Indukované napětí: nebezpečí a příčiny výskytu

Opravářské čety se často setkávají s problémem napětí v přerušeném obvodu na nadzemním vedení a často i v domácích elektrických sítích. Jedná se o tzv. indukované napětí.

Pojďme zjistit, co to je, proč se tvoří a jaké je jeho nebezpečí.

Pojem „indukované napětí“ skrývá životu nebezpečný potenciál, který vzniká v důsledku elektromagnetických účinků paralelního trolejového vedení nebo elektřiny cirkulující v kontaktních sítích. Tento potenciál je parazitní, generovaný vlivem funkčního paralelního vedení elektrické sítě a přímo nesouvisí s přenášeným proudem. Odtud název – indukované napětí.

Je důležité pochopit důvody jeho vzhledu.

Uvažujme několik situací – pro byt, elektrické rozvody, elektroinstalace a vedení vysokého napětí.

Rušení v běžné síti 220 V se objeví při prasknutí 0. vodiče na venkovním vedení nebo před vstupem do bytu (domu). Pokud zkontrolujete napětí pomocí indikátoru, světlo se rozsvítí v kterémkoli z otvorů.

Ve skutečnosti je napětí přítomno pouze na jednom z vodičů (fáze) a druhý nabývá indukovaného potenciálu. Objevuje se jev, jako jsou dvě fáze v zásuvce. Po obnovení vedení nebo návratu nuly se situace normalizuje.

řešení: Při provádění oprav v bytě je nutné vypnout vstupní jistič nebo odstranit pojistky, aby se zabránilo napětí.

V elektrickém zapojení

Jedním ze znaků indukovaného napětí je záře úsporné žárovky, když je světlo zhasnuté. Napětí může dosáhnout 40-60 V.

Tato situace nastává při paralelním pokládání vedení napájejících zásuvky a osvětlovací zařízení v bytě.

řešení: Je nutné zkontrolovat trasy zapojení a zajistit správné provedení uzemnění nebo uzemnění nulového vodiče.

Existuje však i jiný důvod. Při vytváření kabeláže se používají 2- nebo 3-žilové vodiče. Kabelové výrobky se zpravidla ukládají do krabic, odkud jsou vodiče směrovány ke svým spotřebitelům.

Pokud spínač neoddělí fázový, ale nulový vodič, objeví se indukované napětí. Má malou hodnotu, jak je uvedeno výše, ale postačuje k zapnutí diodového osvětlení.

řešení: je nutné prohodit fázi a nulu. Není to vždy možné, protože jeden z vodičů z krabice jde přímo ke zdroji světla a neprochází spínačem.

V elektrických instalacích

K elektrickému vedení jsou nevyhnutelně připojeny vypínače, výkonové transformátory, proudové a napěťové transformátory a další elektroinstalace. Proto se často dostávají pod indukované napětí a nejčastěji k tomu dochází při přerušení 0. vodiče.

Mnoho elektrických instalací používá izolované kabely, které obsahují těsně uložené vodiče. Navzdory krátké délce těchto úseků může docházet k silnému rušení s velkým rizikem pro personál.

řešení: Při provádění takových prací je důležité přijmout ochranná opatření, používat OOPP a dodržovat požadavky elektroinstalačního řádu.

Na elektrickém vedení

Elektrostatická složka snímače má po celé délce vodiče stejný potenciál. Pro výpočet požadované hodnoty se koeficient kapacitní vazby vynásobí pracovním ovlivňujícím napětím.

řešení: Pro zajištění ochrany pracovníků postačí jedno uzemnění v jakémkoli bodě.

Je třeba poznamenat, že statické napětí může vznikat nejen v přítomnosti elektromagnetických polí v blízkosti, ale také z jiných faktorů – blesků nebo polární záře.

V případě elektromagnetické složky je situace jiná. Tento parametr závisí na vzdálenosti od živého elektrického vedení, hodnotě provozního proudu, délce vedení a zemnícím odporu. Na rozdíl od elektrostatické složky nestačí uzemnění v jednom bodě. Je to dáno tím, že potenciál v uzemněném bodě bude nulový, ale se vzdáleností od této oblasti se zvyšuje. Čím dále je vodič od uzemňovacího bodu, tím vyšší je rušení. Proto mohou být pracovníci při současné práci na různých místech vystaveni nebezpečnému napětí.

řešení: Aby se předešlo problémům, je nutné instalovat uzemnění přímo na pracovišti.

Jaké je nebezpečí jevu?

Přítomnost indukovaného napětí je často nemožné předvídat. Faktem je, že zdrojem proudu je rušení ze sousedních nadzemních vedení, které se šíří nerovnoměrně po celé délce drátu. Chování takových proudů se proto liší od pracovní elektřiny, na kterou jsme zvyklí. V tom spočívá hlavní nebezpečí. Standardní ochranná zařízení na indukované napětí nereagují. Elektrikář, který se dostal pod vliv rušení, bude proudem ovlivněn, dokud si sám nebo s pomocí partnera neuvolní ruku nebo jinou část těla, která přišla do kontaktu s holým drátem.

Pokud zkrat na trolejovém vedení spustí ochranu, která vypne provozní napětí, mohou být vodiče pod indukovaným proudem. Nebezpečí vzniká také při výbojích blesku.

Elektrické opravy jak na vysokonapěťových přenosových vedeních, tak uvnitř bytu mají zvýšené nebezpečí kvůli řadě faktorů. Nejnebezpečnější a nejběžnější je hrozba úrazu elektrickým proudem. Jeho příčinou může být indukované napětí, jev nebezpečný pro lidské zdraví kvůli své skryté povaze. Chcete-li se před ním chránit, musíte pochopit podstatu tohoto jevu.

Povaha tohoto jevu

Výskyt vedlejšího nebo indukovaného napětí ve vodiči probíhá podle stejného principu jako napětí v sekundárním vinutí transformátoru. Podstata jevu je následující:

1. když se elektrický proud pohybuje kolem vodiče, vzniká magnetické pole;
2. změna síly proudu a jeho směru způsobí změnu magnetického pole;
3. měnící se magnetické pole se odděluje na rozdíl od nábojů, což vede ke vzniku rozdílu potenciálů, to znamená k napětí.

Aniž bychom zacházeli do fyzických detailů, snímací napětí je výskyt rozdílu potenciálu v kovovém vodiči, který není připojen ke zdroji elektrického proudu, pod vlivem elektrického proudu v jiném vodiči umístěném vedle něj. Čím blíže jsou vodiče k sobě a čím větší je rozdíl potenciálů ve vodiči připojeném k síti, tím větší je napětí na izolovaném vodiči.

Účinek indukovaného elektrického proudu má dvě složky: elektromagnetické a elektrostatické. První nepředstavuje hrozbu pro lidský život, ale může ovlivnit výkon některých nástrojů a zařízení. Druhý je pro člověka nebezpečnější při napětí nad 25 V, jsou přijata další bezpečnostní opatření.

Nebezpečí a ochranná opatření

Předpokládá se, že potenciální rozdíl od rušení je nebezpečnější než normálně. Standardní ochranná zařízení nejsou navržena tak, aby tomu čelila. Při práci na vysokonapěťových elektrických vedeních může na odpojeném vedení dojít k rozdílu potenciálů několika kilovoltů. Provádění prací z věží nebo obsluhy jeřábů v blízkosti elektrického vedení se provádí s povolením a za použití dodatečných ochranných opatření, protože na kovové části zařízení a strojů může dojít k rozdílu potenciálu. Mohlo by dojít k úrazu elektrickým proudem a poškození zařízení.

Potřebná bezpečnostní opatření jsou uvedena v bezpečnostních předpisech při provádění příslušných prací. Nejjednodušší a nejúčinnější je odpojené zemnící zařízení vedení. Kvůli spolehlivosti má zemnící smyčka dvě linky, které se navzájem duplikují. Pokud je jeden náhodně rozbit, bude uzemnění provedeno přes druhý. Dlouhá vedení jsou rozdělena do samostatných sekcí, které jsou samostatně uzemněny.

Při provádění měření byste měli pamatovat na bezpečnostní opatření a osobní ochranné prostředky. Měřicí obvod je předem sestaven a poté připojen k vodičům pod skutečným napětím nebo předpokládaným indukovaným napětím.

Požadavky na TB:

1. na ruce si nasadíte dielektrické rukavice;
2. na nohou – gumáky, které byly testovány a mají příslušnou visačku;
3. Oblečení musí být suché a veškeré práce nesmí být prováděny za deště.

Všechny připojovací vodiče musí mít správnou izolaci dimenzovanou na rozdíl potenciálů minimálně 1 kV. Pokud je nutné změnit meze stupnice měřicího zařízení, odpojte celý měřicí obvod od venkovního vedení.

Přeslechy v domácí síti

V bytě, soukromém domě nebo kancelářských prostorách se můžete setkat i s fenoménem snímání napětí. Vodiče s napájecím zdrojem 220 V mají obvykle dvě jádra: fáze a nula. Když se nulový vodič zlomí, objeví se v něm malý potenciálový rozdíl. Pokud hledáte fázi v zásuvce s přerušenou „nulou“ pomocí indikátoru napětí, měřicí zařízení ji zobrazí na dvou kontaktech najednou, ale ve skutečnosti je fáze pouze na jednom kontaktu, snímací napětí je na druhém .

Tato situace může být zavádějící při provádění elektrických oprav v bytě. Po odstranění přerušení nulového vodiče se vše vrátí do normálu – fáze je jedna a tam, kde má být.

Dalším projevem indukovaného napětí je toto je mírné svícení LED žárovek, když jsou vypnuté. LED diody jsou citlivé na malá napětí. Když dojde k přeslechu, dojde k rozdílu potenciálu pouze několika voltů, ale to stačí k vyzařování světelného toku s nízkou intenzitou z LED, který je viditelný pouze ve tmě.

Další ochranná opatření v každodenním životě proti rušení nejsou nutná, protože potenciální rozdíl několika voltů nepředstavuje hrozbu pro lidské zdraví. Konvenční jističe a zařízení na zbytkový proud jsou docela schopné vypořádat se s potenciálními elektrickými riziky. Stačí si pamatovat na možnost nesprávné identifikace fázového vodiče, pokud je nulový vodič přerušen.