الجهد المستحث وتدابير للحماية منه

يتم تحفيز الجهد على خطوط الطاقة العلوية بواسطة خطوط تعمل في المنطقة المجاورة ، ولا يرتبط هذا الجهد بشكل مباشر بجهد الخط نفسه وبالتالي يُسمى مستحثًا.

فيما يتعلق بهذه الحقيقة ، تحدد قواعد السلامة الخاصة بتشغيل التركيبات الكهربائية تدابير الحماية التي يجب اتخاذها لضمان السلامة عند العمل على الخطوط الهوائية. يُشار أيضًا إلى تدابير السلامة كعنصر منفصل في الظروف التي لا يساعد فيها التأريض في تقليل قيمة الإمكانات المستحثة للأسلاك المنفصلة التي تقل عن 25 فولت.

وفي الوقت نفسه ، يتعرض موظفو الخدمة أحيانًا لصدمة كهربائية بسبب الجهد الكهربائي المستحث. يحدث هذا بسبب عدم فهم الطبيعة الحقيقية للجهد المستحث ، وكيف يحدث ، وما هي الآلية. يستمر الخطر بطريقة أو بأخرى ، لأنه حتى لمس موصل مؤرض بشكل صحيح يكون عرضة لتحريض الجهد من خط مجاور يمكن أن يصعق شخصًا بالكهرباء.

الاستنتاج هو أن أي خط علوي يعمل بالتوازي مع الخطوط العلوية الأخرى هو طوال الوقت يختبر الفعل الاستقرائي للخطوط المجاورة التي تنجم عنها الإمكانات.

تتفاعل المجالات الكهرومغناطيسية للخطوط مع بعضها البعض ، بينما ترتبط قيمة الجهد المستحث بكل من جهد التشغيل وتيار الحمل ، وكذلك المسافة بين موصلات الطور للخطوط ، بالإضافة إلى طول الخط. القسم الذي تعمل على طوله هذه الموصلات بالتوازي مهم. يتم إحداث جهد في كل سطر ، والذي يتكون من عنصرين: التفاعلات الكهروستاتيكية والكهرومغناطيسية.

المكون الأول كهرباء. الناجم عن هذا المكون ، يرتبط الجهد الكهربائي بتفاعل المجال الكهربائي للخط المؤثر على الجزء المعتبَر غير المتصل. قيمة الجهد المستحث ، حتى تخضع لـ PUE، ولكن مع مرور متوازي لهذه الخطوط ، يعتمد على الجهد على الخط المؤثر. تبين أن الجهد الناجم عن الخط العلوي المنفصل هو نفسه على طوله بالكامل ويتبين أنه يساوي:

مخطط توزيع الجهد المستحث:

يمكن تقليل المكون الكهروستاتيكي للجهد المستحث إلى قيمة آمنة بطول الخط بالكامل عن طريق تأريض مكان واحد على الأقل. بمعنى ، إذا تم تأريض مثل هذا الخط العلوي في نهاياته ، فسيتم التخلص تمامًا من تأثير عمل المكون الكهروستاتيكي. يجب تأريض الخط الجوي المفصول ، المؤرض في النهايات ، أثناء صيانته ، وفقًا لقواعد السلامة ، في مكان العمل.

يختلف المكون الكهرومغناطيسي في آلية عمله عن المكون الكهروستاتيكي. يرجع الجهد المستحث من المكون الكهرومغناطيسي إلى عمل المجالات المغناطيسية لتيارات موصلات الطور التي تنتمي إلى الخط المؤثر. لذا فإن EMF الموجه إلى الخط العلوي غير المتصل سيكون مساويًا لـ:

ما يهم هنا هو معامل الاقتران الاستقرائي ، الذي لم يتغير بالنسبة لممرات الخطوط المدروسة ، ولكن يتم تحديد قيمة EMF بطول المقطع الذي تتبعه الخطوط بالتوازي. تيار الحمل في الخط المؤثر مهم أيضًا ، ولكن ليس جهد الخط. سيكون الجهد على الأرض عند النقطة x مساويًا لـ:

يتضح من الصيغة أنه في بداية الخط سيكون الجهد الناتج عن المكون الكهرومغناطيسي + E / 2 ، في منتصف الخط 0 وفي النهاية -E / 2. المكون الكهرومغناطيسي للجهد المستحث لم يتغير بسبب عزل السلك عن الأرض أو تأريضه عند نقطة واحدة أو أكثر.

مع زيادة عدد نقاط التأريض على الخط العلوي ، يتغير فقط موقع نقطة الصفر المحتملة على الخط. وفقًا لهذه الخاصية للمكون الكهرومغناطيسي للجهد المستحث ، يتم توفير قواعد السلامة.

توضح المخططات أن توزيع المكون الكهرومغناطيسي للجهد المستحث على الخط العلوي المنفصل يعتمد على نقطة موضع التأريض. إذا كان هناك أرضية واحدة فقط ، فإن نقطة الصفر للجهد المستحث سوف تتطابق مع نقطة الأرض المفردة.

تبرر هذه المخططات الخطر المحتمل على أفراد الخدمة إذا تم تنفيذ العمل في وقت واحد في موقعين أو أكثر على الخط العلوي ، نظرًا لأن الخط العلوي المؤرض عند نقطة واحدة أقل من القيمة الفعالة للمكون الكهرومغناطيسي المستحث في المجال الكهرومغناطيسي. لذا إذا كان أحد الفريقين يعمل عند نقطة التأريض C ، فإن الفولتية هناك تساوي صفرًا.

يمكن أيضًا تجهيز مكان العمل الثاني D بتأريض وقائي ، ولكن بعد ذلك سيتم تحويل نقطة الصفر المحتملة في الاتجاه بين النقطتين D و C ، وقد تتجاوز الفولتية عند النقطتين D و C القيم الآمنة ، وسوف يتخطى الأشخاص بالفعل تتعرض للخطر.

يحدث تأثير مماثل عند العمل عليها فاصل الخط، والتي هي تحت تأثير الجهد المستحث من الخط العلوي. يجب تأريض الفاصل على جانب الخط ، وعندها سيكون العمال آمنين إذا كانت هذه الأرض هي الأرض الوحيدة لخط الخدمة.

خلاف ذلك ، إذا كان هناك أرض أخرى ، على سبيل المثال في محطة فرعية تقع في الطرف الآخر من خط الخدمة ، فإن الجهد المستحث عند نقطة التشغيل سيرتفع إلى الحد الأقصى وسيكون الناس في خطر. يوضح الشكل مخططًا توضيحيًا.

يجبر عامل الجهد المستحث العمال على اللجوء إلى فريق واحد فقط في كل خط إذا كان هذا الخط العلوي تحت تأثير الجهد المستحث. خيار آخر هو تقسيم الخط إلى عدة أقسام منفصلة وغير متصلة ثم استعادتها واحدة تلو الأخرى ، وعلى الرغم من أن هذا الحل مرتبط بتكاليف غير ضرورية ، فقد تم اللجوء إليه لضمان سلامة الأشخاص.البديل هو العمل المباشر ، وبعد ذلك يمكن لعدة فرق العمل على سطر واحد في كل مرة.

في عملية إعداد مكان عمل اللواء ، يتم إيلاء اهتمام خاص لموثوقية توصيلات التلامس لأسلاك الطور مع أجهزة التأريض الواقية.

إذا فُقد الاتصال عن طريق الخطأ ، فستتحول نقطة الصفر المحتملة على الفور إلى مكان آخر ، وسيكون مكان العمل تحت الجهد المستحث وسيكون الناس في خطر. لهذا السبب ، من الأفضل عمل دفاعين عن الموثوقية. يوضح الشكل هذا الفارق الدقيق.

يقع الحد الأقصى للمكون الكهرومغناطيسي المستحث للجهد على حدود منطقة التفاعل للخط ، ولا سيما على فواصل الخط غير المتصلة. في هذه النقاط على ناقل التأريض لفاصل الخط أو على الدعامة الأولى ، العد من المحطة الفرعية ، يتم إجراء القياسات باستخدام الأرض المتضمنة في طرفي الخط. وفقًا لذلك ، يتم اختيار مقاييس الفولتميتر ، والتي يجب أن تتناسب فئتها مع الحدود المتوقعة حتى 500-1000 فولت.

عندما يكون التيار الأقصى للخط المؤثر معروفًا ، بعد إجراء القياسات في الوضع الحالي ، يصبح من الممكن حساب الحد الأقصى للجهد المستحث ، والذي يتم حسابه بواسطة الصيغة:

من المهم مراعاة أساسيات السلامة أثناء إجراء القياسات. يمكن تنشيط أسلاك التوصيل وإطار الفاصل والفولتميتر نفسه ، وللتشغيل الآمن ، يجب أولاً تجميع دائرة القياس ثم توصيلها بأسلاك الطور فقط.

يجب عزل أسلاك التوصيل بجهد لا يقل عن 1000 فولت.يجب على العمال ارتداء أحذية وقفازات عازلة للكهرباء. إذا كان من الضروري أثناء القياس تغيير حدود قياس مقياس الفولتميتر ، فستحتاج أولاً إلى فصل دائرة القياس بأكملها عن الخط.