Приложение Г (справочное). Методические указания по определению наведенного напряжения на отключенных ВЛ, находящихся вблизи действующих ВЛ

Приложение Г
(справочное)

Методические указания
по определению наведенного напряжения на отключенных ВЛ, находящихся вблизи действующих ВЛ
(Основные положения стандарта организации группы "Россети" [5])

Методические указания по определению наведенного напряжения на отключенных ВЛ, находящихся вблизи действующих ВЛ (далее - МУ), предназначены для использования персоналом ПАО "Россети" и ДЗО ПАО "Россети" при определении ВЛ, находящихся под наведенным напряжением, измерения значения наведенного напряжения на ВЛ и составления перечня ВЛ, находящихся под наведенным напряжением.

Г.1 Общие положения

Природа наведенного напряжения (потенциала) объясняется влиянием электромагнитного поля от электроустановок, находящихся под напряжением (далее влияющих электроустановок), на любые проводящие части, находящиеся в этом поле.

Появление наведенного напряжения наблюдается на отключенных ВЛ, которые проходят по всей длине или на отдельных участках вблизи действующих ВЛ или контактной сети электрифицированной железной дороги переменного тока. Наведенное напряжение характерно не только для линий электропередачи, но также и РУ, а в общем случае для любых проводящих частей, находящихся в зоне влияния электромагнитного поля.

Наведенное напряжение представляет опасность поражения электрическим током персонала при проведении ремонтных работ. Особая опасность наведенного напряжения в отличие от рабочего напряжения заключается в том, что его невозможно отключить, на него могут не реагировать указатели напряжения и сигнализаторы (рассчитанные на рабочее напряжение); наличие заземления по концам ВЛ и на рабочем месте не гарантирует безопасности, а величина наведенного напряжения может меняться в широком диапазоне.

Для организации безопасного выполнения работ кроме величины наведенного напряжения необходимо знать о двух составляющих наведенного напряжения, рисках поражения электрическим током наведенного напряжения и методах защиты, связанных с каждой из этих составляющих.

Г.2 Виды наведенного напряжения и факторы, влияющие на величину наведенного напряжения

Г.2.1 Значение наведенного напряжения не является постоянной и равномерной по всей длине ВЛ, а меняется в зависимости от ряда факторов: длины участка совместного следования (зоны влияния), значения рабочего напряжения, рабочего тока, геометрического расположения проводов, погодных условий и др.

Наведенное напряжение складывается из двух составляющих - электрической и магнитной. Составляющие имеют различные причины возникновения, способы измерения и пути снижения их величины.

Г.2.2. Электрическая составляющая обусловлена наличием емкостных связей проводов ВЛ и зависит от величины напряжения на влияющей линии. Электрическая составляющая может достигать нескольких киловольт, но снизить ее до безопасной величины достаточно просто.

Особенности электрической составляющей:

- обратная зависимость величины напряжения от расстояния до влияющей ВЛ;

- прямая зависимость величины напряжения от рабочего напряжения влияющей ВЛ;

- прямая зависимость величины напряжения от сопротивления заземлителя;

- величина напряжения не зависит от тока нагрузки влияющей ВЛ;

- величина напряжения отключенной и не заземленной ВЛ не зависит от протяженности зоны влияния (в общем случае).

Значение величины электрической составляющей наведенного напряжения (почти) равномерно по всей трассе отключенной и незаземленной ВЛ. В то же время опасность электрической составляющей возрастает при увеличении протяженности совместного участка из-за увеличения величины тока, стекающего с провода при прикосновении персонала.

Принято считать, что электрическая составляющая может быть снижена до безопасной величины установкой заземления в любой точке ВЛ. При этом, необходимо учитывать, что сопротивление заземляющего устройства и сопротивление провода ВЛ от рабочего места до заземляющего устройства не позволят полностью исключить электрическую составляющую наведенного напряжения.

Г.2.3 Магнитная составляющая проявляется при заземлении ВЛ и обусловлена влиянием магнитного поля тока влияющей линии на контур провод-земля отключенной и заземленной ВЛ.

Магнитная составляющая достигает меньших значений, чем электрическая на отключенной и незаземленной ВЛ, но магнитная составляющая преобладает над электрической при заземлении отключенной линии. Снизить магнитную составляющую значительно сложнее, а в некоторых случаях невозможно.

Особенности магнитной составляющей:

- обратная зависимость от расстояния до влияющей ВЛ;

- прямая зависимость от рабочего тока влияющей ВЛ;

- прямая зависимость от протяженности совместного участка ВЛ;

- зависит от схемы заземления ВЛ и сопротивления заземлителей;

- не зависит от рабочего напряжения влияющей ВЛ.

Г.2.4 Важной отличительной особенностью магнитной составляющей является то, что при заземлении даже в нескольких местах линии она не становится равной нулю. Единственное, что можно изменить с помощью заземлений - это расположение точки нулевого потенциала.

Г.2.5 Значение наведенного напряжения на ВЛ, являющегося геометрической суммой указанных выше составляющих, в значительной мере зависит от конкретной схемы заземления ВЛ:

- при отсутствии заземления - присутствует электрическая составляющая (почти), равномерная по всей трассе отключенной ВЛ, не зависящая от тока влияющей линии;

- при заземлении в одном РУ - превалирует магнитная составляющая, прямо пропорциональная току влияющей линии с максимальным значением на незаземленном конце ВЛ;

- при заземлении в нескольких (двух и более) РУ - превалирует магнитная составляющая, прямо пропорциональная току влияющей линии, распределение которой по отключенной ВЛ определяется расположением и соотношением сопротивлений заземляющих устройств.

Г.2.6 Как показывает анализ травматизма, каждая из составляющих наведенного напряжения представляет одинаковую опасность для работников, эксплуатирующих электроустановки, поэтому важно обеспечить измерение как магнитной составляющей (с заземлением ВЛ в РУ), так и электрической составляющей (без заземления ВЛ).

Г.3 Общие сведения по измерению наведенного напряжения на ВЛ

Г.3.1 В соответствии с ([5], пункт 38.43), эксплуатирующим организациям необходимо определить линии (участки линий), находящиеся под наведенным напряжением, путем выполнения измерений, с последующим перерасчетом значений на наибольший рабочий ток влияющей ВЛ. Схему и порядок измерений величины наведенного напряжения и ее перерасчета на наибольший рабочий ток влияющей ВЛ определяет эксплуатирующая организация.

Г.3.2 При эксплуатации электроустановок, находящихся под наведенным напряжением, основным фактором опасности является возможность одновременного прикосновения к точкам с разными потенциалами. Разность потенциалов может возникнуть между следующими точками:

- различными проводящими частями, находящимися под наведенным напряжением (отключенные токоведущие части: провода ВЛ, ошиновка РУ и тому подобные или иные проводящие части электроустановки: грозозащитный трос ВЛ, металлические элементы конструкции и тому подобные, находящиеся в зоне влияния);

- поверхностью земли (точка нулевого потенциала) и/или различными заземлителями, заземляющими устройствами;

- машинами, механизмами, подъемными сооружениями, лебедками, тросами и иными проводниками, имеющими электрическую связь с проводящими частями, находящимися под наведенным напряжением, и/или связь с землей (заземляющими устройствами); металлическими и железобетонными опорами ВЛ, заземленными элементами конструкций на деревянных опорах (траверсы, арматура, крюки, заземляющие спуски и т.п.);

- заземленными рабочими площадками, проводами и струбцинами переносных заземлений, другими заземленными частями электроустановок.

Г.3.3 Из всех вариантов одновременного прикосновения к точкам с разными потенциалами максимальную величину напряжения прикосновения создает разность потенциалов между первичными точками прикосновения при отсутствии заземления на рабочем месте, так как при включении в цепь любых вторичных точек разность потенциалов будет ниже.

Г.3.4 Схема измерения значения наведенного напряжения, определенная как разность потенциалов между проводящими частями, находящимися под наведенным напряжением и точкой нулевого потенциала, показана на рисунке Г.1.

Рисунок Г.1 - Схема измерения наведенного напряжения

Г.3.5 Особенности наведенного напряжения:

- при измерении значения наведенного напряжения с заземлением хотя бы в одной точке (т.е. преимущественно магнитной составляющей) необходим перерасчет значения на наибольший рабочий ток влияющей ВЛ;

- при измерении значения наведенного напряжения без заземления (т.е. электрической составляющей) перерасчета измеренного значения не требуется.

Г.3.6 Для правильного выбора мер безопасности персоналу, обслуживающему электроустановки, необходимо знать максимальное для данной ВЛ и при данной схеме заземления значение наведенного напряжения на отключенных токоведущих частях или иных проводящих частях. Данное значение указывают в перечне ВЛ под наведенным напряжением. Для правильного принятия мер безопасности в каждом конкретном случае для конкретного рабочего места необходимы при разных схемах заземления линии по концам (так как при выполнении работ также могут быть применены различные схемы вывода линии в ремонт).

В соответствии с ([9], пункт 38.43), персонал, обслуживающий ВЛ, должен иметь в наличии перечень линий, находящихся под наведенным напряжением, знать содержание указанного перечня и требования безопасной организации и выполнения работ на них, указанные в [9].

Сведения о наличии наведенного напряжения на ВЛ должны быть указаны в строке "Отдельные указания" наряда-допуска. Значение расчетного наведенного напряжения на ВЛ указывают в перечне ВЛ под наведенным напряжением.

Г.4 Организационные мероприятия по подготовке к измерению наведенного напряжения

Г.4.1 Для проведения измерения наведенного напряжения, в том числе повторных замеров, необходимо определить линии участков.

Г.4.1.1 Измерения следует проводить на ВЛ в местах, где можно ожидать наибольшие значения наведенных напряжений (рисунок Г.2) в зависимости от конкретной схемы заземления ВЛ:

- при отсутствии заземления - в любой точке ВЛ, но предпочтительно осуществлять в РУ на территории подстанции;

- при заземлении в одном РУ - на незаземленном конце ВЛ, в начале или в конце ВЛ на первых опорах, установленных вне РУ;

- при заземлении в нескольких (двух и более) РУ - в точках изменения взаимного расположения ВЛ; в точках разделения двухцепных ВЛ на одноцепные; в местах транспозиций на отключенной или влияющей ВЛ; в местах пересечений, сближения, расхождения ВЛ.

Рисунок Г.2 - Места ожидаемых наибольших значений наведенного напряжения

Г.4.1.2 Повторные замеры должны быть проверены при изменении топологии сети: строительстве или выводе из эксплуатации влияющих ВЛ, изменении конфигурации и трассы ВЛ (на участке совместного следования), реконструкции влияющих ВЛ с изменением пропускной способности и т.п.

Г.4.2 Измерение наведенного напряжения должно быть выполнено по ТК или ППР [7].

Г.4.3. Схема измерения наведенного напряжения

Г.4.3.1 Наведенное напряжение измеряют относительно точки нулевого потенциала (согласно рисунку Г.1), роль которой исполняет электрод, устанавливаемый на расстоянии не менее 20 м от заземляющих устройств и заглубленный в грунт не менее чем на 0,5 м. Установка электрода на расстоянии не менее 20 м необходима для исключения влияния потенциала опоры, соединенной по грозозащитному тросу с заземляющим устройством РУ, которое в свою очередь соединено с заземленным проводом ВЛ. Измерительный электрод может быть размещен в любом направлении относительно ВЛ. Рекомендуется установка электрода перпендикулярно к оси ВЛ для исключения влияния на схему измерения наведенного потенциала в соединительном проводнике.

На ВЛ без грозозащитного троса или с изолированным грозозащитным тросом наведенное напряжение можно измерять относительно заземляющего устройства опоры. При этом перед началом работ по измерению наведенного напряжения необходимо проверить заземляющее устройство опоры ВЛ на соответствие требованиям НТД.

Г.4.3.2 Рекомендуется применять специальные измерители наведенного напряжения. В зависимости от габаритов и конструктивного исполнения ВЛ данные измерения допускается выполнять с подъемом на высоту, либо непосредственно с поверхности земли (рисунок Г.3). Измерительные приборы должны быть поверены и включены в Реестр средств измерений.

Рисунок Г.3 - Примеры измерения наведенного напряжения с использованием специального измерителя

Г.4.3.3 При измерении наведенного напряжения (в том числе с использованием измерителей наведенного напряжения) необходимо обеспечить соблюдение безопасных расстояний до токоведущих частей, находящихся под наведенным напряжением, а также не допускать касания проводящих частей (заземляющего провода) измерителя.

Если технология работ не предусматривает прикосновения к проводу частями тела или применяемым оборудованием, допускается проводить работы без использования шунтирующих (электропроводящих) комплектов специальной одежды для защиты от наведенного напряжения.

Г.4.3.4 Измерение магнитной составляющей (то есть при заземлении ВЛ) рекомендуется проводить при возможно больших нагрузках, влияющих ВЛ, что повышает точность измерений. Измерение напряжения, наведенного от контактной сети железной дороги, необходимо выполнять в момент прохождения электропоезда. Измерение наведенного напряжения при незначительных нагрузках (менее 20-25 % номинальной) влияющих ВЛ приводит к ошибкам в результатах. В подобных случаях на результат измерений оказывает значительное влияние электрическая составляющая, которую не удалось полностью исключить из-за сопротивлений провода и заземляющих устройств, особенно в середине ВЛ.

При последующем пересчете измеренных значений на максимальный ток влияющих ВЛ ошибочно корректируется и электрическая составляющая измеренного значения, не зависящая от тока влияющих ВЛ, что приводит к завышенным значениям величины наведенного напряжения.

Г.4.3.5 Измерение наведенного напряжения при различных схемах заземления ВЛ выполняют в следующем порядке:

- ВЛ, на которой планируется провести измерения наведенного напряжения, отключают, на рабочем месте устанавливают переносное заземление;

- создают необходимую схему заземления ВЛ в РУ (см. на рисунке Г.4);

- при необходимости собирают схему измерения (при замерах без использования специальных измерителей);

- снимают заземление на рабочем месте (ранее установленное для безопасности в рамках подготовки рабочего места);

- проводят измерение наведенного напряжения на отключенных токоведущих частях (на проводах каждой из фаз ВЛ) или иных проводящих частях электроустановки (грозозащитный трос ВЛ и т.п.);

- после измерения вновь устанавливают переносное заземление на рабочем месте;

- при необходимости разбирают схему измерения (при замерах без использования специальных измерителей).

Рисунок Г.4 - Схемы заземления ВЛ для измерения наведенного напряжения

Г.4.3.6 В целях получения информации о значении наведенного напряжения на незаземленной ВЛ (возможный режим при падении ПЗ, обрыве ВЛ с обеих сторон, монтаже нового участка ВЛ и так далее) рекомендуется проводить дополнительно измерение значения электрической составляющей (верхняя схема на рисунке Г.4). Данное измерение рекомендуется проводить в РУ с отключением заземляющих ножей линейных разъединителей (так как электрическая составляющая одинакова по всей длине ВЛ, и в РУ можно обеспечить наиболее безопасное проведение работ). В связи с тем, что значение напряжения может достигать нескольких десятков киловольт, измерение на незаземленной ВЛ рекомендуется проводить с использованием делителей напряжения, понижающих трансформаторов или киловольтметров соответствующего класса напряжения.

Информацию о значении наведенного напряжения на незаземленной ВЛ рекомендуется отражать в перечне ВЛ под наведенным напряжением для информирования персонала об опасности.

Г.5 Итоги работ по измерению наведенного напряжения

Г.5.1 При проведении измерений должны быть зафиксированы: дата, время, место, фаза, схема измерения и нагрузки на каждой из влияющих ВЛ для последующего расчета максимально возможного значения наведенного напряжения.

По окончании работ оформляют ведомость замера наведенного напряжения. Образец ведомости замера приведен в В.6.

Г.5.2 По окончании измерений рассчитывают значение наведенного напряжения при наибольшем рабочем токе влияющей линии U _макс, В, по формуле

,

(Г.1)

где U _изм - измеренное напряжение, В;

I _изм - ток нагрузки влияющей ВЛ в момент измерения, А;

I _макс - наибольший рабочий ток влияющей ВЛ, А.

За наибольший рабочий ток принимают ток, соответствующий максимальному значению пропускной способности ВЛ.

Для тупиковых ВЛ максимальное значение может быть ограничено пропускной способностью трансформаторов или другого оборудования. В тех случаях, когда пропускная способность значительно превышает максимально возможный ток, что приводит к необоснованно завышенным расчетным значениям наведенного напряжения, по решению технического руководителя допускается использовать максимально возможный ток с учетом всех допустимых режимов работы сети в периоды максимума нагрузки.

При прохождении отключенной ВЛ в коридоре нескольких влияющих ВЛ

,

(Г.2)

где I _{общ.макс} - сумма максимально возможных значений токов, протекающих по влияющим ВЛ;

I _{общ.изм} - сумма значений токов, протекающих по влияющим ВЛ в момент измерения:

.

(Г.3)

В случае изменения значения наибольшего рабочего тока влияющей ВЛ необходимо провести пересчет наведенного напряжения, используя полученные при измерениях значения.

Пересчета электрической составляющей, измеряемой на незаземленной ВЛ, на максимальный ток влияющей ВЛ не требуется. Существует вероятность значительного роста электрической составляющей относительно измеренного значения при отключении участка линии, который не проходит параллельно влияющей ВЛ. Опасное значение электрической составляющей возможно при монтаже и демонтаже провода, когда смонтированные участки заземляются не в РУ, а по трассе ВЛ.

Г.5.3 Для перерасчета на максимальный ток влияющей ВЛ, а также для предварительной оценки наведенного напряжения на ВЛ и определения точек для проведения последующих замеров допускается использование [14].

Г.5.4 На основе произведенных измерений, с учетом пересчета на максимальный ток, должен быть составлен и утвержден:

а) перечень ВЛ, находящихся под наведенным напряжением (при заземлении в РУ). В перечне указывают наименование отключенной ВЛ, наименование влияющих ВЛ, схему отключения и заземления, при которой проводились измерения и значение наведенного напряжения при данной схеме (Г.7).

б) рекомендуемый составляемый перечень ВЛ, на которых значение наведенного напряжения (электрической составляющей) более 25 В без заземления отключенной линии.

Г.5.5 При проведении ремонтных работ необходимо учитывать, что в перечне ВЛ, находящихся под наведенным напряжением, указывают только те линии, на которых значение наведенного напряжения более 25 В при заземлении в РУ. В случае отключения или некачественной установки заземлений или при обрыве (разрезании) провода возможен значительный рост наведенного напряжения на ВЛ до величин, указанных в рекомендуемом перечне ВЛ, на которых значение наведенного напряжения (электрической составляющей) более 25 В без заземления отключенной линии.

На незаземленных или некачественно заземленных ВЛ также возможно появление электрической составляющей наведенного напряжения более 25 В.

Г.6 Пример - Протокол измерения наведенного напряжения

Г.7 Пример оформления перечня линий, находящихся под наведенным напряжением

N п/п	Структурное подразделение	ВЛ под наведенным напряжением			Влияющие ВЛ		Описание схемы заземления	Значение наведенного напряжения, В	Примечание
		Класс напряжения, кВ	Диспетчерское наименование	Участок (пролеты опор), проходящий вблизи влияющей ВЛ	Класс напряжения, кВ	Диспетчерское наименование
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	СЛЭП	110	Южная - Северная	1-4	110	Южная - Восточная	ВЛ отключена на ПС Южная и на ПС Северная и заземлена в РУ ПС Южная и ПС Северная	43
2	СЛЭП	110	Южная - Западная	1-4	110	Южная - Восточная	ВЛ отключена на ПС Южная, на ПС Западная и на ПС Центральная и заземлена в РУ ПС Южная, ПС Западная, разземлена в РУ ПС Центральная (заземлена 1 Секц. Ш 110 кВ)	83