События роста потенциала земли
Прежде всего, рост потенциала земли является очень важным и очень опасным событием. Инженер по заземлению будет обязан разрабатывать системы безопасности для защиты персонала, работающего там, где, как известно, существует опасность возникновения потенциального потенциала. Федеральный закон предусматривает, что все известные опасности должны быть исключены из рабочего места для обеспечения безопасности работников.
Вы знаете, какой рост потенциала земли? Это действительно важно. (на фото: Tepco 1100 kV transissioin base, кредит: arresterworks.com)
Это выбор инженера, по которому должны применяться добровольные стандарты для соблюдения закона.
Существует множество различных законов во всем мире, в которых конкретно говорится о том, что необходимо преодолеть потенциалы шага и касания на линиях передачи и распределения, которые включают любое связанное с ним оборудование связи. Подстанции всегда считаются рабочими местами, а потенциалы шагов и касаний должны быть устранены.
Передающие и распределительные башни или полюса не всегда считаются рабочими местами и поэтому часто не распространяются на эти требования. Возьмите, к примеру, одинокую башню на горной стороне или посередине пустыни - эти башни обычно не считаются рабочими местами.
Тем не менее, любая высоковольтная башня или полюс становится рабочим местом, как только будет установлено оборудование, которое не связано с электротехнической компанией и требует от сторонних поставщиков поддержки нового оборудования.
Сотовая связь, экологический мониторинг и СВЧ релейное оборудование являются хорошими примерами оборудования, которое при установке на башне высокого напряжения превращает башню в рабочее место. Это позволило бы устранить пошаговые и сенсорные потенциалы.
Опасные напряжения
Ток фибриллирования - это количество электричества, необходимое для остановки сердца, из которого восстановление не происходит самопроизвольно, у человека и является значением, основанным на статистике.
IEEE Std. 80-2000 обеспечивает метод определения соответствующей величины тока фибриллирования для исследования безопасности, а также хорошее объяснение того, как оно происходит. Существует множество различных методов расчета тока фибриллирования; однако метод 50 кг-IEEE наиболее часто используется в Северной Америке.
Используемая формула показывает, что уровень тока фибриллирования обратно пропорционален квадратному корню от продолжительности отказа. Однако он должен быть увеличен на коэффициент коррекции, основанный на субтранзитивном соотношении X / R, который может быть довольно большим для более коротких периодов продолжительности разломов. Если персонал, работающий на площадке во время сбоя, испытывает напряжения, которые будут вызывать ток, меньший, чем ток фибриллирования, течь в их телах, тогда они считаются безопасными.
Если рабочий испытывает большее напряжение, чем это приемлемо, необходимо принять дополнительные меры предосторожности.
Подтранзитивное отношение X / R в месте неисправности имеет важное значение для расчета допустимого тока фибриллирования и определения максимально допустимых ступенчатых и сенсорных напряжений, которые могут возникать на любом данном участке.
Длительность отказа - очень необходимая часть данных для правильного вычисления потенциалов шага и касания. Продолжительность отказа - это время, необходимое для отключения электроэнергии от сети в случае неисправности.
В конечном итоге инженер должен определить две вещи:
- Максимальное допустимое напряжение на месте, которое человек может безопасно выдерживать
- Фактические напряжения, которые будут испытываться на месте во время сбоя
Каждый сайт будет иметь разные уровни напряжения для обоих вышеперечисленных. К сожалению, мы не можем просто сказать, что человек может выдерживать X-уровень напряжений и постоянно использовать эту ценность, так как это напряжение определяется удельным сопротивлением поверхностного слоя, продолжительностью отказа и отношением X / R подпереходов.
Кроме того, поскольку каждый участок имеет разные периоды отказов и различные почвенные условия, крайне важно, чтобы были сделаны расчеты для каждого возможного места повреждения.
Потенциальный шаг
Когда неисправность возникает на башне или подстанции, помните, что ток войдет в землю. Основываясь на распределении переменного сопротивления в почве (как правило, предполагается горизонтальная слоистая почва), произойдет соответствующее распределение напряжения. Падение напряжения в грунте, окружающем систему заземления, может представлять опасность для персонала, стоящего вблизи системы заземления.
Персонал «степпинга» в направлении градиента напряжения может подвергаться воздействию опасных напряжений. В случае ступенчатых потенциалов электричество будет течь, если существует разница в потенциале между двумя ногами человека (рис. 1).
Должны быть выполнены расчеты, которые определяют, насколько велики допустимые потенциалы ступеней, а затем сравнивают эти результаты с шагами, которые, как ожидается, будут происходить на участке.
Рисунок 1 - Потенциал шага на башне передачи
Опасные пошаговые потенциалы могут находиться на значительном удалении от любого данного сайта. Чем больше тока перекачивается в землю, тем больше опасность. Сопротивление и расслоение грунта играют важную роль в том, насколько опасна опасность, возникающая на конкретном участке.
Высокие удельные сопротивления почвы имеют тенденцию к увеличению ступенчатых потенциалов. Верхний слой с высоким удельным сопротивлением и нижний слой с низким удельным сопротивлением имеют тенденцию приводить к наивысшим ступенчатым напряжениям, близким к заземляющему электроду.
Нижний слой низкого удельного сопротивления вытягивает больше тока из электрода через слой с высоким удельным сопротивлением, что приводит к большим падениям напряжения вблизи электрода. В дополнение к заземляющему электроду, сценарий наихудшего случая возникает, когда почва имеет проводящие верхние слои и резистивные нижние слои. В этом случае ток короткого замыкания остается в проводящем верхнем слое на гораздо больших расстояниях от электрода.
Время очистки от сбоев является важным фактором для рассмотрения. Чем больше времени требуется электротехнической компании для устранения неисправности, тем более вероятно, что данный уровень тока приведет к фибриллированию человеческого сердца.
Важно помнить, что большинство энергетических компаний используют автоматические реклоузеры. В случае неисправности питание отключается, а затем автоматически включается. Это делается в случае, если произошли ошибки из-за несчастной птицы, которая плохо выбрала место для отдыха или пыль, которая могла быть сожжена во время первоначальной неисправности. Некоторые инженеры считают, что ток фибриллирования для ступенчатых потенциалов должен быть намного больше, чем потенциал касания, поскольку ток не будет проходить через какие-либо жизненно важные органы в первом случае.
Это не всегда так, поскольку персонал, который получает удар из-за ступенчатых потенциалов, может упасть на землю, только чтобы снова попасть в него, прежде чем они смогут встать, когда активируются автоматические повторные включения.
Touch Potentials
Когда неисправность возникает на башне или подстанции, ток будет проходить через любой металлический предмет и входить в землю. Те, кто прикасается к объекту вблизи повышения потенциала земли, будут подвергаться этим напряжениям, которые могут быть опасными.
Например, если человек, оказывается, прикасается к ноге башни высокого напряжения при возникновении неисправности, ток будет двигаться вниз по ноге башни в руку человека и через жизненно важные органы тела (рис. 2).
Затем он продолжит путь и выйдет через ноги и в землю. Тщательный анализ необходим для определения допустимых токов фибриллирования, которые могут выдержать организм, если возникнет ошибка.
Рисунок 2 - Сенсорный потенциал на башне передачи
Инженерные стандарты используют расстояние до 1 м (3, 28 фута) для расчета потенциалов касания. Расстояние до 2 м (6, 54 фута) используется, когда два или более объекта находятся внутри зоны события повышения потенциала земли.
Например, человек может протягивать обе руки и одновременно касаться двух предметов, таких как нога башни и металлический шкаф. Иногда инженеры будут использовать 3-метровое расстояние, чтобы быть особенно осторожными, так как они предполагают, что кто-то может использовать электроинструмент с шнуром питания длиной 3 м.
Выбор места размещения опорных точек, используемых при расчетах прикосновений, имеет решающее значение для точного понимания уровня опасности на данном участке.
Фактический расчет сенсорных потенциалов использует в качестве первой контрольной точки определенный объект (например, ногу башни). Это означает, что чем дальше от башни находится другая опорная точка, тем больше разница в потенциале.
Если вы можете вообразить человека с невероятно длинными руками, касающимися ноги башни и все же стоящего на расстоянии нескольких десятков футов от вас, у вас будет огромная разница в потенциале между ногами и башней.
Очевидно, что этот пример невозможен - вот почему настройка где и как далеко находятся опорные точки, используемые при вычислении касания, настолько важна и почему установлено правило 1 м.
Шаг и контакт
Это может вас шокировать:
Если вы столкнетесь с сбитой линией электропередачи, оставайтесь как можно дальше от нее. Предположим, что он жив. Никогда не прикасайтесь к нисходящей линии электропередачи или к чему-либо рядом с ней.
Ссылка // Стандартное руководство для инженеров-электриков - Системы заземления Дэвида Р. Штонина и Михаила А. Эспарса