Fóra webu ELEKTRIKÁŘ > Indukované napětí

Pokyny pro stanovení indukovaného napětí na odpojených venkovních vedeních umístěných v blízkosti provozovaných venkovních vedení (dále jen VV) jsou určeny pro použití personálem PJSC Rosseti a dceřiných společností a přidružených společností PJSC Rosseti při určování venkovních vedení pod indukovaným napětím, měření hodnoty indukovaného napětí na venkovních vedeních a sestavování seznamu venkovních vedení pod indukovaným napětím.

G.1 Obecná ustanovení

Povaha indukovaného napětí (potenciálu) se vysvětluje vlivem elektromagnetického pole z elektrických instalací pod napětím (dále jen ovlivňující elektrické instalace) na jakékoli vodivé části umístěné v tomto poli.

Výskyt indukovaného napětí se pozoruje na odpojených trolejových vedeních, která probíhají po celé délce nebo v samostatných úsecích v blízkosti provozovaných trolejových vedení nebo kontaktní sítě elektrifikované železnice střídavého proudu. Indukované napětí je typické nejen pro vedení elektrické energie, ale také pro rozváděče a obecně pro jakékoli vodivé části nacházející se v zóně vlivu elektromagnetického pole.

Indukované napětí představuje pro personál během opravárenských prací riziko úrazu elektrickým proudem. Zvláštní nebezpečí indukovaného napětí, na rozdíl od pracovního napětí, spočívá v tom, že jej nelze vypnout, indikátory napětí a alarmy (určené pro pracovní napětí) na něj nemusí reagovat; přítomnost uzemnění na koncích nadzemního elektrického vedení a na pracovišti nezaručuje bezpečnost a velikost indukovaného napětí se může měnit v širokém rozsahu.

Pro organizaci bezpečného provádění práce je kromě velikosti indukovaného napětí nutné znát také dvě složky indukovaného napětí, rizika úrazu elektrickým proudem z indukovaného napětí a metody ochrany spojené s každou z těchto složek.

G.2 Druhy indukovaného napětí a faktory ovlivňující velikost indukovaného napětí

G.2.1 Hodnota indukovaného napětí není konstantní a rovnoměrná po celé délce nadzemního elektrického vedení, ale mění se v závislosti na řadě faktorů: délce úseku spoje (vlivné zóny), hodnotě provozního napětí, provozním proudu, geometrickém uspořádání vodičů, povětrnostních podmínkách atd.

Indukované napětí se skládá ze dvou složek – elektrické a magnetické. Tyto složky mají různé příčiny vzniku, metody měření a způsoby snižování jejich velikosti.

G.2.2. Elektrická složka je způsobena přítomností kapacitních spojení v trolejových vodičích a závisí na hodnotě napětí na ovlivňujícím vedení. Elektrická složka může dosáhnout několika kilovoltů, ale je poměrně snadné ji snížit na bezpečnou hodnotu.

Vlastnosti elektrické součásti:

— inverzní závislost hodnoty napětí na vzdálenosti od ovlivňujícího nadzemního elektrického vedení;

— přímá závislost hodnoty napětí na provozním napětí ovlivňujícího nadzemního vedení;

— přímá závislost hodnoty napětí na odporu uzemňovací elektrody;

— hodnota napětí nezávisí na zatěžovacím proudu působícím na trolejové vedení;

— hodnota napětí odpojeného a neuzemněného nadzemního elektrického vedení nezávisí na délce zóny vlivu (v obecném případě).

Hodnota elektrické složky indukovaného napětí je (téměř) rovnoměrná po celé trase odpojeného a neuzemněného nadzemního elektrického vedení. Zároveň se nebezpečí elektrické složky zvyšuje se zvětšující se délkou spojovacího úseku v důsledku zvýšení hodnoty proudu protékajícího vodičem při dotyku osob.

Obecně se uznává, že elektrickou složku lze snížit na bezpečnou hodnotu instalací uzemnění v jakémkoli bodě nadzemního vedení. Zároveň je nutné vzít v úvahu, že odpor uzemňovacího zařízení a odpor drátu nadzemního vedení od pracoviště k uzemňovacímu zařízení neumožní zcela eliminovat elektrickou složku indukovaného napětí.

G.2.3 Magnetická složka se objevuje při uzemnění trolejového vedení a je způsobena vlivem magnetického pole proudu ovlivňujícího vedení na obvod vodič-zem odpojeného a uzemněného trolejového vedení.

Magnetická složka dosahuje na odpojeném a neuzemněném trolejovém vedení nižších hodnot než elektrická, ale magnetická složka převažuje nad elektrickou, když je odpojené vedení uzemněno. Magnetickou složku je mnohem obtížnější snížit a v některých případech je to nemožné.

Vlastnosti magnetické součástky:

— inverzní závislost na vzdálenosti od ovlivňujícího nadzemního vedení;

— přímá závislost na provozním proudu ovlivňujícího nadzemního vedení;

— přímá závislost na délce spojovacího úseku nadzemního elektrického vedení;

— závisí na schématu uzemnění nadzemního elektrického vedení a odporu zemnicích elektrod;

— nezávisí na provozním napětí ovlivňujícího nadzemního vedení.

G.2.4 Důležitým rozlišovacím znakem magnetické složky je, že i při uzemnění na několika místech vedení se nerovná nule. Jediné, co lze pomocí uzemnění změnit, je umístění bodu nulového potenciálu.

G.2.5 Hodnota indukovaného napětí na trolejovém vedení, která je geometrickým součtem výše uvedených složek, do značné míry závisí na konkrétním schématu uzemnění trolejového vedení:

— při absenci uzemnění je elektrická složka (téměř) rovnoměrná podél celé trasy odpojeného nadzemního vedení, nezávislá na proudu ovlivňujícího vedení;

— při uzemnění v jednom rozváděči převládá magnetická složka, přímo úměrná proudu ovlivňujícího vedení s maximální hodnotou na neuzemněném konci trolejového vedení;

— při uzemnění v několika (dvou nebo více) rozváděčích — převládá magnetická složka, přímo úměrná proudu ovlivňujícího vedení, jejíž rozložení podél odpojeného nadzemního vedení je určeno umístěním a poměrem odporů uzemňovacích zařízení.

G.2.6 Jak ukazuje analýza úrazů, každá ze složek indukovaného napětí představuje stejné nebezpečí pro pracovníky obsluhující elektrické instalace, proto je důležité zajistit měření jak magnetické složky (s uzemněním trolejového vedení v rozváděči), tak i elektrické složky (bez uzemnění trolejového vedení).

G.3 Obecné informace o měření indukovaného napětí na venkovním vedení

G.3.1 V souladu s ([5], článkem 38.43) musí provozovatelé určit vedení (úseky vedení), která jsou pod indukovaným napětím, provedením měření a následným přepočtem hodnot pro nejvyšší pracovní proud ovlivňujícího nadzemního vedení. Schéma a postup měření hodnoty indukovaného napětí a jeho přepočtu pro nejvyšší pracovní proud ovlivňujícího nadzemního vedení stanoví provozovatel.

G.3.2 Při provozu elektrických instalací pod indukovaným napětím je hlavním nebezpečím možnost současného kontaktu s body s různým potenciálem. Rozdíly potenciálů mohou vzniknout mezi následujícími body:

— různé vodivé části pod indukovaným napětím (odpojené části vedoucí proud: vodiče nadzemního elektrického vedení, přípojnice rozváděčů atd. nebo jiné vodivé části elektrické instalace: kabely ochrany před bleskem nadzemního elektrického vedení, kovové konstrukční prvky atd., nacházející se v zóně vlivu);

— povrch země (bod nulového potenciálu) a/nebo různé uzemňovací elektrody, uzemňovací zařízení;

— stroje, mechanismy, zdvihací konstrukce, navijáky, kabely a jiné vodiče, které mají elektrické spojení s vodivými částmi pod indukovaným napětím a/nebo spojení se zemí (uzemňovací zařízení); kovové a železobetonové podpěry nadzemního elektrického vedení, uzemněné konstrukční prvky na dřevěných podpěrách (příčky, armatury, háky, uzemňovací svody atd.);

— uzemněné pracovní prostory, vodiče a svorky přenosných uzemňovacích systémů a další uzemněné části elektrických instalací.

G.3.3 Ze všech možností současného kontaktu s body s různými potenciály je maximální hodnota kontaktního napětí vytvářena rozdílem potenciálů mezi primárními kontaktními body při absenci uzemnění na pracovišti, protože pokud jsou do obvodu zahrnuty jakékoli sekundární body, bude rozdíl potenciálů nižší.

G.3.4 Obvod pro měření hodnoty indukovaného napětí, definovaného jako rozdíl potenciálů mezi vodivými částmi pod indukovaným napětím a bodem nulového potenciálu, je znázorněn na obrázku G.1.

Obrázek G.1 – Obvod pro měření indukovaného napětí

G.3.5 Vlastnosti indukovaného napětí:

— při měření hodnoty indukovaného napětí s uzemněním alespoň v jednom bodě (tj. zejména magnetické složky) je nutné přepočítat hodnotu pro nejvyšší provozní proud ovlivňujícího nadzemního vedení;

— při měření hodnoty indukovaného napětí bez uzemnění (tj. elektrické složky) není nutný přepočet naměřené hodnoty.

G.3.6 Aby bylo možné správně zvolit bezpečnostní opatření, musí personál obsluhující elektrické instalace znát maximální hodnotu indukovaného napětí na odpojených částech pod proudem nebo jiných vodivých částech pro dané nadzemní vedení a pro dané schéma uzemnění. Tato hodnota je uvedena v seznamu nadzemních vedení pod indukovaným napětím. Pro správné přijetí bezpečnostních opatření v každém konkrétním případě pro konkrétní pracoviště je nutné, aby byly použity různé schémata uzemnění vedení na koncích (protože při provádění prací mohou být použity i různé schémata pro vyvedení vedení k opravám).

V souladu s ([9], odstavec 38.43) musí mít personál obsluhující nadzemní elektrické vedení seznam vedení pod indukovaným napětím, znát obsah tohoto seznamu a požadavky na bezpečnou organizaci a provádění prací na nich, uvedené v [9].

Informace o přítomnosti indukovaného napětí na trolejovém vedení musí být uvedeny v řádku „Individuální pokyny“ pracovního povolení. Hodnota vypočítaného indukovaného napětí na trolejovém vedení je uvedena v seznamu trolejových vedení pod indukovaným napětím.

G.4 Organizační opatření pro přípravu měření indukovaného napětí

G.4.1 Pro provádění měření indukovaného napětí, včetně opakovaných měření, je nutné určit čáry řezu.

G.4.1.1 Měření by se měla provádět na nadzemních elektrických vedeních v místech, kde lze očekávat nejvyšší hodnoty indukovaného napětí (obrázek G.2), v závislosti na konkrétním schématu uzemnění nadzemního elektrického vedení:

— při absenci uzemnění — v jakémkoli bodě nadzemního vedení, ale je vhodnější provést to v rozváděči na území rozvodny;

— při uzemnění v jednom rozváděči — na neuzemněném konci trolejového vedení, na začátku nebo na konci trolejového vedení na prvních podpěrách instalovaných vně rozváděče;

— při uzemnění v několika (dvou nebo více) rozváděčích — v místech změny relativní polohy nadzemních vedení; v místech rozdělení dvouokruhových nadzemních vedení na jednookruhová; v místech transpozic na odpojeném nebo ovlivňujícím nadzemním vedení; v místech křižovatek, sbíhání, rozbíhání nadzemních vedení.

Obrázek G.2 – Místa očekávaných nejvyšších hodnot indukovaného napětí

G.4.1.2 Opakovaná měření musí být kontrolována při změnách topologie sítě: výstavba nebo vyřazení z provozu ovlivňujících nadzemních vedení, změny v konfiguraci a trase nadzemních vedení (na úseku společné trasy), rekonstrukce ovlivňujících nadzemních vedení se změnou propustnosti atd.

G.4.2 Měření indukovaného napětí musí být provedeno podle TC nebo PPR [7].

G.4.3. Obvod pro měření indukovaného napětí

G.4.3.1 Indukované napětí se měří vzhledem k bodu nulového potenciálu (podle obrázku G.1), jehož roli hraje elektroda instalovaná ve vzdálenosti nejméně 20 m od uzemňovacích zařízení a zakopaná v zemi nejméně 0,5 m. Instalace elektrody ve vzdálenosti nejméně 20 m je nutná k vyloučení vlivu podpůrného potenciálu připojeného přes kabel ochrany před bleskem k uzemňovacímu zařízení rozváděče, které je zase připojeno k uzemňovacímu vodiči trolejového vedení. Měřicí elektrodu lze umístit v libovolném směru vzhledem k trolejovému vedení. Doporučuje se instalovat elektrodu kolmo k ose trolejového vedení, aby se vyloučil vliv indukovaného potenciálu v připojovacím vodiči na měřicí obvod.

Na nadzemních elektrických vedeních bez kabelu ochrany před bleskem nebo s izolovaným kabelem ochrany před bleskem lze indukované napětí měřit vzhledem k uzemňovacímu zařízení podpěry. V tomto případě je nutné před zahájením měření indukovaného napětí zkontrolovat, zda uzemňovací zařízení podpěry nadzemního elektrického vedení splňuje požadavky NTD.

G.4.3.2 Doporučuje se používat speciální měřiče indukovaného napětí. V závislosti na rozměrech a provedení nadzemního elektrického vedení lze tato měření provádět zvedáním do výšky nebo přímo z povrchu země (obrázek G.3). Měřicí zařízení musí být ověřena a zapsána v Registru měřidel.

Obrázek G.3 – Příklady měření indukovaného napětí pomocí speciálního měřiče

G.4.3.3 Při měření indukovaného napětí (včetně použití měřičů indukovaného napětí) je nutné zajistit dodržování bezpečných vzdáleností od částí vedoucích proud, které jsou pod indukovaným napětím, a také zabránit kontaktu s vodivými částmi (uzemňovacím vodičem) měřiče.

Pokud pracovní technologie nezahrnuje dotyk drátu částmi těla nebo použitým zařízením, je přípustné provádět práci bez použití posunovacích (vodivých) sad speciálního oděvu pro ochranu před indukovaným napětím.

G.4.3.4 Doporučuje se měřit magnetickou složku (tj. při uzemnění trolejového vedení) při co nejvyšším zatížení působícím na trolejové vedení, což zvyšuje přesnost měření. Napětí indukované z trolejové sítě železnice musí být měřeno při průjezdu elektrického vlaku. Měření indukovaného napětí při nevýznamném zatížení (méně než 20-25 % jmenovitého) působícím na trolejové vedení vede k chybám ve výsledcích. V takových případech jsou výsledky měření významně ovlivněny elektrickou složkou, kterou nebylo možné zcela eliminovat kvůli odporu vodiče a uzemňovacích zařízení, zejména uprostřed trolejového vedení.

Při následném přepočtu naměřených hodnot pro maximální proud ovlivňujících nadzemních vedení dochází také k chybné korekci elektrické složky naměřené hodnoty, která nezávisí na proudu ovlivňujících nadzemních vedení, což vede k nadhodnoceným hodnotám indukovaného napětí.

G.4.3.5 Měření indukovaného napětí pro různá schémata uzemnění nadzemního vedení se provádí v následujícím pořadí:

— Nadzemní elektrické vedení, na kterém se plánuje provádět měření indukovaného napětí, je odpojeno a na pracovišti je instalováno přenosné uzemnění;

– vytvořit potřebné schéma

Otázka zní následující: 6 stožárů obvodů dálkového ovládání venkovního osvětlení je vyrobeno z kabelu KVBShV ng 19*2,5 o délce 390 m, uloženo ve výkopu s napájecím kabelem VBbShv-4*120 stejné délky, cívky stykačů 220 V, fázový vodič je spínán. Ukazuje se, že obvod ovládání cívky je dlouhý 780 m. Tlačítko je na jednom místě, řídicí modul na jiném. Situace je následující: při stisknutí tlačítka stop (vypnutí) je cívka stykače držena indukovanou napětím cca 150 V (naměřená hodnota). Jak tento problém vyřešit? (Obvod je správně sestaven, stínění kabelu je na jedné straně ochranného vodiče).

haramamburu
15.3.2012, 20: 17
Hmm. Zkoušel jsi zatížit napájecí vedení cívky (poblíž cívky)? (kondenzátor, aktivní zátěž.)
15.3.2012, 21: 44

Kondenzátor se tam nevejde, naopak vydrží ještě déle, odpor se v provozním režimu spálí, pokud nastavíte malou hodnotu, a pokud nastavíte velkou, nebude k ničemu.

haramamburu
15.3.2012, 22: 03
Citace (ez81, 15.3.2012, 21:44)
kondenzátor se tam nevejde, naopak vydrží ještě déle,

Jo, s konstantou a s “selháním”. Máš indukovanou. proměnnou.

Pokud nastavíte malou hodnotu, odpor se v provozním režimu spálí, a pokud nastavíte velkou hodnotu, nebude k ničemu.

Zvolte výkon – nic se nehoří (přeháním – hoří krb?)
Sympatický host
15.3.2012, 23: 15
Citace (ez81, 15.3.2012, 20:11)

Otázka zní následující: 6 stožárů obvodů dálkového ovládání venkovního osvětlení je vyrobeno z kabelu KVBShV ng 19*2,5 o délce 390 m, uloženo ve výkopu s napájecím kabelem VBbShv-4*120 stejné délky, cívky stykačů 220 V, fázový vodič je spínán. Ukazuje se, že obvod ovládání cívky je dlouhý 780 m. Tlačítko je na jednom místě, řídicí modul na jiném. Situace je následující: při stisknutí tlačítka stop (vypnutí) je cívka stykače držena indukovanou napětím cca 150 V (naměřená hodnota). Jak tento problém vyřešit? (Obvod je správně sestaven, stínění kabelu je na jedné straně ochranného vodiče).

No, na vašich kabelech žádné stínění jako takové není, je tam pancíř. Není jasné proč: “sedí na ochranném vodiči na jedné straně”, pancíř kabelu, alespoň předtím, vždy “sedí na obou stranách”. Osvětlovací stožáry jsou pravděpodobně uzemněny, takže byste měli připojit i ostatní konce. Je pochybné, že “indukce” pochází z napájecího kabelu, koneckonců pancíře jsou dva. Při takové délce se možná “indukce” objeví mezi žilami v ovládacím kabelu? Zkuste tento experiment: nejprve vypněte nejbližší stožár, pak druhý. Ten vzdálenější – poslední. No a jako aktivní zátěž k cívce KM zkuste připojit signální lampu 220 V (byly instalovány na deskách, skříních, panelech), zapomněl jsem značku: takové dlouhé, s bajonetovou paticí.

Téměř žádné navádění. 220, oba v pancíři! Je vyloučen únik mezi dráty? A co banální zaseknutí magnetického obvodu startéru? Zkuste dát žárovku paralelně k cívce stykače a uvidíte, jestli napětí zůstane, nebo ne. Multimetr může klamat.

Dobrý den. Podobný případ se stal s osvětlovacím stožárem (nejvzdálenějším), vzdálenost byla asi 350 m podél trasy, kabel byl ovládací, nepancéřovaný, položený v tunelu pod kluzištěm, spolu s napájecími kabely. Při předávání objektu bylo detekováno rušení, kontakty startéru se při stisknutí tlačítka “Stop” nevypínaly, rušení stačilo k udržení zapnuté cívky startéru, již nebylo možné změnit trasu ani kabel na pancéřovaný (nebyl čas ani peníze, jako vždy). Zvažovala se možnost s připojením aktivní zátěže (lampy nebo rezistory) paralelně se startérem, ale nejprve jsme jednoduše uzemnili volné vodiče ovládacího kabelu (z paměti, 5 nebo 6 volných vodičů) a problém byl odstraněn. Nevím, jak to teď vypadá. Objekt byl předán. Už pracuji v jiné organizaci, ale nemám k objektu přístup. Nejjednodušší metodou, jak se vypořádat s rušením, je dodržovat vzdálenost doporučenou elektroinstalačním předpisem (PUE) pro paralelní pokládku 100–150 mm, nebo i více. Ale jako vždy, moji kolegové instalatéři házejí všechny kabely na hromadu, ať jim říkáte sebevíc.
Pozdravy

Další možnost.
Indukce z třífázového kabelu může nastat pouze při asymetrickém zatížení. A pokud ano, pak je nutné buď asymetrii odstranit, nebo rozdělit napájecí kabel na 3 stejné části a provést transpozici dle vzoru sítí vysokého napětí.

Co se týče asymetrie, je tam zátěž na jedné fázi, pak co se týče pancíře (stínění bylo vyjádřeno špatně), jedna strana je uzemněná, takhle by to mělo být (ale snažil jsem se připojit oba konce k PE), co se týče volných nepoužitých vodičů, jsou tam, vezmu je v úvahu, díky za tip, je fyzicky nemožné zapojit lampy, rezistory, kondenzátory paralelně k cívkám, instalace je velmi těsná, co se týče pokládky, s největší pravděpodobností je to tak, instalatéři vůbec nedodrželi vzdálenost, únik mezi vodiči je vyloučen, izolace je normální, co se týče kontroly připojením kontrolky 220V, nebude hořet, protože proud je velmi malý, stačí jen držet cívku, zaseknutí je vyloučeno. Díky všem, kteří odpověděli, příští týden budu na místě, volné vodiče přišroubuju k PE a jako možnost také uvažuji o výměně cívek na 380V.