Причини, занепокоєння та усунення розсіяних напруг на системах розподілу T; D Світ
Неприємність шокує неприємне відчуття, яке може відчути людина або тварина, випадково потрапивши між точкою з електричним струмом
Вражаюче неприємність - неприємне відчуття, яке може відчути людина чи тварина, випадково потрапивши між точкою, що знаходиться під напругою, і землею - може бути чимось загадкою. Розповідають історії про корів, які не даватимуть молока, собак, які уникають металевих решіток та кришок люків, а також людей, які отримують незвичний сигнал "пробудження", коли заходять у свою гідромасажну ванну або басейн на задньому дворі. Однак, незважаючи на езотеричну природу, яка шокує, наука, необхідна для її розуміння - і пом'якшення - за останні роки значно просунулася. Крім того, зараз краще розпізнаються різні механізми, які можуть призвести до шокуючих неприємностей. Ця стаття надає уявлення про аспекти системи розподілу комунальних послуг, що викликають неприємні наслідки, спочатку визначаючи джерела цих напруг, а потім обговорюючи як традиційні, так і нові методи пом'якшення проблеми після її виявлення.
Розуміння розсіяної напруги
Щоб зрозуміти це іноді розпливчасте електричне явище, слідчі використовують наступні чотири терміни для опису джерел, що викликають неприємності: віддалена земля, напруга нейтрал-земля, напруга металевий предмет-земля і блукаюча напруга.
Кожен із цих термінів визначений у наступних параграфах, разом із деяким розумінням їх найпоширеніших причин. З розумінням термінології та тим, що зумовлює кожну умову, можна обговорити корисні методи пом'якшення наслідків.
Віддалена земля визначається як точка заземлення або заземлення, яка має такий самий потенціал напруги, що й інші точки на землі в околицях. Електричний струм, що протікає через заземлювачі або нульові провідники, або навіть через саму землю, спричинить зміну напруги від точки до точки. Віддалена земна точка гіпотетично знаходиться “поза” або поза впливом цих поточних шляхів. Таким чином, віддалена точка заземлення має нульовий потенціал щодо джерела напруги і забезпечує послідовну і повторювану контрольну точку.
Нейтральна напруга на землі (NEV) - це міра потенціалу напруги між точкою зв’язку нейтраль із землею та віддаленою точкою заземлення. По суті, будь-який час, коли струм протікає через нульовий провідник, буде мати потенціал напруги щодо землі. Цей потенціал напруги може бути металічно переданий у віддалену точку заземлення за допомогою необхідного коду заземлення та з'єднання водопровідних труб, нейтралів та інших металевих предметів. Важливо зазначити, що NEV є нормальним явищем, спричиненим навмисним заземленням енергосистеми.
Напруга металевого предмета до землі (MOEV) спричинена випадковою або ненавмисною подачею енергії на металевий предмет. Найбільш поширений сценарій для MOEV трапляється, коли електричний провідник, що знаходиться під напругою, контактує безпосередньо з металевим предметом, таким як вуличний ліхтар, сервісна коробка, кришка люка або практично будь-який тип металевих предметів, тим самим подаючи енергію на об'єкт. Потенціали MOEV для віддаленого заземлення можуть коливатися в межах від декількох вольт до 120 В або більше, залежно від джерела. MOEV може також виникнути, коли трубопровід або інший ізольований металевий предмет досить близько до електричного поля від лінії електропередачі, щоб отримати індуковану напругу від цього електричного поля.
Відхилення напруги від навмисних дій. Публікація 696 Міністерства сільського господарства США визначає розсіяну напругу як "малу напругу (менше 10 В), яка може розвиватися між двома можливими точками контакту". Точками контакту, як правило, вважаються точки, досить близькі між джерелом напруги та віддаленим заземлювальним шляхом, які дозволять струму протікати через будь-яку людину, тварину чи інший об'єкт, що контактує з обома точками одночасно. Ще одна важлива примітка щодо Публікації 696 полягає в тому, що в резюме документа сказано: "Хоча розсіяну напругу неможливо повністю усунути, вона, безумовно, може бути знижена до прийнятного рівня". Хоча це визначення зосереджується насамперед на джерелах NEV, які є результатом навмисного заземлення нейтрального провідника енергосистеми, було виявлено багато випадків, коли неправильна проводка та несправності навантаження на стороні споживача лічильника сприяють вимірюваним напругам.
Блукаюча напруга від ненавмисних дій. Комісія з комунальних послуг у Нью-Йорку використовує термін "блукаюча напруга" для опису ненавмисного або випадкового включення кришок люків, вуличних ліхтарів та інших металевих об'єктів на міському вуличному рівні. Це визначення фокусується на джерелах MOEV, таких як контакт з фазним провідником енергосистеми, або в деяких випадках в результаті наведених напруг від електричних полів.
Хоча попередні два визначення створили певну плутанину, загальним елементом є те, що розсіяна напруга може розглядатися як небажаний потенціал напруги в будь-яких двох точках, з якими тварина чи людина можуть одночасно контактувати. Підсумовуючи, для розвитку блукаючої напруги ми можемо розглянути такі джерела: 1) струми, що протікають на первинному та вторинному нульових провідниках; 2) фазово-провідні провідники; 3) індуковані напруги від струмів, що протікають по лініях електропередач.
Санація
Існує чітка різниця між причинами підвищеного занепокоєння NEV та причинами, що викликають занепокоєння металевими предметами. Для металевих предметів, що знаходяться під напругою, очевидно, що не існує методів пом'якшення, оскільки мета полягає у виявленні та ізоляції проблеми та видаленні або ремонті джерела енергії. Зараз у цій галузі проводяться дослідження з розробки послідовних і повторюваних протоколів вимірювань, щоб визначити, де знаходяться об'єкти, що знаходяться під напругою, щоб прилади контролю та захисту могли виявити проблему за допомогою нових діагностичних приладів, таких як ручки вогнів та детектори електричного поля.
Що стосується NEV, що перевищує допустиму, рішення щодо пом’якшення наслідків добре відомі, але їх може бути складно встановити. Кожен метод має свої перевірені історії успіху, а також потенційні недоліки. Традиційні методи пом'якшення наслідків включають: балансування навантаження, зміна розміру нульових провідників, ізоляцію, вдосконалені методи заземлення та рівнопотенційні площини.