Сущность и коварство наведенного напряжения

Сценарий видеофильма по технике безопасности: «Физическая  сущность и коварство наведенного напряжения».

                                           Уважаемые работники, обслуживающие энергетическое оборудование, часто возникают ситуации, когда Вы подвергаетесь повышенной опасности. Для обеспечения безопасности персонала в энергетике наработана необходимая нормативная база, четко выполняя которую, исключаются любые нештатные ситуации. 

Настоящий фильм - попытка еще раз напомнить Вам о строгом соблюдении всех необходимых Правил при проведении работ в энергоустановках в условиях наведенного напряжения. Ваша жизнь - в Ваших руках 

!В этом фильме мы намерены расширить Ваши теоретические знания о коварном факторе, который подстерегает Вас при обслуживании всех видов энергоустановок. Так что же такое наведенное напряжение? Какова его природа? Какие факторы определяют величину наведенного напряжения? Эти и ряд других вопросов мы осветим в первой части фильма "физическая сущность наведенного напряжения" . Как известно, при движении переменного тока по любому проводнику вокруг него возникает переменное электромагнитное поле. Оно более сильное возле проводника и слабеет по мере удаления от него. Это физическое явление проиллюстрировано на данных рисунках.

Здесь по проводнику A-A протекает переменный рабочий ток (J раб.) Красный цвет на рисунке – это условное обозначение электромагнитного поля. Интенсивность же окраски характеризует величину возникшего вокруг проводника лектромагнитного поля. Как мы установили, по мере удаления от проводника, уменьшается интенсивность электромагнитного поля и на рисунке соответственно, по мере удаления от проводника снижается интенсивность окраски этого поля. В свою очередь, одновременно с изменением в проводнике величины и направления тока также пульсирует и возникающее вокруг проводника и электромагнитное поле. На практике - проводник, это запитанные воздушные линии электропередачи, либо контактная сеть переменного тока железной дороги. Как параллельного следования, так и пересекающие отключенные воздушные линии, где Вы намерены работать. Физические свойства электромагнитного поля таковы, что при попадании в это поле любого другого металлического проводника, например воздушной линии, в последней, в результате преобразования электромагнитного поля, возникает, то есть индуцируется наведенное напряжение. Оно, как и рабочее - напряжение, смертельно опасно для жизни обслуживающего персонала. Более того - значительно коварнее рабочего напряжения! 0 причинах его коварства поговорим ниже. Сейчас же рассмотрим еще один рисунок поясняющий суть вышеизложенного физического явления преобразования электромагнитного поля рабочего проводника в наведённое напряжение нерабочего проводника.

На этом рисунке, как и ранее, по проводнику А - А протекает переменный рабочий ток (J раб.). Вокруг этого проводника существует электромагнитное поле. (окрашено в красный цвет).

 

 

 

 

В это поле, например, попал неподключённый проводник Б - Б. В результате, если к концам этого проводника подключить вольтметр (V нав.), то он покажет наличие напряжения и в этом отключенном проводнике. Это и есть наведенное напряжение. В целом, необходимо отметить, что наведенное напряжение бывает двух видов -

 электростатического (Vэ/стат.) и электромагнитного (Vэ/магн.) происхождения.

 

Таким образом, все наведенное напряжение 

равно их сумме (V нав.= Vэ/стат. + Vэ/магн).

 

 

При обслуживании энергетического оборудования обязательно следует учитывать тот факт, что в отключенных энергоустановках и воздушных линиях может присутствовать наведенное напряжение. А при пересечении и параллельном следовании включенных линий электропередачи переменного тока, оно присутствует всегда в отключенных энергоустановках и воздушных линиях электропередачи!!       

Причем, в целом по Республике определены линии электропередачи на которых даже после наложения всех необходимых заземлений, имеются участки где присутствует наведенное напряжение более 42 вольт опасное для жизни человека. 

 

А сейчас давайте рассмотрим все факторы, определяющие величину наведённого напряжения. Их три. Это значение рабочего тока, протекающего по проводнику. Например, по воздушной линии электропередачи или пересекающей контактной сети переменного тока железной дороги. В целом, это и понятно. Ведь чем больше значение тока, протекающего по рабочему проводнику, тем, естественно, и сильнее электромагнитное поле вокруг этого проводника. Соответственно, будет выше и значение наведенного напряжения в нерабочем проводнике.

Далее. Расстояние между рабочим проводником и нерабочим. То есть между запитанными линиями и отключёнными линиями электропередачи. Аналогично и с расстоянием между этими проводниками. Чем ближе нерабочий проводник расположен к рабочему, тем он больше попадает в более сильное электромагнитное поле рабочего проводника. Соответственно, в нерабочем проводнике возникает и более высокое наведенное напряжение. И наоборот. По мере удаления нерабочего проводника от рабочего, ослабевает электромагнитное поле и соответственно - уменьшается значение наведенного напряжения в нерабочем проводнике. 

И наконец - значение длины параллельного следования рабочего и нерабочего проводников. Чем больше расстояние параллельного или попутного следования какой - либо запитанной воздушной линии с отключенной воздушной линией, тем более сильное oнa испытывает влияние электромагнитного поля запитанной линии. И соответственно, будет выше и значение наведенного напряжения в отключённой линии. 

 

При эксплуатации энергоустановок в целях обеспечения надлежащей электробезопасности следует учитывать все вышеперечисленные факторы, влияющие на величину наведенного напряжения. Но это мы рассмотрели лишь физическую сущность наведенного напряжения. Так сказать его лицо. А характер этого явления? В чём проявляется коварство наведенного напряжения и каковы последствия для персонала, попавшего под его воздействие?

Наведенное напряжение воздействует на организм человека аналогично рабочему напряжению. Так, протекание тока от наведённого напряжения через жизненно важные органы либо парализует их (при малой величине тока), либо разрушает (при более значительных токах). Причём, как правило, при этом не происходит сильных ожогов или возгораний, так как мощность этого поражающего фактора невелика. В то же время величина наведенного напряжения достаточна, чтобы преодолеть сопротивление одежды и обуви. Иначе говоря, там, где попадание человека под рабочее напряжение 

220 или 380 вольт иногда может окончиться благополучно из - за изолирующих свойств одежды и обуви работающего, то в случае с попаданием под наведённое напряжение та же одежда и обувь будут пробиты, 

 

Кроме этого отличия, есть и еще ряд явлений характерных только для наведенного напряжения, проясняющих его коварство и делающих его значительно опаснее рабочего напряжение.

Одно из этих явления - короткое замыкание в рабочей линии, которое одновременно провоцирует аналогичный по времени всплеск тока и наведенного напряжения в отключенной линии. Этот ток может продолжаться от долей до единиц секунд.

Нередко у персонала притупляется бдительность, проявляется расхлябанность и безрассудность к соблюдению ими Правил техники безопасности. А зря! Ведь не исключено, что во время их работы на отключенной, но не заземлённой цепи, в соседней рабочей цеписможет возникнуть короткое замыкание или другой всплеск значения тока! Что тогда?.

. Последствия непредсказуемы. Вплоть до смертельного исхода! Кроме этих факторов имеется еще два отличия, делающих наведенное напряжение значительно опаснее рабочего. Первое отличие состоит в том, что при попадании работающего под наведенное напряжение, этого факта никакая защита не чувствует и пострадавший находится под воздействием этого опасного фактора до его освобождения.  

Ведь когда человек попадает под рабочее напряжение,то в электрической цепи возникает короткое замыкание, что приводит к срабатыванию защиты и автоматическому отключению данной энергоустановки. 

Таким образом, время воздействия электрического тока на организм пострадавшего равно времени срабатывания защиты (от долей секунды до единиц секунд).

 

 

 В низковольтных сетях роль защиты выполняют предохранители или автоматы В цепях выше тысячи вольт эту роль выполняют устройства pелейной защиты с воздействием на масляные (вакуумные) выключатели или отделители. 

В этом случае пострадавший, в основном, получает сильные ожоги, но достаточно слабое воздействие от протекания электрического тока. Случаи выживания в такой ситуации довольно часты.

 

 

 

В случае же попадания под наведённое напряжение никакая защита этого не чувствует, так как в работающей линии электрический ток практически не увеличивается и, естественно, рабочая линия по этой причине не отключаются.Значит, опасный или смертельные ток наведённого напряжения будет протекать через пострадавшего до тех пор, пока кто либо не примет специальных мер по освобождению пострадавшего от воздействия наведённого напряжения. А это могут быть секунды, минуты. Поэтому большинство попаданий под наведенное напряжение кончаются. трагически, хотя внешние повреждения тела при этом бывают незначительны. И последняя специфика влияния наведённого напряжения на работающего попавшего под его воздействие - пострадавший, как правило, успевает ухватиться за отключенный проводник,где присутствует ток наведенного напряжения и из-за судорожного захвата руками за проводник - под воздействием тока находится до тех пор, пока не будут приняты меры по прекращению протекания тока через пострадавшего. При опасном приближении к рабочему напряжению выше тысячи вольт пострадавший пopажаетсс еще до прикосновения к токоведущим частям, поскольку пробивается воздух и его как бы «отбрасывает» электрическим ударом. В сочетании с автоматическим отключением установки воздействие электрического тока сводится к возможному минимуму и нередко жизнь пострадавшего бывает спасена. Таким образом, если при попадании под рабочее напряжение пострадавшего как бы "отбрасывает" рабочее напряжение, то при воздействии наведённого напряжения, наоборот, работающего как бы "притягивает" к проводу, тросу и так далее. А учитывая, что в последнем случае еще и не срабатывает никакая защита в электрический цепи рабочего проводчика, то в большинстве случаев попадания под наведенное напряжение, исход трагичен - смерть! Но если все же работающий попал под воздействие наведенного напряжения, то какие необходимо принять меры по освобождению пострадавшего от воздействия наведенного напряжения? Во - первых следует помнить, что освобождение пострадавшего от воздействия наведенного напряжения без изолирующих средств опасно для лиц, оказывающих первую медицинскую помощь. Чаще всего, пострадавший держится руками за элемент с наведенным напряжением, то есть его «притянуло».

Самым надежным и правильным способам освобождения пострадавшего от воздействия наведенного напряжения является принятие мер по исключению протекания поражающего тока через человека. С этой целью необходимо металлической связью соединить с «землей» часть энергоустановки, за которую держится пострадавший. 

То есть таким образом создать однопотенциальную зону в месте поражения Руки пострадавшего разомкнутся, поскольку через него полностью прекратится протекание тока наведённого напряжения, Что в данном случае происходит явно видно на рисунке.

Наиболее эффективным способом освобождения пострадавшего от наведенного напряжения является применение наброса - заземления. Причём в момент касания набрасываемого металлического предмета на части, находящиеся под наведенным напряжением, следует исключить касание этого металлического набрасываемого предмета 

людей, включая и самого пострадавшего. Во всех случаях освобождения пострадавшего следует помнить, что как только прекратится воздействие наведенного напряжения, судорожное сжатие рук кончается и пострадавший падает. В результате, он может получить ещё и механическую травму. Поэтому необходимо накануне освобождения пострадавшего, принять меры по 

предотвращению падения пострадавшего. Но это трагический случай. Чтобы исключить подобное следует в полном объеме принимать меры безопасности по защите от воздействия наведенного напряжения?

  Они определены "Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок", "указаниями по подготовке рабочих мест и допуску к работам на воздушных линиях 220 –750 киловольт под наведенным напряжением" и соответствующими типовыми Технологическими картами по эксплуатации и ремонту линий электропередачи. 

Полное и правильное выполнение требований, изложенных в этих нормативных документах мы рассмотрим в следующем видеофильме. Сейчас же, уважаемый зритель, надеемся, Вы поняли не только природу наведенного напряжения, но уяснили главное, что наведенное напряжение более коварно и опасно, чем рабочее напряжение и что оно может появиться в любой момент в установках переменного тока! Об этом! следует помнить постоянно! Не всякий ток убивает, но всякий ток может убить!