книги / Промывочные жидкости и тампонажные смеси

Мощностьэлектрического поля, поглощаемаятелом человека Ph= J2Vhp , где У-плотностьтока, протекающего черезтело чело­

века, А/м2; V- объем, м3; р - удельноесопротивление, Ом м. По­ лагая с некоторым допущением, что J = lh/S, где S=nb2пло­ щадь основанияполуэллипсоида, м2, и с учетом (П.25) получаем

Степень отрицательного воздействия электрического поля промышленной частоты наорганизм человекаможно оценитьпо количеству поглощаемой телом энергии электрическогополя, по току, проходящему черезнего в землю, и, наконец, по напряжен­ ности поля в месте, где находитсячеловек. Все эти величины свя­ заны между собой простыми математическими зависимостями (см. выше), поэтому безразлично, какую изних принятьзаоснову при нормировании условиий безопасности длячеловека.

Однако исходя из привычных представлений о физической сущности явлений, возникающихв телечеловекакакв проводни­ ке, находящемсяв электрическом поле, целесообразно при иссле­ довании воздействия электрического поля на организм, а также при соответствующих расчетах заосновуприниматьзначението­ ка, проходящегочерезтело человека. Нокаккритерий безопасно­ сти для человека, находящегося в электрическом поле промышленной частоты, необходимо использовать напряжен­ ностьполяв местенахождениячеловека.Делов том, что значения тока, протекающего через человека, а следовательно, и энергии, поглощаемой его телом, зависятотположениятелаотносительно источника поля. При изменении положения тела (например, че­ ловекповернулсябоком, наклонился) значениетокаможетизме­ ниться в 1,5-2 раза, а энергии —в 2-4 раза при практически сохранившейся интенсивности биологического воздействия поля на человека. Кроме того, в производственных условиях на­ пряженность поля значительно проще измерить, чем ток, про­ ходящий черезтело человека, и энергию, поглощаемую им.

Допустимое значение тока, длительно проходящего через че­ ловека и обусловленного воздействием электрического поля, как показали исследования и опыт работы в электроустановках, со­

ставляет примерно 50-60 мкА, что соответствует напряженности электрическогонолянавысотеростачеловекапримерно5 кВ/м.

Установлено также, что если при электрическихразрядах, воз­ никающих в момент прикосновения человека к металлической конструкции, имеющей иной, чем человек, потенциал, устано­ вившийсяток не превышает50-60мкА, точеловек, какправило, неиспытываетболевых ощущений.

Ниже приводятся гигиенические нормы времени пребывания человека без средствзащиты в электрическом поле электроуста­ новокв течениесуток, установленые в зависимости отнапряжен­ ности поля в зоне, где будет находиться человек, т.е. от напря­ женности поля, неискаженногоприсутствием человека.

Нормы времени пребывания человека в электрическом поле электроустановок промышленной частоты в течение одних суток

Примечания. 1.При промежуточных значениях напряженности электрического ноля следуеториентироваться на приведенное втаблицеближайшее значение.

2.Нормативыдействительны при условии,что остальное время человек нахо­ дится в местах, где напряженность электрического поля меньш или равна 5 кВ/м.

Эти нормы обязательны дляперсонала, обслуживающего элек­ троустановки 50 Гц сверхвысокого напряжения—330 кВ и выше.

Согласно нормам пребывание персонала безсредств защиты в электрическом поле напряженностью до 5 кВ/м включительно можетбыть скольугодно длительным. При большей напряженно­ сти, вплоть до 25 кВ/м, продолжительность пребывания в поле ограничивается. Если требуется большая продолжительностьпре­ бывания в поле, или если напряженность поля на рабочем месте превышает 25 кВ/м, работы должны производиться с примене­ нием средств защиты от воздействия поля —экранирующих ко­ стюмов или устройств.

Ктеме5. Работы пофазныеиподнапряжением выше 1000В

В России нашел применениетакназываемый пофазный ремонт воздушных линий электропередачи, т. е. ремонтотключенной фа­ зы, в то время какдведругие фазы остаются в работе и обеспечи­ вают электроснабжение потребителей. Таким методом выполняют различныевиды работкак наВЛ,таки наподстанциях, втом числе ремонти замену опор, проводов, выключателей и оборудования,'а также ревизии и профилактические испытания. Работы ведут обычными способами, т.е. так же, каки при отключении всех трех фазлинии, нолишьнаодной (отключенной)фазе.

При пофазном ремонте персонал, выполняющий работы на отключенной фазе, находится в условиях повышенной'опасно­ сти поражения током по следующим причинам наличие на от­ ключенном проводезначительногопотенциала, обусловленного электростатическим и электромагнитным влиянием остающихся в работе проводов; близость проводовлинии, находящихся под рабочим напряжением; возникновение электрическойдуги, вы­ зываемойемкостным током, при наложениии снятиивременно­ го заземления наотключенный проводи др.

Указанныеобстоятельстваопределяютособенности пофазного ремонта и требуютпринятия специальных мер, обеспечивающих

безопасные и высокопроизводительные условия работы ремонт­ ного персонала.

Главная из этих мер —снижениедобезопасногодля человека значения потенциалаотключенного проводалиниинаместе про­ изводства работ путем соблюдения особых условий его заземле­ ния. Вместе с тем должна быть безошибочно определена протя­ женность участка линии, на котором ремонтному персоналу обеспеченабезопасностьприкосновения к отключенному прово­ ду допустимым напряжением прикосновения. Лица, выполняю­ щие работы, обязаны соблюдать определенные безопасные рас­ стояниядо проводовлинии, находящихся под напряжением. На­ ложение и снятие переносного заземления с отключенного про­ вода следуетосуществлятьс помощью специальногодугогасящего устройства—штанги-гасителя.

Выполнение работ при пофазном ремонте ВЛ должно пору­ чаться специально обученным лицам при постоянном надзоре производителя работ. Пофазный ремонт разрешается произво­ дить на одноцепных и двухцепных ВЛ 35-220кВ с любым распо­

Пусть налинии отключенафаза С, провод 3(нарис. П.20, а). Тогданаведенный нанем электрическим полем фазы Апотенциал ср^ найдем изследующего соотношения:

^йл

-j /(со Сх,) -j /(со С,з)- j/(со См) ’

откуда

ф=-- А13 .

лг +г Мз т'■'зо

Вэтом случае мы пренебрегли активной проводимостью изо­ ляции проводов, которая незначительна, и учли лишьемкостные проводимости.

Таким же образом определим потенциал, наводимый на этом же проводеполем фазы В

Ф* =^23у.+^30с*

Результирующий потенциал фэ провода 3 равен, согласно

принципу наложения электрических полей, алгебраической сум­ ме потенциалов, наводимых полями обеих фаз:

Рассматриваяв качествеотключенногопровод 1 или 2, получа­ ем аналогичныеуравнения, но в них учитываются 0С, С|2, С|0, С20.

В этих уравнениях ф^, фв —комплексныезначенияпотенциа­ лов, наведенныхнаотключенном проводе3(фаза С), оставшими­ ся в работефазами Аи Z?соответственно; 0А, 0В,0С—комплекс­

ные значения фазных напряжений; С|0, См, См—емкости прово­ дов ВЛ относительноземли; С|2, С|3, С23—взаимныеемкости меж­ ду проводами ВЛ;со =314 —угловаячастота, с-1.

Уравнение (П.28) определяет потенциал отключенного про­ вода лишьнаучастках ВЛ, где он отличен индексом 3.

Однако натранспонированнойлиниисцелым числом циклов транспозиции этоуравнениесправедливо для потенциалаотклю­ ченного провода по всей его длине. При этих условиях можно считатьравными емкости проводов относительноземли, а также взаимные емкости между проводами и приравнять их некоторым эквивалентным емкостям Ci0, СаЬ

С10~ Ск —Cw—CbQ;Cl2—С„ —Си =Св4. Тогдапослесоответствующей подстановки (П.28)приметвид

ф АУл+У.УС+_ vccah СаЬ+Сьа СаЬ+Сьо

Это уравнение показывает, что фэ находится в противофазеснапря­

жением Uc,котороесуществовалонапроводедоегоотключения.

В действительной форменаведенный наотключенном проводе ВЛ электростатический потенциал:

Рис.П.21.Расчетны схемы(к определениючастичныхемкостей): а-эквивалентнаядвухпроводная линия;б-трехфазнаялиния

Это уравнение показывает, что для определения электро­ статического потенциала, наводимого на отключенном проводе трехфазной ВЛ полями оставшихся в работе фаз, можно поль­ зоваться эквивалентной двухпроводной линией (рис. П.20, б), провод акоторой являетсявлияющим и находитсяпод потенциа­

лом, равным фазномунапряжению рассматриваемой линии 1/ф,а

провод b подвержен влиянию, и на нем наводится искомый по­ тенциал фз. Частичныеемкости этой линии Сюи СаЬэквивалент­

ны частичным емкостям трехфазной линии.

Формулы для вычисления емкости проводаотносительнозем­ ли См однофазной двухпроводной линии (рис. П.21, а) и взаим­ ной емкости СаЬдвух параллельных проводов, подвешенных на одинаковой высотенад землей, имеютвид

где 2яеп знейЖи­dab

потенциальныекоэффициенты проводов;Д = аьо2 -ааЬ2 - опре­ делитель. Таким образом,

Здесьи нарис. П.21 средняя высотаподвесапроводов над по­ верхностью земли, м

2/ Нп + 2Н0 Н= НП—j- =

Я„ —высотакрепленияпроводанаопоре, м; / = Яп -Я0—стрела провесапровода, м; Я0 —габаритлинии(наименьшеерасстояние по вертикали от провода до земли), м; г —радиус провода, м; Dab = yjDl2DiyD23=2Я —расстояние отпровода b до зеркального

изображения провода л, м, равное среднегеометрическому значению соответствующих расстояний трехфазной линии, м;

dab = Ud d ld = 1,26Я —расстояниемежду проводами аи Ь,равное

среднегеометрическому значению расстояний между проводами трехфазной линии, м; d—расстояниемежду соседними проводами трехфазной линии, м; е0= 8,85-10-12 —электрическая постоянная, Ф/м.

Подставив в (П.29) значения Сюи СаЬиз(П.30) и (П.31), полу­ чим окончательное выражение для определения электростати­ ческого потенциала <р„ наведенного на отключенном проводе

трехфазной ВЛ полями оставшихсяв работепроводов:

—коэффициентемкостнойсвязи.

Из выражения (П.32) видно, что наведенный наотключенном проводе ВЛ электростатический потенциал срэ зависитотфазного

напряжениялинии, диаметраи расположения проводовнаопоре и не зависитотдлины проводаи токав линии.

Потенциальная характеристика, т.е. линия, характеризующая распределение наведенногопотенциалавдоль провода, определя­

ло

ется для незаземленногопроводауравнением (П.ЗЗ). Посколькув правой части этого уравнения величины постоянные, она выра­ жает прямую линию, параллельную оси абсцисс (если отложить длину провода). Иначе говоря, электростатический потенциал одинаков по всей длине подверженного влиянию провода (рис. П.22).

Рис.П.22.Потенциальнаяхарактеристикаотключенного и незаземленного прово­ да,подверженногоэлектростатическомувлиянию 1,2—проводалинии,оставшиеся вработе;3—отключенный провод

Прикосновение к проводу, находящемуся под электростати­ ческим потенциалом,таитдлячеловекаопасностьпоражениято­ ком. При этом степеньопасности зависит неотзначения потен­ циала, а 6тзначениятока /А, который проходитчерезтело челове­ ка, или напряжения прикосновения Unf) = IkR„ где Rkсопротив­ лениетелачеловека, Ом.

Для случая прикосновения к незаземленному проводу можно записать(рис. П.23, а)

jaCJ +1/Rh+ j(aCb0l l/Rh+ joiCb0l

откуда найдем напряжение прикосновения С/Пр, т.е. напряжение, под которым окажетсячеловек послеприкосновенияк проводу

Ток, проходящий черезтелочеловека:

где /—длинапровода, км.

При небольших значениях например 1000 Ом, и / < 100 км выражениев квадратных скобках под корнем в (П.36) весьмамало по сравнению с единицей и поэтому можетбыть приняторавным нулю. Тогданапряжениеприкосновения:

Unp=U^CJRh,

а ток, проходящий черезчеловека: lh=Unp/Rh=U^CJ.

Несложно убедиться, что этоттокс учетом принятыхдопущений являетсятоком замыканияотключенного проводана землю.

Прикосновение к заземленному проводу (рис. П.23, б) можно рассматриватькакповторноезаземлениепроводачерезтело чело­ века.

Рис.П.23.Схема электрическихсвязей при прикосновении человека котключенномупроводу

а —провод не заземлен;б—проводзаземлен

В указанном случае напряжение прикосновения определяется уравнением (П.35), где вместо Rhнадо подставитьсопротивление, равноепараллельно соединенным сопротивлениям Rhи Л,: