Контроль за наведенным напряжением

Заземление линейного оборудования осуществляется с помощью дополнительного заземления, которое служит добавочным защитным мероприятием при работах на линейном оборудовании станций (подстанций) и устанавливается присоединением проводов фаз в РУ к заземляющим проводникам или к заземленным металлическим элементам оборудования с помощью переносного заземления.

Заземление рабочего места осуществляется с помощью линейного заземления, которое устанавливается присоединением проводов фазы (фаз), троса, на которых производятся работы, к заземляющему устройству опоры с помощью переносного заземления.

Чтобы безопасно и эффективно осуществлять мероприятия по защите персонала оперативно-выездных бригад от наведенного напряжения, необходимы методы и технические средства, позволяющие отличать наведенное напряжение от рабочего.

При проведении работ на воздушных линиях электропередачи (ВЛ) наличие наведенного напряжения от соседних ВЛ и других электроустановок существенно затрудняет определение отсутствия рабочего напряжения и, тем самым, снижает безопасность подготовки рабочего места (установки переносного заземления).

В настоящее время в практическом применении работников энергосистем отсутствуют технологии, позволяющие различать наведенное и рабочее напряжения. Каждое предприятие электросетей расчетным способом определяет уровни возможного наведенного напряжения, его мощность и необходимые специальные меры для обеспечения безопасности. Однако в нормативных документах (Правилах, инструкциях и т. п.) отсутствуют указания, определяющие порядок действий оперативно-выездных бригад (ОВБ) по обеспечению безопасности с использованием обычных средств защиты и приспособлений в условиях наличия наведенного напряжения.

Общепринятый порядок действий для принятия решения о возможности безопасной установки переносного заземления при подготовке рабочего места на ВЛ основан на определении наличия/отсутствия напряжения на проводах линии с помощью однополюсного указателя высокого напряжения. При этом напряжение индикации указателя должно составлять не более 25% номинального напряжения электроустановки.

Обязательное выполнение этого алгоритма обеспечивает безопасность подготовки рабочего места за счет исключения возможности установки переносного заземления при наличии какого-либо напряжения. Однако в ряде случаев обнаруженное напряжение является наведенным от соседних ВЛ или других электроустановок и не представляет опасности при установке переносного заземления. В этих случаях прекращение работ на ВЛ из-за определения наличия напряжения не обосновано и экономически не выгодно.

Величина напряжения, наведенного на проводах отключенной линии электропередачи от близко расположенной линии более высокого напряжения, может достигать значений, превышающих напряжение срабатывания указателя напряжения и даже номинальное напряжение отключенной линии. Принципиальным отличием наведенного напряжения от рабочего является относительно низкая мощность источника, что позволяет путем установки переносного заземления обеспечить безопасность на рабочем месте электромонтеров.

Таким образом, при обнаружении наличия напряжения перед членами ОВБ постоянно встает вопрос: «Устанавливать защитное заземление, идя на определенный риск, или прекращать все дальнейшие операции по подготовке рабочего места?». Для исключения риска установки переносного заземления при наличии на проводах ВЛ рабочего напряжения необходимо ввести в алгоритм действий при подготовке рабочего места операцию классификации обнаруженного напряжения: рабочее или наведенное. Такой порядок работы обеспечивает безопасность персонала при высокой эффективности производственного процесса.

Поэтому, в случае обнаружения напряжения на проводах линии электропередачи, отключенной и подлежащей заземлению, необходимо определить наличие на них только наведенного напряжения, подтвердив тем самым отсутствие рабочего напряжения.

Решить задачу распознавания наведенного напряжения позволяет разработанный в ЗАО «Техношанс» способ определения наведенного напряжения.

Особую ценность этому способу придает то, что все действия по обнаружению наведенного напряжения могут быть выполнены с помощью серийно изготавливаемых указателей напряжения и электроизолирующих штанг с поверхности земли (без подъема на опоры линии электропередачи), что существенно повышает безопасность персонала. Физической основой предлагаемого способа является то, что расстояния между отключенной линией электропередачи и действующей линией более высокого напряжения во много раз превышают расстояния между фазными проводами отключенной линии. В этом случае переменные электрические потенциалы, наводимые на проводах отключенной линии, оказываются практически совпадающими по фазе и амплитуде.

Мгновенные значения разности потенциалов на проводах отключенной линии не могут достигнуть напряжения срабатывания двухполюсного указателя, рассчитанного на номинальное линейное напряжение этой линии. Отсутствие показаний двухполюсного указателя свидетельствует об отсутствии рабочего напряжения на проводах линии электропередачи. В этом случае при наличии какого-либо напряжения на проводах линии электропередачи есть основания классифицировать его как наведенное.

Способ определения наведенного напряжения содержит два этапа и осуществляется путем последовательного применения однополюсных и двухполюсных указателей напряжения.

На первом этапе обнаружения наведенного напряжения касаются рабочей частью однополюсного указателя поочередно каждого провода той цепи линии электропередачи, которая должна быть отключена. Если индикаторная часть однополюсного указателя напряжения не срабатывает, можно сделать заключение об отсутствии, как рабочего, так и наведенного напряжения. В этом случае можно приступать к установке переносного заземления и выполнять ремонтные работы на линии электропередачи.

Если по какой-либо причине линия осталась под рабочим напряжением, для нее справедливы векторная диаграмма напряжений, представленная на рисунке 2, и следующие соотношения:

где Uл.раб. -- действующее значение рабочего линейного напряжения, В;

Uном. -- номинальное напряжение цепи линии электропередачи, В;

Uф.раб. -- действующее значение рабочего фазного напряжения, В.

В этом случае блок индикации однополюсного указателя напряжения сигнализирует о наличии напряжения. Если цепь линии отключена, но на ее проводах присутствует наведенное напряжение, справедливы векторная диаграмма напряжений, представленная на рисунке 4, и следующие соотношения:

где Uл.нав. -- действующее значение наведенного линейного напряжения, В;

Uф.нав. -- действующее значение наведенного фазного напряжения, В.

В этом случае индикаторная часть однополюсного указателя напряжения также сигнализирует о наличии напряжения.

Во всех случаях срабатывания однополюсного указателя напряжения можно сделать вывод о наличии либо рабочего, либо наведенного напряжения. Это означает, что перед установкой переносного заземления необходимо классифицировать напряжение на проводах линии электропередачи, что составляет содержание второго этапа обнаружения наведенного напряжения. На этом этапе электродами-наконечниками двухполюсного указателя касаются проводов линии электропередачи таким образом, чтобы обеспечить поочередное попарное сравнение электрических потенциалов фазных проводов, т. е. индикацию линейных напряжений. В соответствии с диаграммами на рисунках 4 и 5 блок индикации двухполюсного указателя покажет наличие только рабочего линейного напряжения Uл.раб., присутствующего на проводах неотключенной по какой-либо причине линии электропередачи. В этом случае нельзя устанавливать переносное заземление и проводить ремонтные работы до отключения линии.

При наличии только наведенного напряжения элемент индикации двухполюсного указателя не покажет наличие напряжения (вследствие незначительной величины Uл.нав.), что позволяет классифицировать напряжение на проводах как наведенное. В этом случае можно устанавливать переносное заземление и проводить ремонтные работы на отключенной цепи линии электропередачи, принимая соответствующие меры обеспечения безопасности.

В ЗАО «Техношанс» разработаны и изготавливаются электрозащитные средства, входящие в систему технических средств, позволяющих производить работы на ВЛ 6-10 кВ (в том числе и все операции по подготовке рабочего места) с поверхности земли без подъема на опоры линии электропередачи.

На основе этого комплекса электрозащитных средств разработана Инструкция по выполнению работ при проведении классификации напряжения (рабочее или наведенное) на линиях электропередачи, расположенных вблизи других действующих электроустановок, позволяющая реализовать предложенный выше способ.

Разработанный способ классификации напряжения успешно прошел испытания в ОАО «Мосэнерго» на отключенной ВЛ 10 кВ в «коридоре» из двух действующих ВЛ 220 кВ.

ПРИБОРЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ КОНТРОЛЯ НАД НАПРЯЖЕНИЕМ.

УКАЗАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ ДО 1000 В.

Перед выполнением работ на отключенных воздушных линиях электропередачи (ВЛЭП) необходимо проведение проверки отсутствия напряжения на токоведущих частях, которая осуществляется с помощью основного средства защиты - указателя напряжения (УН) контактного типа.

Указатели напряжения изготовляются двух типов: однополюсные, действующие при прохождении емкостного тока, и двухполюсные, действующие при прохождении активного тока.

Однополюсные УН до 1000 В применяются для определения фазного провода в электроустановках с глухозаземленной нейтралью. Они имеют однотипные конструкции, в которых контакты-наконечники выполняются в виде жала отвертки. Недостатком всех однополюсных указателей является чувствительность к наведенному напряжению вследствие емкостных и индуктивных связей (между жилами в кабеле, проводами в пучке и т.д.).

Двухполюсные указатели напряжения более универсальны и вследствие этого шире распространены. Они, как правило, работоспособны и в цепях постоянного тока.

В указателях низкого напряжения, выпускавшихся промышленно до 1990-1995 годов, источником сигнала о наличии напряжения является, как правило, только неоновая лампа, которая достаточно легко может быть повреждена механически. При использовании указателя в наружных установках и в солнечный день световой сигнал ее мало заметен.

В разработках последних лет в качестве устройства индикации все чаще используются светодиоды. Применение светодиодов значительно увеличивает яркость свечения и надежность работы прибора, а также позволяет уменьшить габаритные размеры указателя и его массу. К сожалению, при использовании указателя в солнечный день световая индикация напряженности прибора может оказаться малозаметной. Поэтому в данных условиях необходима комбинированная индикация, состоящая, например, из синхронной подачи световых и звуковых сигналов, что улучшает восприятие опасной ситуации.

Отечественной промышленностью также выпускаются указатели, позволяющие помимо вышеперечисленного, оценивать уровень напряжения. Это достигается благодаря использованию специальных газоразрядных индикаторов (например, ИН-9), которые способны менять длину светящегося столба вдоль стержневого катода пропорционально протекающему току, или за счет применения нескольких индикаторов, каждый из которых сигнализирует о достижении напряжением определенного значения (порога).

Среди двухполюсных указателей особое место занимают универсальные указатели напряжения. В некоторых из них, кроме вышеперечисленных функций (проверка наличия-отсутствия напряжения и оценка уровня проверяемого напряжения), присутствует и такая функция, как определение гальванической связи в цепи ("прозвонка" цепи). В универсальные УН для светозвуковой сигнализации и для проверки гальванической связи цепи устанавливаются источник питания.

Авторами собрана информация об основных типах УН, применяемых в электроэнергетике, и о новых разработках. Анализ полученных данных позволяет разделить двухполюсные указатели напряжения на узко специализированные (УН-1М («РЕТО», г. Москва), ПИН90М («Энергоприбор», г. Ереван) и т.д.) и универсальные («Контакт-55ЭМ», «Контакт-57Э» («Экипаж», г. Харьков), «Барс-020» («Барс», г. Новосибирск), «УНЗП 24-380В» («ЭНЕСКОМ», г. Минск) и т.д.).

Основным недостатком большинства универсальных УН является наличие переключателей режимов работы прибора, что приводило к травматизму персонала.

С учетом проведенных исследований сформулированы требования к универсальному УН:

· высокая надежность работы;

· наличие функций определения полярности и рода тока, а также определения фазного провода, проверки гальванической связи;

· наличие комбинированной индикации;

· отсутствие переключателей режимов работы;

· простота и удобство пользования.

В НПЦ «Электробезопасность» ВятГУ (г. Киров) разработан универсальный УН «Комби» (рисунок 6), удовлетворяющий этим требованиям. К основным достоинствам прибора относятся: хороший дизайн; отсутствие переключателей; сохранение, при отсутствии элемента питания, функция проверки наличия напряжения, определения рода тока, нахождения фазного провода; применение впервые в УН витого соединительного провода.

УКАЗАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1000 В

Анализ травматизма по РАО "ЕЭС России" показывает, что большая часть несчастных случаев при работе на электроустановках обусловлена несоблюдением правил техники безопасности. Работа с УН свыше 1000 В, находящимися в эксплуатации, сопряжена с некото-рыми трудностями, обусловленными большими габаритами и массой УН, низкой надежностью распознавания сигнала о наличии напряжения и т.д. Эти обстоятельства провоцируют осознанный отказ работников от прове-рок с помощью УН, и приводят, как следствие, к травмам.

Однако, за по-следние годы наблюдается повышение качества УН. Происходит это, в ос-новном, вследствие применения современной элементной базы и более подробного рассмотрения принципов работы УН. Например, основной не-достаток старейшего указателя типа УВН-80 - это низкая надежность распознавания сигнала о наличии напряжения (особенно в солнечную погоду) из-за использования для визуальной сигнализации неоновой лампы. Известно, что неоновые лампы подвержены эффекту старении (снижение прозрачности колбы, уменьшение свечения лампы, повышение напряжения возникновения разряда), что также снижает надежность работы УН в целом. Следует учитывать, что отсутствие светового сигнала вследствие порчи лампы может расцениваться как отсутствие напряжения на проверяемом объекте, хотя в действительности объект находится под напряжением.

Учитывая это, разработчики современных УН вынуждены были отказаться от использования неоновых ламп для визуальной сигнализации. Так, в УН стали применяться светодиоды, которые позволяют значительно уве-личить яркость свечения по сравнению с неоновой лампой, а применение их совместно с фокусирующими линзами позволяет значительно увеличить расстояние распознаваемости тревожного сигнала. Для улучшения 1 восприятия визуальной информации в УН свыше 1000 В применяются: бленды, но применение подобных устройств значительно увеличивает га- и массу рабочей части, что затрудняет попадание контактом- наконечником на провод воздушной линии электропередачи может стать причиной замыкания проводов. Помимо визуальной сигнализации, в современных УН нашла применение акустическая сигнализация. Основная особенность заключается в том, что с ее помощью оператор может получать информацию, даже если он занят выполнением других задач, не связанных с контролем напряжения. В старых УН (УВН-80) подобная сигнализация отсутствовала из больших габаритных размеров излучателей, а также большой потребляемой мощности, необходимой для обеспечения требуемого уровня звукового давления. В современных УН для акустической сигнализации наиболее целесообразно использовать миниатюрный электродинамический излучатель со встроенным генератором. Другими достоинствами современных УН являются: использование фокусирующей линзы и затенителя, тактильной сигнализации (УВНК-10) - разработчик "Техношанс" г. Минск), малые габариты и масса рабочей части (УВН(С) 6-10 кВ - разработчик «Электроприбор», г. Краснодар), отсутствие источника питания (УВНИ - 10СЗ - разработчик РЭТО, г. Москва).

К сожалению, современные УН также не лишены недостатков. Рабочие части некоторых типов УН имеют большие габаритные размеры (УВНК-6-З5кВ - разработчик «Электроком», г. Москва; УВН80-2М - разработчик ООО "Энергозащита", г. Ереван), оснащены встроенным источником питания (УВНК 6-35кВ, УВНИ-10СЗ-ИП - разработчик РЭТО г. Москва), обладают значительной массой (УВНИШ-10СЗИП - разработчик РЭТО, г. Москва, УВНК6-35кВ).

Страницы: 1, 2, 3, 4