряжение 10/0,38кВ.

Задачи работы:

  1. Выбор методики измерения наведенного напряжения в сетях 10/0,38кВ;
  2. Выбор приборов для измерения наведенного напряжения в сетях 10/0,38кВ;
  3. Составление методических указаний по измерению наведенного напряжения в сетях 10/0,38кВ, обслуживаемых МУП «РГРЭС».

Теоретическая часть

Методика исследования наведенного напряжения в сетях 0,38/10 кВ.

Измерение наведенного напряжения необходимо производить в местах, где значения наведенных напряжений наибольшие, а именно:

– в начале и конце ВЛ;

– в местах разделения двухцепных ВЛ на одноцепные;

– в точках, где изменяется расположение воздушных линий относительно друг друга;

– в местах транспозиции отключенной или наводящей ВЛ (рис.1).

Рис. 1. Максимальные значения наведенного напряжения

Существуют различные методы определения наведенного напряжения, [1–4]. Рассмотрим два метода наиболее широко применяемых в электрических сетях.

По одному из них измерения наведенного напряжения на отключенной ВЛ проводятся при нормальном режиме работы влияющей линии в период передачи наибольшей мощности. При прохождении отключенной ВЛ и ВЛС вблизи нескольких влияющих линий основное влияние на значение наведенных напряжений оказывает, как правило, линии, ближайшие к отключенной ВЛ и ВЛС, а в отдельных случаях — линии, более удаленные, но с наибольшей токовой нагрузкой, [2,4]. До начала измерений воздушная линия, на которой предусматривается проведение измерений, должна быть отключена и заземлена по концам (в распределительном устройстве (РУ)). В местах отключения должны быть заземлены все три фазы ВЛ. В общем случае измерения на отключённой ВЛ производятся с заземлением на месте измерения одновременно всех трёх фаз; при этом все установленные в месте измерения переносные заземления должны быть присоединены к одному и тому же заземлителю (опоре, заземляющему спуску) (рис.2).

Рис. 2. Измерение по первому методу

Наведенное напряжение рассчитывается по формуле:

Uнавед.макс. = Uнавед.изм,(1)

где: Uнавед.изм.измеренное напряжение, В;

— наибольший рабочий ток влияющей ВЛ, А;

— ток нагрузки, влияющей ВЛ при измерении, А.

Данный метод очень сложен в использовании, так как требуется более точное определение воздействия двух и более наводящих линий, а так же определение наведенного напряжение в каждом фазном проводнике.

Рассмотрим другой метод измерения наведенного напряжения при различных схемах заземления, [2,3,4].

ВЛ отключается и заземляется, устанавливается переносное заземление на рабочем месте (в целях безопасности в рамках подготовки рабочего места), на диэлектрический коврик устанавливается переключатель и измерительные приборы, на расстоянии не менее 20 метров от опоры и других заземляющих устройств в землю заглубляется измерительный электрод, собирается схема (рис.3).

Рис. 3. Измерение наведенного напряжения при различных схемах заземления

Заземленные измерительные провода подключаются к проводам ВЛ, снимается переносное заземление, установленное на рабочем месте, с использованием изолирующих штанг и переключателя выполняется отключение заземления измерительных проводов и их поочередное соединение с измерительным прибором. Перебором вариантов заземления или разземления проводов и подключения измерительного прибора выбирается схема с максимальным значением наведенного напряжения.

Для определения значения наведенного напряжения при различных схемах заземления и без заземлений ВЛ работу продолжают в следующем порядке:

  1. Отключается заземление во втором РУ и проводится измерение наведенного напряжения по схеме без заземления во втором РУ;
  2. Отключается заземление в первом РУ и проводится измерение на незаземленной ВЛ при помощи киловольтметра;
  3. Включается заземление в первом РУ, проводится измерение наведенного напряжения по схеме без заземления во втором РУ.

На ВЛ, имеющих более двух РУ, измерение выполняется аналогично.

По окончанию измерения рассчитывают значение максимального наведенного напряжения Uмакс. при наибольшем рабочем токе влияющей ВЛ:

Uмакс. =Uизм,(2)

где — Uизм — измеренное напряжение, В;

— ток нагрузки влияющей ВЛ в момент измерения, А;

— наибольший рабочий ток влияющей ВЛ, А

При прохождении ВЛ в коридоре нескольких влияющих ВЛ:

Uмакс = Uизм ,(3)

где — — сумма максимально возможных значений токов, протекающих по влияющим ВЛ, А. Ее значение рассчитывается по формуле:

= ,(4)

где — — сумма максимально возможных измеренных значений токов, протекающих по влияющим ВЛ, A. Рассчитывается по формуле:

= ,(5)

Для измерения наведенного напряжения был выбран второй метод, так как он наиболее информативен и удовлетворяет требованиям безопасности. В качестве прибора для измерения был выбран прибор КНН с ИНН-15 (рис.4).

Рис. 4. Комплект измерения наведенного напряжения с ИНН-15

Вывод

  1. В качестве измерения наведенного напряжения в сетях 10/0,38 кВ компании МУП РГРЭС предложен второй метод измерения.
  2. Измерение при различных схемах заземления удовлетворяет информативности и необходимой точности для сравнения при предварительном расчете.
  3. Данные исследования будут использованы при составлении методических указаний для электротехнического персонала МУП РГРЭС.

Литература:

  1. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи: Учебник для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов.–7-е изд., перераб. и доп.– М.: Высш. школа, 2008. — 528 с.
  2. Стандарт организации ПАО “ФСК ЕЭС”: Методические указания по определению наведенного напряжения на отключенных воздушных линиях, находящихся вблизи действующих ВЛ. — М: ВЛ — спецэнерго, 2009. — 27 с.
  3. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок РД 153–34.0–03.150–00, ПОТ Р М-016–2001. — М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. — 180с.
  4. Целебровский Ю. Безопасность работ на ВЛ, находящихся под наведенным напряжением, Информационно-справочное издание «Новости ЭлектроТехники», Новосибирский ГТУ, URL:http://www.news.elteh.ru/arh/2008/51/07.php — 2017.

Основные термины (генерируются автоматически): наведенное напряжение, измерение, линия, рабочий ток, различная схема заземления, воздушная линия, заземление, индуктивное влияние, метод измерения, рабочее место.

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.

Наведенный потенциал

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. 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.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Происхождение потенциала покоя

Наведенное напряжение. Причины возникновения и опасность


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:. 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. Узнать о том, какие электрозащитные средства используют в установках выше Вольт, вы можете из нашей статьи!

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. Не считая ВЛ и электроустановок, наведенное напряжение может также возникать в квартире и в частном доме в сети В. 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. Еще один случай — это наводка в розетке. Возникает она, если произошел обрыв нулевого провода. Тогда при измерении индикатором на клеммах розетки получим две фазы.

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! 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 вольт. 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.

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. 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.

По мнению многих специалистов возникновение наведенного напряжения вполне возможно и в бытовых условиях, в домашней электрической сети напряжением 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.

Правилами техники безопасности ПТБ при эксплуатации электроустановок определены меры безопасности во время работ на воздушных линиях ВЛ электропередачи , на которых наводится дополнительное напряжение от соседних работающих линий. Отдельно выделены меры безопасности при работах на таких ВЛ, когда заземление их в соответствии с общими требованиями правил не позволяет снизить уровень наводящегося на отключённых проводах потенциала ниже 25 В. Однако продолжают иметь место случаи поражения обслуживающего персонала электрическим током наведенного напряжения, которые являются результатом недопонимания природы возникновения и механизма проявления этого напряжения.

Особенность его проявления состоит в сохранении опасности поражения электрическим током при прикосновении даже к заземлённому по правилам проводу. Известно, что на любой ВЛ, проходящей параллельно с другими ВЛ , непрерывно наводится сторонний потенциал , обусловленный взаимным влиянием электромагнитных полей этих линий друг на друга. Значение потенциала зависит от рабочего напряжения, токов нагрузки, расстояния между фазными проводами линий и длины участка параллельного их расположения.

Наведенный на каждой из таких линий потенциал наведенное напряжение можно условно представить в виде суммы двух составляющих: электростатической и электромагнитной. Электростатическая составляющая наведенного напряжения на проводах отключённой ВЛ обусловлена воздействием на них электрического поля остающейся в работе соседней влияющей линии и при сохранении определённых ПУЭ конструктивных параметров участка параллельного следования зависит только от уровня напряжения влияющей линии.

Значение этой составляющей одинаково по всей длине отключённой ВЛ рис. Электростатическая составляющая наведенного напряжения снижается до безопасного уровня по всей длине линии при заземлении её в любой, хотя бы одной точке. Следовательно, воздействие этой составляющей полностью устраняется при заземлении отключенной ВЛ по концам на подстанциях и на месте производства работ согласно ПТБ.

Совсем иначе проявляет себя электромагнитная составляющая наведенного напряжения , возникновение которой обусловлено суммарным влиянием магнитных полей , создаваемых токами фазных проводов влияющей линии. В связи с этим значение наведенной ЭДС обусловлено только длинной участка параллельного следования линий и током нагрузки влияющей линии и не зависит от уровня рабочих напряжений каждой из ВЛ. При этом потенциал напряжение относительно земли любой точки , например x , определяется выражением:.

При изменении числа точек заземления на ВЛ меняется лишь положение точки нулевого потенциала на ней. Специфичность именно этого проявления наведенного напряжения и обусловлены требования ПТБ. Диаграмма распределения электромагнитной составляющей наведенного напряжения на отключённой ВЛ в зависимости от места установки на ней защитных заземлений. На рис. Как видно из диаграмм , при однократном заземлении ВЛ точка нулевого потенциала совпадает с точкой заземления.

С учётом изложенного представлено графическое обоснование опасности организации одновременно двух и более рабочих мест на ВЛ , находящейся в зоне наведения электромагнитной составляющей напряжения. Например , бригада работает в точке С , линия согласно правилам заземлена только в одной этой точке , где напряжение равно нулю рис. Если теперь для подготовки второго рабочего места установить защитное заземление в другой точке D , то нулевой потенциал переместится на участок между двумя этими заземлениями рис.

При этом напряжение в местах заземления точки С и D может превысить допустимый уровень , и работающие там люди подвергнутся опасности поражения электрическим током.

Заземление разъединителя со стороны линии в этом случае гарантирует электробезопасность только при условии , что эта линия нигде больше не заземлена см. Примеры распределения электромагнитной составляющей напряжения на отключённой ВЛ при работе ремонтной бригады в различных условиях.

Проявления наведенного напряжения вынуждают эксплутационный персонал резко сокращать фронт работы на ВЛ до одной бригады , находящихся в зоне усиленного действия этого напряжения. Разделение линии на отдельные электрически несвязанные участки путём разрезания шлейфов также вызывает дополнительные затраты времени на поочерёдное разрезание и последующее их восстановление. Однако необходимость обеспечения безопасности линейного персонала обязывает считаться с этими фактами.

Вместе с тем одной из альтернативных мер, снимающих практически все ограничения в расширении фронта производства работ во всех случаях при сохранении безопасности линейного персонала , является выполнение работ под напряжением. При подготовке рабочего места на ВЛ следует обращать особое внимание на надёжность контактов защитных заземлений с фазными проводами и заземлителем.

Следовательно, для гарантии безопасности в месте производства работ целесообразно устанавливать параллельно два заземления.


Что надо знать про заземление — 4

Владельцам частных нежилых помещений Владельцам частных квартир и жилых домов Услуги юридическим лицам Долгосрочное сотрудничество. Владельцам частных нежилых помещений Владельцам частных квартир и жилых домов Цены юридическим лицам Принципы ценообразования Скидки. Работа в компании. Контакты Сделать заказ Задать вопрос Часто задаваемые вопросы Глоссарий электротехнических терминов.

Электростатическая составляющая наведённого потенциала обусловлена воздействием на проводник электрического поля рядом расположенного.

Что такое наведенное напряжение и чем оно опасно?

Наведённым называют напряжение, возникающее в обесточенном проводнике, находящемся под воздействием располагающегося рядом высоковольтного оборудования или провода. Это явление уникально и представляет собой немалую опасность, по этой причине стоит узнать о нем более подробно. Для того чтобы разобраться в природе явления, придётся немного освежить в памяти уроки физики. Итак, что такое наведённое напряжение, и чем оно опасно? Суть наведённого напряжения в том, что в обесточенном проводнике, который находится рядом с источником электромагнитного поля, возникает опасный потенциал. Источником излучения может стать находящаяся рядом с обесточенным проводом линия ВЛ или другое оборудование, создающее такое поле. Наиболее ярким примером будет рассмотрение наведённого напряжения на ВЛ воздушной линии электропередачи. При отключении одного провода от источника тока рядом находящийся провод электропередачи имеет электромагнитное поле, которое, в свою очередь, создаёт потенциал в обесточенном проводнике. Этот потенциал вполне может принимать опасные для здоровья и жизни значения, особенно при расположении рядом мощного источника магнитного поля.

Что такое наведенное напряжение и чем оно опасно? Наведенное напряжение

Форум посвящен вопросам релейной защиты и автоматики РЗА. Обмену опытом и общению релейщиков. Активные темы 8 Темы без ответов Страницы Назад 1 2.

Левченко И.

Вы точно человек?

Тема в разделе » Электробезопасность «, создана пользователем apelsin , Искать только в заголовках Сообщения пользователя: Имена участников разделяйте запятой. Новее чем: Искать только в этой теме Искать только в этом разделе Отображать результаты в виде тем. Быстрый поиск. Что надо знать про заземление — 4 Тема в разделе » Электробезопасность «, создана пользователем apelsin , Регистрация:

Наведенное напряжение и его особенности

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для обеспечения мер безопасности во время выполнения работ на отключенных воздушных линиях электропередачи, на которых наводится дополнительное напряжение от соседних работающих линий. Смирнов, Е. Скиданова, С. Наведенным напряжением называется разность потенциалов между каждым фазным проводом отключенной линии и землей, возникающая в результате воздействия переменных электрических, магнитных и электромагнитных полей, создаваемых проводами работающих и расположенных рядом линий или другими электроустановками, находящимися под напряжением. Правилами устройства электроустановок [Правила устройства электроустановок ПУЭ , Утверждено Министерством энергетики Российской Федерации, приказ от 8 июля г. Отдельно выделены меры безопасности при работах на таких линиях, когда заземление их в соответствии с общими требованиями правил в месте производства работ не позволяет снизить уровень наводящегося на отключенных проводах потенциала ниже 25 В [ПУЭ, п. Наведенное напряжение в каждой фазном проводе отключенной линии можно условно представить в виде суммы двух составляющих: электростатической и электромагнитной.

Наведенное напряжение возникает на выведенной в ремонт и обесточенной воздушной Потенциал, который наведен на ВЛ, объединяет в себе два.

Наведенное напряжение 80 вольт, как с ним бороться?

Оборудование электроустановки, находящейся под напряжением, окружено электромагнитным полем ЭП , которое по законам индукции воздействует на все металлические предметы, расположенные в зонах действия. Величина наведенного потенциала зависит прежде всего от напряжения, мощности электроустановки и габаритов предметов, в которых наводится заряд. Особую опасность представляет нахождение объектов под высоковольтным оборудованием и воздушными линиями электропередач.

Что такое наводка в электричестве

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: ХАЛЯВНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО БЕСПЛАТНЫЙ ТОК ИЗ ФАЗЫ и ЗЕМЛИ

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. Наличие в проводах потенциала, наведённого переменным током или статическим электричеством часто невозможно предсказать. В этом кроется главная опасность наводки.

Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника — информация!

О мерах безопасности при работах на воздушных линиях под наведенным напряжением

На воздушные линии электропередач наводится напряжение от линий, функционирующих по соседству, это напряжение не относится прямо к напряжению самой линии, и называется поэтому наведенным. В связи с этим фактом, правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок определяют защитные меры, которые необходимо предпринимать для обеспечения безопасности при проведении работ на воздушных линиях. Так же отмечаются отдельным пунктом меры безопасности в условиях, когда заземление не помогает понизить значение наведенного потенциала на отключенных проводах ниже 25 вольт. Между тем, обслуживающий персонал время от времени испытывает поражение электрическим током по причине наведенного напряжения. Такое происходит из-за непонимания истинной природы наведенного напряжения, как оно возникает, каков механизм. Опасность так или иначе сохраняется, ведь даже прикосновение к заземленному по всем правилам проводу, который подвержен наведению напряжения от соседней линии, может привести к поражению человека током. Суть в том, что любая воздушная линия, которая проходит параллельно другим воздушным линиям, все время испытывает индуктивное действие соседних линий, от чего и наводится на ней потенциал.

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 вольт.


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

Наведенное напряжение – обзор

3 РАЗРУШЕНИЕ ПЛАЗМЫ

Во время срыва плазмы напряжение пробоя на изолированных деталях может упасть до ≈120 В. Таким образом, для случаев гашения тепловой энергии необходимы оценки верхнего предела наведенного напряжения на крионасосе. (TEQ) и текущее гашение (CQ).

Большое общее удельное сопротивление крионасоса (КН) (R_cp = 70 мОм) позволяет выгодно распределить индуцированную разность электрических потенциалов (рис. 5) по зазору между концевыми модулями (U_gap, рис.3) и изолированные части между криопанелью/отражателем и отражателем/вакуумным сосудом. Средством для этого служат резисторы R_cs, шунтирующие консольные опоры с изоляцией Vespel (рис. 1). При R_cs ≈ R_cp напряжение промежутка достигло бы 50% напряжения контура CP (Ul_Cp). Однако, поскольку изолированные детали более чувствительны к искрению, чем воздушные зазоры, будет выбран U_gap ≈ 0,6 Ul_cp, что получается при R_cs ≈ 2 R_cp. Этот выбор обеспечивает равные максимальные разности потенциалов на всех изолированных компонентах.Большее значение R_cs также влечет за собой меньшие наведенные токи в гофрированных соединениях модуля LN2 (R_ct). Дальнейшее снижение этих токов достигается за счет электрического соединения рефлектора и шеврона на концах модуля.

Рис. 5. Напряжения контура Ip, Rp, Te во время ТЭ

Рис. 3. Сеть для управления потенциалом СР

Снижение напряжения пробоя диэлектрическими материалами было продемонстрировано на имитаторе плазмы Berlin || и ⊥ к магнитному полю (B).Измерения с разрядником 16 мм вблизи границы плазмы (n e ≈ 2 10 18 м −3 ) показали: по сравнению с пустым разрядником || B, введение изоляции снижает || напряжение пробоя B в ≈4 раза. Перпендикулярно B коэффициент уменьшения составляет ≈2. Наименьшее найденное значение пробоя составило ≈1000 В.

Гашение тепловой энергии (TEQ): Разрушение плазмы начинается с внезапной потери тепловой энергии (TE). Измерения показали для электронной температуры (Te) значения времени спада вплоть до τ_ NV ≈ 0.3 мс. Возникающее в результате падение давления, описываемое ßp(Te), является основной причиной смещения плазменного столба внутрь. Кроме того, произойдет внезапное сглаживание профиля тока из-за МГД-неустойчивости. Возникающее в результате падение внутренней индуктивности на единицу длины (li) высвобождает магнитную энергию, которая, в свою очередь, увеличивает ток плазмы (Ip).

Для наихудших оценок временная зависимость Te, ßp и li была аппроксимирована функцией Гаусса (τ_ NV = 0,3 мс) единичной амплитуды.Температура электронов варьировалась от Tel, определяемого как ßp1 = 1, до Te2 = 20 эВ (ßp2 ≈ 0). Для изменения li были оценены три крайних случая, все начиная с ßp1 = 1 с параболическим профилем тока li1 = 1: а) только изменение ßp: Δβp = −1, b) только изменение li: Δli = −0,5, c) суперпозиция случаев а) и б). Экспериментальный опыт совместим только с повышением Ip между случаями а) и б). Однако для вычисления верхнего предела индуцированных напряжений будет взят наихудший случай c).

Расчеты проводились с использованием упрощенной геометрии, показанной на рис. 4, что позволяет выразить все индуктивности цепи в терминах логарифмических функций потока 3 . Модель включает уравнения контура для плазмы, PSL и двух низших гармоник сосуда. Смещение центра плазмы (Rp) учитывается условием равновесия, предполагающим отрицательный показатель затухания внешнего поля (nv ≈ -0,9 при b/a = 1,6) 4 .

Рис. 4. Геометрия, взятая для расчетов

На рис. 5 показаны напряжения контура, полученные для наихудшего случая c) в центре PSL (Ul_Psl), центре крионасоса (Ul_Cp) и стенке сосуда в точке A (Ul_Ve) .Очевидно, что сохранение потока ПСЛ и стенкой сосуда эффективно защищает КТ. Без резисторного моста PSL результирующие напряжения были бы в ≈3 раза выше на CP и в ≈10 раз на PSL.

Через ≈0,5 мс столб плазмы ударяется о теплозащитный экран с радиальной скоростью ≈ 200 м/с. Таким образом, на поверхности потока ro = ap тороидальным полем индуцируется напряжение U π ≈ 400 В (B t = 1,7 Тл). Это напряжение является результатом интеграла E = v × B t вдоль силовой линии, проходящей через половину окружности полоида.Он компенсирует над закрытыми поверхностями потока (U = 0), но управляет токами полоидального гало Ih_ p над открытыми поверхностями потока и структурой сосуда. То же самое относится и к последовательному движению вниз в результате потери вертикальной устойчивости из-за внезапного увеличения расстояния между столбом плазмы и PSL.

Гашение тока (CQ): CQ в основном определяется зависимостью удельного сопротивления плазмы от Te. Поэтому описание среднего Te основано на физической модели для оценки максимальной скорости изменения Ip (Ip’_max).С оболочкой модели 5 (P_sh ∝ ne t_b Te 3/2 ) значительные резистивные потери (P_res ∝ Ip 2 Te −3/2 ) могут переноситься через пограничный слой (ПС) при типичной плотность электронов ne = 5 10 19 m −3 при условии, что толщина ШМ (t_b) приближается к ap. Таким образом, в сочетании с моделью ШМ Te находится из баланса мощностей P_res = P_sh для температур выше уровня излучения легких примесей (от 10 до 20 эВ).

Круговая геометрия может быть сохранена для ШМ путем разложения тороидального тока согласно рисунку 6.Полученная дипольная составляющая питает Ih_p и создает горизонтальное магнитное поле B_dp, направленное противоположно внешнему. Нулевая гармоника представляет собой измеряемый тороидальный ток (Ip) и, таким образом, определяет значение q внутри BL. При верхнем пределе плотности тока jpo = Ipo/(ap 2 π), постоянной во времени и пространстве, все величины легко интегрируются по t_b и относятся к плосковершинному (индекс o) значению Ipo.

Рис. 6. Концепция пограничного слоя для CQ

Тогда максимальные значения гало-тока и вертикальной сосудистой силы (Fz) находятся вблизи Ip/Ipo ≈ 0.6. Максимум резистивного напряжения (U_res) появляется вблизи Ip/Ipo = 0,5. Для первых двух величин результаты Ih_p_max/Ipo = 0,28 и Fz_max = 0,83 ap Ipo B t /qo (≈ 700 кН для расчетных значений и qo = 2). Наибольшее Ip’ следует из Ip’_max = U_res_max / Lp_min, где Lp_min ≈ 1 мкГн — минимальная индуктивность плазмы, полученная от потока между внутренней стенкой сосуда и PSL. В модели оболочки не может быть больше отрицательного значения Ip’, чем Ip’_max ≈ |300 MA/s| можно объяснить разумным уровнем примесей (3% углерода на плоской вершине, 10% при t_b = ap).Результирующее значение Ip′_max почти не зависит от Ipo, поскольку баланс мощности требует Te ∝ Ip 2/3 . Экспериментально типичные отрицательные значения Ip′_max ≈ |500 NA/s| находятся около Ip/Ipo = 0,7 в сочетании с интенсивными радиационными потерями.

Согласно рис. 5 напряжение контура CP после гашения тепловой энергии всегда находится между Ul_Psl и Ul_Ve. Поскольку отрицательный Ip’ также достигает уровня выше |500 MA/s| для допущений рис. 5 очевидно, что при текущем гашении также имеется достаточный запас прочности КП от искрения.

Индуктивное напряжение – обзор

3.1.3.2 Цепь ротора

Вращающееся магнитное поле в воздушном зазоре индуцирует напряжения в цепи ротора, а также в цепи статора. Это индуцированное напряжение становится напряжением источника, прикладываемым к цепи ротора. Подобно уравнению (3.17) напряжение, индуцируемое в цепи ротора, можно выразить как

(3.18)Er=4,44NrϕKωrfr

, где Nr — общее число витков на фазу, Kωr — коэффициент намотки обмоток ротора, а fr — частота напряжения, наводимого в обмотке ротора.

Поскольку обмотка ротора испытывает изменение потока из-за разницы скоростей между вращающимся магнитным полем и ротором, частота fr наведенного напряжения в цепи ротора становится разницей fs−f между частотой fs вращающегося магнитного поля поле и частота вращения f ротора. Таким образом, наведенное напряжение Er зависит от частоты вращения ротора как частота статора fs.Таким образом, наведенное напряжение в обмотке ротора будет максимальным, так как

(3,20)Er0=4,44NrϕKωrfs

количество ходов.

Наведенное напряжение в короткозамкнутой обмотке ротора создает ток ротора. Крутящий момент в обмотке ротора создается за счет взаимодействия между током этого ротора и вращающимся магнитным полем статора. После этого ротор начнет вращаться.Предположим, что ротор в конце концов достигает установившейся скорости n (об/мин). Эта скорость ротора всегда меньше скорости вращения магнитного поля статора (т. е. синхронной скорости). Разность между синхронной скоростью ns и скоростью ротора n называется скоростью скольжения . Скорость скольжения, выраженная как часть синхронной скорости, называется скольжением s и может быть определена как

. двигателя, такие как развиваемый крутящий момент, ток, КПД и коэффициент мощности, зависят от рабочего скольжения.Рабочее скольжение зависит от нагрузки. Увеличение нагрузки приведет к замедлению вращения ротора и увеличению скольжения. Уменьшение нагрузки вызовет ускорение ротора и уменьшение скольжения. Типичный асинхронный двигатель работает в диапазоне скольжения 0,01–0,05, т. е. 1–5 %. Например, четырехполюсный двигатель, работающий на частоте 60 Гц, имеет синхронную скорость 1800 об/мин. Если скорость ротора при полной нагрузке составляет 1765 об/мин, то скольжение составляет 1,9 %.

Теперь рассмотрим наведенное напряжение в обмотке ротора при вращении ротора со скоростью n (скольжение s ).Частота fr в цепи ротора при скольжении с называется частотой скольжения и определяется как

(3.22)fr=fs-f=sfs

Из уравнения (3.20) индуцированные напряжения в цепи ротора при проскальзывании с становятся обмотка ротора прямо пропорциональна скольжению. Когда ротор неподвижен (т. е. с = 1), в цепи ротора индуцируется наибольшее напряжение.При увеличении скорости вращения ротора индуцированное напряжение уменьшается. Если скорость ротора равна синхронной скорости, то индуцированное напряжение становится равным нулю.

Теперь мы готовы обсудить эквивалентную схему обмотки ротора. Из уравнения (3.23) мы видим, что напряжение источника в цепи ротора равно sE0r. С сопротивлением Rr и индуктивностью рассеяния Llr цепи ротора эквивалентная схема ротора изображена на рис. 3.19A. Эквивалентная схема ротора рис. 3.19A находится на частоте ротора fr. Таким образом, мы не можем объединить эту схему ротора с эквивалентной схемой статора на рис. 3.16 вместе в одной цепи, потому что эти две цепи различаются по рабочей частоте. Следовательно, нам нужно отрегулировать частоту ротора, чтобы объединить две цепи. Разделив напряжение и импеданс рис. 3.19А на скольжение s , получим эквивалентную схему ротора рис. 3.19Б. В схеме ток ротора такой же, как на рис. 3.19А, но его рабочая частота равна частоте статора fs.Таким образом, это становится эквивалентной схемой ротора, если смотреть со стороны статора. Эти две цепи теперь можно соединить вместе, учитывая соотношение витков a(=Ns/Nr) обмотки статора и обмотки ротора.

Рисунок 3.19. Эквивалентная схема ротора. (A) Относится к стороне ротора и (B) Относится к стороне статора.

Полная эквивалентная схема по фазам трехфазного асинхронного двигателя показана на рис. 3.20.

Рисунок 3.20. Полная пофазная эквивалентная схема трехфазного асинхронного двигателя.

Эта эквивалентная схема аналогична схеме трансформатора, за исключением влияния изменения скорости. Величины, которые отражаются от ротора к статору, обозначаются штрихом (′). С этого момента мы будем пропускать главный символ.

Подобно трехфазным токам обмотки статора, трехфазные токи, индуцируемые в обмотке ротора, также создают вращающееся магнитное поле Fr в воздушном зазоре, как показано на рис. 3.21А. С точки зрения конструкции ротора, это роторное вращающееся магнитное поле Fr вращается со скоростью nr(=ns−n).Поскольку сам ротор вращается со скоростью n , с точки зрения конструкции статора вращающееся магнитное поле ротора вращается с синхронной скоростью ns(=nr+n). Таким образом, и магнитное поле статора, и магнитное поле ротора всегда вращаются в воздушном зазоре с одной и той же синхронной скоростью. Таким образом, эти магнитные поля статора и ротора остаются неподвижными по отношению друг к другу, как показано на рис. 3.21B. Считается, что взаимодействие между этими двумя полями создает крутящий момент.

Рисунок 3.21. Вращающиеся магнитные поля. (A) Магнитное поле от тока ротора и (B) магнитные поля от токов статора и ротора.

Голос опыта: понимание наведенного напряжения

Электроэнергетике потребовалось много лет, чтобы понять индуцированное напряжение. Когда я начал работать в 1960-х годах, мне объяснили, что напряжение, остающееся на обесточенных линиях, является статическим напряжением, которое необходимо сбросить, иначе оно может быть смертельным.Теперь, когда я говорю с группами о временном заземлении системы для защиты сотрудников, я все еще иногда слышу термин «статическое напряжение», используемый для описания того, что на самом деле является наведенным напряжением от близлежащей линии под напряжением. Даже сегодня не все в отрасли полностью понимают индуцированное напряжение.

Итак, что такое наведенное напряжение? Вот некоторые вещи, которые должны понимать специалисты по безопасности и эксплуатации коммунальных служб. Электромагнитное поле вокруг проводника под напряжением создает емкостную и магнитную связь со всеми близлежащими объектами в пределах электромагнитного поля.Уровень напряжения находящегося под напряжением проводника и физическая длина обесточенного проводника, который подвергается воздействию находящегося под напряжением (источника) проводника, определяют величину напряжения на обесточенном проводнике или оборудовании. Обесточенный проводник или часть оборудования остаются под напряжением до тех пор, пока источник остается под напряжением, а обесточенное оборудование остается незаземленным. Правильно установленные временные площадки безопасности системы могут быть использованы для создания эквипотенциальной рабочей зоны для сотрудников.

Наведенное напряжение, обнаруженное на обесточенном оборудовании, не является статичным, и его нельзя стравить. Защитное заземление системы, которое было установлено, просто обеспечивает проводящее соединение наведенного напряжения с землей. Как только заземление удалено, наведенное напряжение мгновенно возвращается к точно такой же величине напряжения. Это напряжение 60 циклов в секунду в установившемся режиме, потому что нет другого пути, по которому может течь электричество, кроме изолированного проводника или оборудования, находящегося под напряжением.Если применить заземление к обесточенным проводникам, то напряжение тут же рухнет почти до нуля, но теперь физика изменилась и в заземлении системы устанавливается ток. Величина протекающего тока в заземляющих комплектах определяется величиной наведенного напряжения на обесточенном оборудовании до установки заземлителей, а также сопротивлением заземляющего комплекта и земли. Кроме того, чем больше наборов заземления применяется к обесточенной линии, тем меньший ток протекает по каждому набору заземлений.

Значительные изменения
За последние 10 лет было много травм и смертельных случаев, связанных с неспособностью контролировать индуцированные напряжения. В 2014 году в правила OSHA 29 CFR 1910.269 было внесено несколько существенных изменений в попытке решить проблемы с наведенным напряжением.

Сначала рассмотрим пункт 1910.269(м) «Обесточивание линий и оборудования для защиты персонала». Правило всегда гласило, что работодатель должен обеспечить установку систем безопасности.В частности, в параграфе 1910.269(m)(3)(vii) говорится следующее: «Работодатель должен обеспечить установку защитных площадок в соответствии с требованиями параграфа (n) настоящего раздела».  

До тех пор, пока обесточенные линии и оборудование не будут заземлены, параграф 1910.269(n) требует, чтобы сотрудники сохраняли минимальный подход и считали, что обесточенные линии и оборудование находятся под напряжением. В соответствии с 1910.269(n)(3) должна быть установлена ​​эквипотенциальная зона. В пункте указано следующее: «Эквипотенциальная зона.В таких местах должны быть размещены временные защитные площадки и устроены таким образом, чтобы работодатель мог продемонстрировать, что они предотвратят воздействие на каждого работника опасных перепадов электрического потенциала».

В попытке контролировать опасную энергию и наведенное напряжение, серьезное изменение в 1910.269(q) «Воздушные линии и работы голыми руками на линиях электропередач» осталось практически незамеченным, когда новое правило 1910.269 было опубликовано в 2014 году, и на него не было обращено никакого внимания. к этому во время первых вебинаров о новом правиле.Объяснение изменения можно найти в 1910.269(q)(2)(iv). До обновления 2014 года, если бригады работали или устанавливали проводники параллельно линиям под напряжением, требовалось заземление системы на расстоянии не менее 2 миль друг от друга. Таким образом, при работе на заземленных линиях сотрудники никогда не будут находиться дальше, чем в миле от набора временных площадок безопасности. Как оказалось, 1 миля от комплекса систем безопасности на полосе отчуждения 345 кВ или 500 кВ может быть слишком далеко, что может подвергнуть сотрудников опасной разнице потенциалов, если они соприкоснутся с обесточенными линиями или оборудование.

В обновленном 1910.269(q)(2)(iv) теперь говорится следующее: «Прежде чем работники прокладывают линии, параллельные существующим линиям под напряжением, работодатель должен определить приблизительное напряжение, которое должно быть индуцировано в новых линиях, или работа должна исходить из того, что наведенное напряжение опасно. Если работодатель не может продемонстрировать, что линии, которые монтируют работники, не подвержены наведению опасного напряжения, или если линии не считаются находящимися под напряжением, временные защитные ограждения должны быть размещены в таких местах и ​​организованы таким образом, чтобы работодатель мог продемонстрировать предотвратит воздействие опасных перепадов электрического потенциала на каждого работника.

Примечание 1 к параграфу 1910.269(q)(2)(iv) гласит: «Если работодатель не принимает мер предосторожности для защиты работников от опасностей, связанных с непроизвольными реакциями на поражение электрическим током, существует опасность, если индуцированное напряжение достаточно для пропускания тока. 1 мА через резистор 500 Ом. Если работодатель защищает работников от травм в результате непроизвольной реакции на поражение электрическим током, существует опасность, если результирующий ток будет более 6 миллиампер».

Вы могли заметить, что текст 1910.269(n)(3) был скопирован и добавлен к 1910.269(q)(2)(iv) с целью обеспечения защиты сотрудников от опасной разницы потенциалов. Методы определения местоположения заземления на проводниках могут требовать заземления чаще, чем на расстоянии 2 миль друг от друга, чтобы снизить риски разности потенциалов. После того, как проводники будут установлены, дополнительные заземления системы снизят наведенное напряжение и будут соответствовать нормативным требованиям.

После разговоров со многими рабочими о наведенном напряжении они пришли к выводу, что после установки заземления линия обесточена по всей длине.Наука говорит нам, что защитное заземление системы — это единственное место на заземленной линии, где напряжение относительно земли равно нулю. В случаях наведенного напряжения, чем дальше вы находитесь от временных оснований, тем больше вероятность разности потенциалов между заземленными проводниками и другими поверхностями — отсюда и изменение правил. Обратите внимание, что когда сотрудники работают в заземленной корзине крана или JLG на заземленной цепи на полосе отвода или на подстанции, в зазоре между автобусом и платформой будет разность потенциалов.Эти проводящие платформы должны быть соединены с заземленными проводниками, чтобы перекрыть этот разрыв и защитить рабочих в корзине от разницы потенциалов.

Кроме того, даже когда оборудование заземлено, а шина или проводники заземлены, могут существовать циркулирующие токи заземления, связанные с наведенным напряжением и путем к земле. Заземление оборудования в другом месте, даже большой подстанции, может создать опасные условия на территории.

Заключение
Мы должны помнить, что электричество идет не только по пути наименьшего сопротивления, как мне говорили много лет назад.Вместо этого электричество пойдет по любым проводящим путям. Закон Кирхгофа о разделении тока в параллельных цепях помогает нам понять, что величина тока, протекающего по пути, определяется импедансом и сопротивлением пути. Требуется всего около 50 вольт переменного тока, чтобы проникнуть через кожу человека, и от 30 до 50 миллиампер, чтобы быть смертельным для человека. Человек — всего лишь резистор на 1000 Ом в электрической цепи. Все сотрудники должны быть знакомы с законом параллельных сопротивлений и законом Ома.

Об авторе: Дэнни Рейнс, CUSP, консультант по безопасности, распределение и передача, вышел на пенсию из Georgia Power после 40 лет службы и открыл ООО «Raines Utility Safety Solutions LLC», проводя обучение по соблюдению требований, оценку рисков и программы наблюдения за безопасностью. Он также является инструктором филиала в Техническом исследовательском центре Джорджии OSHA Outreach в Атланте.

Электромагнитная индукция — тригонометрия и генерация однофазного переменного тока для электриков

Электромагнитная индукция — это когда напряжение создается при прохождении проводника через магнитное поле.

Рисунок 45. Магнитные полюса и индукция

Величина напряжения может варьироваться в зависимости от трех факторов:

  1. Размер магнитного поля. Чем больше линий магнитного потока, тем больше линий магнитного потока может перерезать проводник. Сила потока прямо пропорциональна индуцированному напряжению.
  2. Активная длина проводника. Активная длина означает часть проводника, которая фактически проходит через поле. Активная длина прямо пропорциональна наведенному напряжению.
  3. Скорость, с которой проводник проходит через поле. Чем быстрее проводник проходил через поле, тем больше индуцируемое напряжение. Скорость прямо пропорциональна наведенному напряжению.

Эти отношения к напряжению можно разбить на следующую формулу: e = βlv.

Где:

e = пиковое напряжение, индуцируемое в катушке индуктивности (вольты)

B = напряженность поля между полюсами (Тесла)

l = активная длина проводника (метры)

v = скорость проводника через поле (м/сек)

Вот пример.

Проводник, имеющий активную длину 4 метра, проходит через поле 5 тесла со скоростью 15 метров в секунду. Определить пиковое напряжение, индуцируемое на этом проводнике.

(4 м)(5 Тл)(15 м/сек) = 300 вольт пик

Это безумие! Кто это обнаружил?

Открытие электромагнитной индукции приписывают Майклу Фарадею, который обнаружил, что при пропускании магнитного поля через проводник по нему потечет ток.

Пока существует движение между полем и проводником, может индуцироваться напряжение.Это может означать, что проводник проходит через поле или поле проходит через проводник.

Далее: Генератор

Электромагнитная индукция | Магнетизм и электромагнетизм

В то время как удивительное открытие Эрстедом электромагнетизма проложило путь к более практическим применениям электричества, именно Майкл Фарадей дал нам ключ к практическому поколению электричества: электромагнитной индукции .Фарадей обнаружил, что напряжение будет генерироваться по всей длине провода, если на этот провод будет воздействовать перпендикулярный поток магнитного поля изменяющейся интенсивности.

Простой способ создать магнитное поле с изменяющейся интенсивностью — это поместить постоянный магнит рядом с проводом или катушкой провода.

Помните: Интенсивность магнитного поля должна увеличиваться или уменьшаться перпендикулярно проводу (так, чтобы силовые линии «пересекали» проводник ), иначе не будет индуцироваться напряжение.

Фарадей смог математически связать скорость изменения потока магнитного поля с индуцированным напряжением (обратите внимание на использование строчной буквы «e» для обозначения напряжения. Это относится к мгновенному напряжению или напряжению в определенной точке в время, а не постоянное, стабильное напряжение.):

Термины «d» являются стандартной записью исчисления, представляющей скорость изменения потока во времени. «N» обозначает количество витков или витков в проволочной катушке (при условии, что проволока сформирована в форме катушки для максимальной электромагнитной эффективности).

Это явление используется в конструкции электрических генераторов, которые используют механическую энергию для перемещения магнитного поля мимо катушек провода для создания напряжения. Однако это далеко не единственное практическое применение этого принципа.

Если мы вспомним, что магнитное поле, создаваемое проводом с током, всегда перпендикулярно этому проводу, и что интенсивность потока этого магнитного поля зависит от силы тока через него, мы увидим, что провод способен индуцировать напряжение по его собственной длине просто из-за изменения тока через него.Этот эффект называется самоиндукцией : изменяющееся магнитное поле, создаваемое изменениями тока через провод, индуцирующее напряжение по длине того же провода. Если поток магнитного поля усиливается за счет сгибания проволоки в форме катушки и/или наматывания этой катушки на материал с высокой проницаемостью, эффект самоиндуцируемого напряжения будет более интенсивным. Устройство, созданное для использования этого эффекта, называется катушкой индуктивности и будет подробно рассмотрено в следующей главе.

ОБЗОР:

  • Магнитное поле с изменяющейся интенсивностью, перпендикулярное проводу, будет индуцировать напряжение по всей длине этого провода. Величина индуцируемого напряжения зависит от скорости изменения потока магнитного поля и количества витков провода (если он смотан), подвергающегося изменению потока.
  • Уравнение Фарадея для наведенного напряжения: e = N(dΦ/dt)
  • Проводник с током будет испытывать наведенное напряжение по всей его длине, если ток изменится (таким образом, изменится поток магнитного поля, перпендикулярный проводнику, таким образом, индуцируя напряжение в соответствии с формулой Фарадея).Устройство, созданное специально для использования этого эффекта, называется катушкой индуктивности .

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ТАБЛИЦЫ:

Наведенное напряжение | Fossil Consulting Services, Inc.

Когда я работал, у нас был техник, который получил удар током во время обслуживания того, что должно было быть обесточенным оборудованием. После отправки их на проверку началось расследование того, как это произошло. «Очевидно, — подумали мы, — произошла ошибка с маркировкой.Техник, должно быть, не смог открыть выключатель. Мы ошиблись — все выключатели цепи были разомкнуты, но напряжение в цепи осталось. Как такое могло произойти?

Требования для создания электричества

Вспомните основы электротехники. Для создания текущего потока необходимы три элемента:

  • Магнитное поле
  • Токоведущий проводник
  • Относительное движение между двумя

Этот принцип был продемонстрирован моим инструктором, который водил магнитом по проводу, чтобы зажечь лампочку.Позже этот же принцип будет продемонстрирован в классической установке турбогенератора. Подробная статья, объясняющая эти принципы, представлена ​​здесь.

На протяжении всей моей ранней карьеры производство электроэнергии основывалось на физической машине, вращающей магнит возле статора с током. Пункты 1 и 2 довольны! Вращение ротора создает движение между ними, и, когда пункт 3 выполнен, электричество течет. Никакого волшебства здесь нет — я вижу, как происходят механические вещи, и это приводит к электричеству.Простой. Верно?

Трансформаторы

По мере продвижения по карьерной лестнице я пытался получить квалификацию оператора и расспрашивал о том, как работает трансформатор. Я никогда не задумывался о том, что происходит в этих «волшебных ящиках».

Моему мировоззрению в области производства электроэнергии бросили вызов те же самые трансформаторы, мимо которых я проходил несколько месяцев! Я понял, что в трансформаторах есть магнитное поле. Ток, проходящий по проводу, создает магнитное поле. Но где было движение? В этой трансформаторной коробке нет крошечной вращающейся турбины — не так ли?

В проводе с переменным током (AC) магнитное поле расширяется и сужается несколько раз в секунду в зависимости от частоты (например,грамм. 60 Гц в США). Пункт 1: доволен. Следовательно, любой проводник с током (элемент 2) вблизи этих линий магнитного потока будет иметь индуцированное внутри них напряжение, поскольку относительное движение магнитного поля (элемент 3) пересекает их. Помните, что ключевое слово — ОТНОСИТЕЛЬНОЕ движение. Теперь трансформатор имел смысл.

Наведенное напряжение

Примените этот принцип трансформатора к стандартному кабельному лотку с проводами. Мы видим эти кабельные лотки каждый день в промышленных условиях. В некоторых лотках десятки проводов лежат в прямом контакте с протекающей по ним большой силой тока.В результате получается лоток, полный расширяющихся и схлопывающихся магнитных полей вблизи проводников с током. В этой настройке напряжение может индуцироваться в проводе, который в противном случае должным образом заблокирован. Этот принцип был ключом к шокированной технике.

Расследование показало, что система была должным образом заблокирована и помечена. Однако кабель к обрабатываемому компоненту лежал в лотке, заполненном другими кабелями под напряжением. Эти кабели индуцировали достаточное напряжение в кабеле, чтобы повредить техника.

Принципы

Надлежащая блокировка / маркировка (LOTO) являются основой безопасности, но не должны быть концом проверок. Каждая программа электробезопасности должна включать проверки, чтобы избежать травм, подобных описанным. Эти проверки должны гарантировать, что любая электрическая работа подтверждает отсутствие наведенного напряжения в цепи, которая будет работать, или что цепь заземлена до начала работы. Надлежащие процедуры в сочетании с обучением основам электротехники могли бы предотвратить эту аварию несколькими способами.

Нужны ли вашему предприятию дополнительные контрольные списки для предотвращения опасных ситуаций для персонала предприятия? Fossil Consulting может разработать надлежащие процедуры блокировки/маркировки вместе с дополнительными контрольными списками первостепенной важности.

Сообщите нам о потребностях вашего завода.

Это обратное или индуцированное напряжение?

Вы собираетесь проверить отсутствие напряжения и прошли процесс блокировки/маркировки. Вы носите надлежащие средства индивидуальной защиты.У вас есть нужный тестер напряжения, и вы знаете, как им пользоваться. Когда вы прикасаетесь тестовыми щупами к цепи, вы получаете напряжение там, где его быть не должно! В чем дело?

1. Возможно, вы выбрали не то оборудование. Уж точно не ты! Это достаточно серьезная проблема, поэтому NFPA 70E включил новую статью о ней в издание 2009 года в статье 130.7(E) «Методы оповещения». Он гласит: «(4) Похожее оборудование. Если работа, выполняемая на оборудовании, которое обесточено и помещено в электрически безопасное состояние, существует в рабочей зоне с другим оборудованием, находящимся под напряжением, аналогичным по размеру, форме и конструкции, один из методов изменения в 130.7(E)(1), (2) или (3) должны использоваться для предотвращения доступа сотрудника к похожему оборудованию».

2. Действительно выключен? Если прерыватель или предохранитель, питающий нашу цепь, не имеет четкой маркировки, или если сработал автоматический выключатель в литом корпусе, происходят шокирующие вещи! Я не раз был укушен «сработавшим» автоматическим выключателем в литом корпусе только для того, чтобы обнаружить, что контакты не полностью разомкнулись. Они бы не несли ток, но точно несли напряжение! Всегда устанавливайте сработавший выключатель в положение полного ВЫКЛ, прежде чем приступить к работе с ним.

3. Могут присутствовать наведенные или «фантомные» напряжения. Многие считают, что наведенное напряжение возникает только на открытых высоковольтных подстанциях. Хотя наведенное напряжение представляет наибольшую опасность, низковольтные цепи, проложенные в кабельных лотках, также могут наводить напряжение на обесточенные кабели, находящиеся в том же кабельном лотке (см. рис. 1). Применение статического заземления к этой цепи без проблем рассеет напряжение, поскольку индуцированное напряжение не имеет какой-либо способности к току короткого замыкания.

Рис. 1. Сценарий низкого наведенного напряжения

4. Возможна обратная подача. Виновником могут быть управляющие силовые трансформаторы (КПП), сигнальные лампы и «чужие» цепи (те, что идут с другого щита или участка). Применение статического заземления к цепи с обратным питанием может вызвать искрение, что небезопасно.

Обратное напряжение

Часто обратное напряжение и наведенное напряжение могут быть очень похожими.Наведенные напряжения обычно намного ниже номинального напряжения цепи, но обратные токи могут находиться в том же диапазоне напряжений, что и наведенные напряжения. Поскольку заземлять обратное питание небезопасно, что мы можем сделать?

Обратные напряжения — это напряжения, которые часто исходят из другой цепи или части оборудования, но «обратно подаются» через сигнальные лампы, управляющие силовые трансформаторы или даже резисторы в оборудовании. Эти напряжения обычно меньше номинального напряжения цепи и могут быть примерно такими же, как индуцированные напряжения.

Может быть трудно определить разницу между обратным напряжением и индуцированным напряжением. Если наведенное напряжение подключено к земле, источник генерации (тока) отсутствует, и напряжение будет рассеиваться. Обратное напряжение, даже если оно ниже номинального, имеет источник генерации, питающий его, и при подключении к земле возникнет дуга.

Инструменты для испытаний с низким импедансом и с высоким импедансом

Решение состоит в том, чтобы использовать комбинацию тестовых инструментов, чтобы определить, является ли это обратной подачей или индуцированной, а затем проверить первоначальные результаты.

Качественные тестеры напряжения обычно имеют высокое входное сопротивление. Я понял значение этого, когда тестировал 9000-тонный чиллер, у которого возникали периодически возникающие проблемы. Я подключил тестовый щуп к одной стороне катушки, и когда я прикоснулся другим щупом к земле, катушка замкнулась, отключив чиллер от сети. Это не было моментом карьерного роста.

Измеритель, который я использовал, имел входное сопротивление всего в несколько тысяч Ом. Когда я соединил катушку под напряжением с землей, через счетчик протекал ток, достаточный для работы катушки.Счетчик с высоким входным импедансом не пропускает через счетчик ток, достаточный для срабатывания катушки. Я взял домой недорогой мультиметр с низким входным сопротивлением и купил качественный прибор с высоким входным сопротивлением.

Таким образом, после первого измерения напряжения с помощью стандартного вольтметра с высоким входным импедансом используйте измеритель с опцией низкого импеданса, такой как Fluke 117 или 289. Эти измерители предлагают функции как с высоким входным, так и с низким входным импедансом. Если напряжение индуцируется, вход с низким импедансом должен рассеивать напряжение, как только он подключен к земле.

Используя низковольтный бесконтактный тестер, измерьте вдоль тестируемой цепи, пока низкоомный тестер напряжения все еще подключен. На рис. 2 показаны конечные показания; нет напряжения, показанного тестером приближения, и никакого напряжения не отображается на тестере низкого входного импеданса.

Рис. 2. Индикация наведенного напряжения

Рис. 3. Индикация обратного напряжения

Если тестер напряжения с низким входным импедансом измеряет напряжение, как на рис. 3, даже если оно может составлять всего несколько вольт, а тестер приближения указывает на наличие напряжения, напряжение в цепи, вероятно, является обратным, и его необходимо найти. прежде чем продолжить.Заземление этой цепи приведет к дуговой сварке!

Измеритель двойного импеданса идеально подходит для этого теста — лучше, чем носить с собой два отдельных измерителя или проводить небезопасные измерения.

Резюме

Если вы найдете схему, которая показывает напряжение, когда его не должно быть, будьте осторожны в своих дальнейших действиях. Создание дуги небезопасно и может привести к увольнению или даже к худшему. Быть безопасным. Определите, индуцируется ли напряжение соседними кабелями под напряжением или оно поступает обратно от неизвестного источника.

0 comments on “Наведенное напряжение: Определение наведенного напряжения в электрике

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.