14.5 Электромагнитные поля промышленной частоты

Основными источниками, создающими электромагнитные поля, являются открытые распределительные устройства и воздушные линии электропередачи 110кВ.

В соответствии с СанПиН 2.2.4.1191-03»Электромагнитные поля в производственных условиях» установлены допустимые уровни напряженности электрического и магнитного полей.

Предельно допустимые уровни напряженности электрического поля:

- при напряженности до 5 кВ/м допускается пребывание в течение рабочего дня (8 час).

- при напряженности 5-20 кВ/м допустимое время пребывания вычисляют по формуле:

,

где Т – допустимое время, час;

Е – электрическая напряженность, кВ/м.

Это допустимое время может быть реализовано одноразово или дробно в течение дня. В остальное время напряженность не должна превышать 5 кВ/м.

- при напряженности 20-25 кВ/м время пребывания не должно превышать 10 мин.

- при напряженности более 25 кВ/м допускается пребывание только в средствах защиты.

Предельно допустимые уровни напряженности магнитного поля приведении в таблице 14.6

Таблица 14.6 - Предельно допустимые уровни напряженности магнитного поля

Время пребывания (час)	Допустимые уровни напряженности магнитного поля, Н [А/м] при воздействии
	общем	локальном
1и менее	1600	6400
2	800	3200
4	400	1600
8	80	800

Рассчитаем величину электрического поля, создаваемого ЛЭП 110 кВ у поверхности земли на расстоянии 10 м (граница охранной зоны). Расположение проводов ОРУ-110 кВ горизонтальное, расстояние между проводами соседних фаз – 2 м. Ошиновка выполнена проводом АС-95/16, диаметр провода d=16 мм, высота подвеса проводов – 11 м.

Напряженность электрического поля Е, кВ/м, создаваемого ВЛ на поверхности земли, определяется по формуле:

(14.4)

где кВ – номинальное напряжение;

Кл/Нм – диэлектрическая постоянная;

м – высота подвеса проводов;

м – расстояние между фазами [1, табл. 2.5.9];

м – расстояние до расчётной точки (размер санитарно-защитной зоны для ЛЭП 110кВ).

Емкость 1 метра длины провода:

(14.5)

где – диаметр провода АС-95/16, ;

Полученная величина электрической напряжённости , для ВЛ 110кВ на границе охранной зоны меньше допустимой.

14.6 Электробезопасность

В процессе эксплуатации электрооборудования существует вероятность поражения электрическим током. Существует следующие причины попадания под напряжение:

- при приближении обслуживающего персонала на недопустимо близкое расстояние (возможно замыкание по воздуху);

- при пробое изоляции и замыкании её на те части оборудования, которые нормально под напряжением не находятся (на корпус);

- при ошибочных действиях персонала при ремонте;

- при прикосновении к токоведущим частям оборудования, находящимся под напряжением;

- шаговое напряжение;

- наведенное напряжение.

Классификация помещений подстанции в отношении опасности поражения людей электрическим током:

- помещения без повышенной опасности (ОПУ, подсобки);

- помещения с повышенной опасностью (ЗРУ).

Электрооборудование, токоведущие части, изоляторы, крепления, ограждения, несущие конструкции, изоляционные и другие расстояния выбираются и устанавливаются таким образом, чтобы:

- вызываемые нормальными условиями работы электроустановки усилия, нагрев, электрическая дуга или другие сопутствующие ее работоспособности явления не приводили к повреждению оборудования и возникновению КЗ или замыканию на землю, а также не причиняли вред обслуживающему персоналу;

- при нарушении нормальных условий работы электроустановки была обеспечена необходимая локализация повреждений, обусловленных действием КЗ;

- при снятом напряжении с какой-либо цепи, относящиеся к ней аппараты и токоведущие части могли подвергаться безопасному осмотру, замене и ремонту без нарушения нормальной работы соседних цепей;

- обеспечивалась возможность удобного транспортирования оборудования.

Мероприятия по обеспечению электробезопасности разработаны в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ "Электробезопасность. Общие требования".

Для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме применяются следующие меры защиты от прямого прикосновения:

- основная изоляция токоведущих частей:

В ОРУ 110 кВ изоляция токоведущих частей выполняется стеклянными изоляторами. Количество подвесных изоляторов ПС-6А в гирляндах для напряжения 110кВ  9 штук. Изоляция токоведущих частей ЗРУ 10кВ осуществляется с помощью опорных изоляторов ИОЭЛ 10, ИПЭЛ 10. Кабели и провода имеют бумажную или пластмассовую изоляцию.

- ограждения и оболочки;

В ОРУ 110 кВ применяются два вида ограждения - внешнее и внутреннее. Внешнее ограждение служит препятствием для проникновения на территорию посторонних лиц и крупных животных и имеет высоту 2 м. Внутреннее ограждение служит для выделения зон ОРУ, находящихся под высоким напряжением, и имеет высоту 1,6м. Ограждение установлено сетчатым, с сеткой размером 25х25мм, а также приспособления для запирания их на замок.

Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции применяются следующие меры защиты при косвенном прикосновении:

- защитное заземление:

Заземляющее устройство, которое выполняется с соблюдением требований к его сопротивлению, должно иметь в любое время года сопротивление не более 0,5 Ом с учетом сопротивления естественных и искусственных заземлителей. Расчёт сопротивления заземляющего устройства приведён в главе 13.1.

Для обеспечения безопасности работ на подстанции выполняются следующие организационные мероприятия:

- оформление работ нарядом, распоряжением или перечнем работ выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

- допуск к работе;

- надзор во время работы;

- оформление перерыва в работе, перевода на другое место, окончания работы.

При подготовке рабочего места со снятием напряжения выполняются следующие технические мероприятия:

- произведение необходимых отключений и принятие мер, препятствующих подаче напряжения на место работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов,

- на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационных аппаратов вывешивание запрещающих плакатов,

- проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током,

- наложение заземления (включение заземляющих ножей, а там, где, они отсутствуют, установка переносных заземлений),

- вывешивание указательных плакатов «Заземлено», ограждение при необходимости рабочего места и оставшихся под напряжением токоведущих частей, вывешивание предупреждающих и предписывающих плакатов.

ОРУ 110кВ и ЗРУ 10кВ оборудованы оперативной блокировкой, исключающей возможность:

- включения выключателей и разъединителей на заземляющие ножи;

- включения заземляющих ножей на ошиновку, не отделенную разъединителями от ошиновки, находящейся под напряжением;

- отключения и включения разъединителями тока нагрузки, если это не предусмотрено конструкцией аппарата.

В ЭУ обеспечена возможность легкого распознания частей, относящихся к отдельным их элементам (простота и наглядность схем, надлежащее расположение ЭО, надписи, маркировка, расцветка).

Окраска шин и заземляющих ножей: при трехфазном переменном токе шины фазы "А" окрашиваются желтым цветом; фазы "В" - зеленым; фазы "С" – красным; заземляющие ножи окрашиваются в черный цвет, а рукоятки приводов заземляющих ножей окрашены в красный цвет.

Токоведущие части ОРУ 110 кВ не имеют внутренних ограждений, т.к. они расположены над уровнем планировки на высоте более 3600 мм. Трансформаторы и аппараты 110кВ, у которых нижняя кромка фарфора изоляторов расположена над уровнем планировки на высоте 2500мм, не ограждаются. Неизолированные токоведущие части ЗРУ 10кВ защищены от случайных прикосновений, при расположении их на уровне менее 2500мм от пола, путем помещения их в камеры со сплошным металлическим ограждением толщиной не менее 1мм или ограждения сетками. Высота прохода под ограждением – 2м.

Расстояния от токоведущих частей до элементов ОРУ указаны в таблице 14.7.

Таблица 14.7 – Наименьшие расстояния в свету от токоведущих частей до различных элементов ОРУ (подстанций) в свету

Наименование расстояний	Изоляционное расстояние, мм, для напряжения, кВ
	110
1	2
От токоведущих частей или от элементов оборудования и изоляции, находящихся под напряжением, до заземленных конструкций или постоянных внутренних ограждений высотой не менее 2 м	900
Между проводами разных фаз	1000
От токоведущих частей или от элементов оборудования и изоляции, находящихся под напряжением, до постоянных внутренних ограждений высотой 1,6 м, до габаритов транспортируемого оборудования	1650
Продолжение таблицы 14.7
1	2
Между токоведущими частями разных цепей в разных плоскостях при обслуживаемой нижней цепи и неотключенной верхней	1650
Oт неогражденных токоведущих частей до земли или до кровли зданий при наибольшем провисании проводов	3600
Между токоведущими частями разных цепей в разных плоскостях, а также между токоведущими частями разных цепей по горизонтали при обслуживании одной цепи и неотключенной другой, от токоведущих частей до верхней кромки внешнего забора, между токоведущими частями и зданиями или сооружениями	2900
От контакта и ножа разъединителя в отключенном положении до ошиновки, присоединенной ко второму контакту	1100

В ОРУ 110 кВ изоляция токоведущих частей выполняется стеклянными изоляторами. Количество подвесных изоляторов ПС-6А в гирляндах для напряжения 110кВ  9 штук.

При разработке планировки ОРУ 110кВ предусмотрены дороги, обеспечивающие проезд к порталу или башне для ревизии трансформаторов, к ЗРУ, а так же забор высотой 2,4 м, для ограждения ОРУ и силовых трасформаторов. Ширина проезжей части дороги 3 м.

Расстояния от токоведущих частей до элементов ЗРУ указаны в таблице 14.8.

Таблица 14.8 – Наименьшие расстояния в свету от токоведущих частей до различных элементов ЗРУ

Наименование расстояний	Изоляционное расстояние, мм, для напряжения, кВ
	10
От токоведущих частей до заземленных конструкций и частей зданий	120
Между проводниками разных фаз	130
От токоведущих частей до сплошных ограждений	150
От токоведущих частей до сетчатых ограждений	220
Между неогражденными токоведущими частями разных цепей	2000
От неогражденных токоведущих частей до пола	2500
От неогражденных выводов из ЗРУ до земли при выходе их не на территорию ОРУ и при отсутствии проезда под выводами	4500
От контакта и ножа разъединителя в отключенном положении до ошиновки, присоединенной ко второму контакту	150

Высота помещения ЗРУ  не менее высоты КРУ, считая от выступающих частей шкафов, плюс 0,8м до потолка и 0,3м до балок. Высота ячеек КРУ NXAIR, устанавливаемых в ЗРУ  2350мм; итого высота помещения 2350+800=3150мм. Габариты коридора обслуживания определяются исходя из следующего: для однорядного исполнения - длина тележки КРУ плюс не менее 0,6м; для двухрядного исполнения - длина тележки КРУ плюс 0,8м. Ширина проходов вдоль КРУ, а также вдоль стен РУ, имеющих двери или вентиляционные отверстия, не менее 1м.

Трансформаторы устанавливаются на фундамент из сборных железобетонных плит, укладываемых на щебёночно-песчаный балласт. При установке трансформатора 110/10кВ обеспечивается удобство обслуживания, соблюдение расстояния между трансформаторами. Расстояние в свету между открыто установленными трансформаторами не менее 1,25м. Трансформаторы установлены так, чтобы были обеспечены удобные и безопасные условия для наблюдения за уровнем масла в маслоуказателях без снятия напряжения. Для наблюдения за уровнем масла обеспечено освещение маслоуказателей в темное время суток, если общее освещение недостаточно. Трансформаторы установлены так, чтобы отверстие защитного устройства выброса масла не было направлено на близко установленное оборудование. Для защиты оборудования допускается установка заградительного щита между трансформатором и оборудованием. К газовым реле трансформатора обеспечен безопасный доступ для наблюдения и отбора проб газа без снятия напряжения. Для этого трансформатор снабжается стационарной лестницей.

Нормы комплектования средствами защиты электрических распределительных сетей, а так же плакаты и знаки безопасности согласно СО 153-34.03.603-2003 «Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках» указаны в таблицах 14.9 и 14.10.

Таблица 14.9 - Нормы комплектования средствами защиты

Наименование средства защиты	Количество
1	2
Распределительные устройства напряжением выше 1000 В электростанций и подстанций
Изолирующая штанга (оперативная или универсальная)	2шт. на 110кВ 2шт. на 10кВ

Продолжение таблицы 14.9

1	2
Указатель напряжения	2шт. на 110кВ 2шт. на 10кВ
Изолирующие клещи (при отсутствии универсальной штанги)	По 1 шт. на каждый класс напряжения (при наличии предохранителей на эти напряжения)
Диэлектрические перчатки	2 пары
Диэлектрические боты (для ОРУ)	1 пара
Переносные заземления	2шт. на 110кВ 2шт. на 10кВ
Защитные ограждения (щиты)	Не менее 2 шт.
Плакаты и знаки безопасности (переносные)	Комплект
Противогаз шланговый	2 шт.
Защитные очки	2 пары

Таблица 14.10 – Плакаты и знаки безопасности

Назначение и наименование	Область применения
Знаки и плакаты предупреждающие
Для предупреждения об опасности поражения электрическим током ОСТОРОЖНО! ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ	В электроустановках до и выше 1000В электростанций и подстанций. Укрепляется на внешней стороне входных дверей РУ, за исключением дверей КРУ и КТП, расположенных в этих устройствах; наружных дверей камер выключателей и трансформаторов; ограждений токоведущих частей, расположенных в производственных помещениях; дверей щитов и сборок напряжением до 1000В. Укрепляется на опорах ВЛ выше 1000В на высоте 2,5-3м от земли. Знак постоянный.