15.5 Электрические поля промышленной частоты

Источниками, создающими электромагнитное излучение промышленной частоты на ГПП являются: открытое распределительное устройство (ОРУ), питающая воздушная линия 110кВ и др.

В соответствии с ГОСТ 12.1.002-84 ССБТ "Электрические поля промышленной частоты" и 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:

(15.1)

где Т – допустимое время, час;

Е – электрическая напряженность, кВ/м.

Это допустимое время может быть реализовано одноразово или дробно в течение дня. В остальное рабочее 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.

Таблица 15.6  Предельно допустимые уровни напряженности магнитного поля

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

Таблица 15.7 - Допустимые значения электрической напряженности для различных видов местности

Вид местности	Допустимая напряженность электрического поля, кВ/м:
Ненаселенная местность	15
Населенная местность	5
Жилая застройка	1,5

Основными мерами защиты от электромагнитных излучений промышленной частоты на ГПП являются: ограничение времени работы вблизи источника ЭМИ.

Расчёт напряженности электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередач:

Напряженность электрического поля (Е, кВ/м), создаваемого ЛЭП на поверхности земли, при горизонтальном расположении фаз (рис. 15.1) определяется выражением:

(15.2)

где С – ёмкость единицы длины линии, Ф/м;

U – номинальное напряжение, кВ (U=110кВ);

₀ = 8,8510^-12 кл/нм, диэлектрическая постоянная;

Н – высота подвеса провода, м (Н=10м);

D₀ – расстояние между проводами, м (2,0м);

X – расстояние до расчетной точки, м (X=10+2,0=12,0м).

Ёмкость единицы линии:

(15.3)

где d – диаметр провода, м

(15.4)

где S – сечение ВЛЭП, мм² (S=95мм²)

Вывод: на расстоянии санитарно-защитной зоны напряженность электрического поля под ЛЭП не превышает допустимой для жилой застройки:

0,27 кВ/м1,5 кВ/м.

А

В

С

Х

0

Рисунок 15.1 – Схема расположения проводов ЛЭП

15.6 Электробезопасность

В процессе эксплуатации электрооборудования ГПП существует вероятность поражения электрическим током от:

- прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

- прикосновения к металлическим корпусам, которые оказались под напряжением в случае пробоя изоляции;

- ошибочной подачи напряжения при ремонте электрооборудования;

- возникновения шагового напряжения;

- приближения на недопустимо малое расстояние к токоведущим частям;

- наведенного напряжения ВЛ.

Условия внешней среды на территории ГПП нормальные. В отношении опасности поражения электрическим током по ПУЭ ОРУ 110 кВ, как территория размещения наружных электроустановок (ЭУ), относится к особо опасным помещениям. ЗРУ 10 кВ тоже относится к особо опасным помещениям. По ГОСТ 12.2.007.0-75 ССБТ «Изделия электротехнические. Общие требования безопасности» оборудование ОРУ-110кВ относится ко II классу электротехнических изделий по способу защиты человека от поражения электрическим током.ЗРУ-10кВ имеет II класс безопасности.

Мероприятия по обеспечению электробезопасности разрабатываются в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79* ССБТ «Электробезопасность. Общие требования», ПУЭ, Межотраслевыми правилами по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок ПОТ РМ-016-2001, ГОСТ 12.4.026-76 ССБТ «Цвета сигнальные и знаки безопасности».

Для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты от прямого прикосновения:

а) Изоляция токоведущих частей выполняется стеклянными изоляторами. Количество подвесных изоляторов ПС6-А в гирляндах для напряжения 110кВ  8 штук. Изоляция токоведущих частей ЗРУ 10кВ осуществляется с помощью опорных изоляторов НШ-10, ОНШ-10. Кабели и провода имеют бумажную, резиновую, пластмассовую или изоляцию из шитого полиэтилена.

Для защиты от прикосновения к частям нормально или случайно находящихся под напряжением применяется двойная изоляция - электрическая изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной изоляции, которая служит для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции. Дополнительная изоляция осуществляется покрытием металлических корпусов и рукояток ЭО слоем электроизоляционного материала (например, рукоятки всех шкафов КРУ имеют изоляционное покрытие).

б) 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 2,4 м. Внутреннее ограждение служит для выделения зон ОРУ, находящихся под высоким напряжением, и имеет высоту 1,6м. Ограждение установлено сетчатым, с сеткой 25х25 мм. Сетки имеют отверстия размером 15х15мм, а также приспособления для запирания их на замок.

Токоведущие части ОРУ 110 кВ не имеют внутренних ограждений, т.к. они расположены над уровнем планировки на высоте 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.

в) Безопасное расположение токоведущих частей отвечает требованиям ПУЭ. Для ОРУ 110кВ соблюдаются следующие условия:

- Расстояние в свету при гибких шинах - 900мм, а расстояние между токоведущими частями разных фаз – 1000мм, плюс расстояние - запас, рассчитываемое из условий сближения проводов под влиянием гололеда, ветра, температуры, динамического действия токов КЗ.

- Расстояние по горизонтали от токоведущих частей и незаземленных частей или элементов изоляции до постоянных внутренних ограждений при высоте ограждения 2м – 900мм.

- Не огражденные токоведущие части расположены так, чтобы расстояние от них до габаритов машин, механизмов и транспортируемого оборудования составляли 1650мм.

- Расстояние между ближайшими неогороженными токоведущими частями разных цепей выбрано из условия обслуживания одной цепи при отключенной другой. При расположении неогороженных токоведущих частей разных цепей в разных плоскостях расстояние по вертикали - 1650мм, по горизонтали - 2900мм.

- Расстояние между неогороженными токоведущими частями и верхней кромки внешнего забора - 2900мм.

- Расстояние от контактов и ножей разъединителей в отключенном положении - 900мм, до ошиновки своей фазы, присоединенной ко второму контакту - 1100мм, до ошиновки присоединений - 1650мм.

- Расстояние между токоведущими частями ОРУ и зданиями (сооружениями) по горизонтали - 2900м, по вертикали - 3600мм.

Безопасное расположение токоведущих частей для ЗРУ 10кВ:

- Расстояние в свету между неизолированными токоведущими частями разных фаз - 130мм, от неизолированных токоведущих частей до заземленных конструкций, ограждений и частей зданий - 120мм.

- Между неогороженными токоведущими частями разных цепей - 2000мм.

- Расстояние от токоведущих частей до сплошных ограждений - 150мм, до сетчатых ограждений - 220мм, до пола - 2500мм.

- Расстояние между смежными линейными выводами двух цепей - 2500м.

г) Предупредительная сигнализация и знаки безопасности применяются для возможности легкого распознавания и наглядности рабочих состояний ЭО, предотвращения неправильных действий обслуживающего и ремонтного персонала. Например, при проведении ремонтов ЭО устанавливаются временные ограждения для выделения места работ и вывешиваются плакаты «Стой. Напряжение», «Работать здесь», а на приводах коммутационных аппаратов вывешиваются плакаты «Не включать - работаю люди!». Выключатель или его привод должен иметь хорошо видимый и надежно работающий указатель положения («включен», «отключен»). Применение сигнальных ламп в качестве единственных указателей положения выключателя не допускается.

д) Распределительное устройство 10кВ оборудовано оперативной блокировкой, исключающей возможность:

- включения выключателей и разъединителей на заземляющие ножи;

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

В ЭУ обеспечена возможность легкого распознания частей, относящихся к отдельным их элементам (простота и наглядность схем, надлежащее расположение ЭО, надписи, маркировка, расцветка). Буквенно-цифровое и цветовое расположение одноименных шин в каждой ЭУ одинаковое. В ОРУ 110кВ сборные шины имеют со стороны главных трансформаторов на высшем напряжении шину "А"; ответвления от сборных шин выполняются так, чтобы расположение шин присоединений слева направо было А-В-С, если смотреть со стороны шин на трансформатор. В ЗРУ при переменном трехфазном токе шины располагаются:

а) сборные и обходные шины, а также все виды секционных шин при вертикальном расположении А-В-С сверху вниз, при расположении горизонтально, наклонно или треугольником наиболее удаленная шина "А", средняя "В", ближняя к коридору обслуживания "С";

б) ответвления от сборных шин слева на право А-В-С, если смотреть на шины из коридора обслуживания. Окраска шин и заземляющих ножей: при трехфазном переменном токе шины фазы "А" окрашиваются желтым цветом; фазы "В" - зеленым; фазы "С" - красным; нулевая рабочая "N" - голубым, эта же шина, используемая в качестве нулевой защитной - продольными полосами желтого и зеленого цветов; заземляющие ножи окрашены в черный цвет, а рукоятки приводов заземляющих ножей окрашены в красный цвет, тогда как рукоятки других приводов - в цвета оборудования.

При разработке планировки ОРУ 110кВ предусмотрены дороги, обеспечивающие проезд к порталу или башне для ревизии трансформаторов, к ЗРУ. Ширина проезжей части дороги 3 м. Трансформаторы устанавливаются на фундамент из сборных железобетонных плит, укладываемых на щебёночно-песчаный балласт. При установке трансформатора 110/10кВ обеспечивается удобство обслуживания, устройство путей перекатки, соблюдение расстояния между трансформаторами. Расстояние в свету между открыто установленными трансформаторами не менее 5м. 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. К газовым реле трансформатора обеспечен безопасный доступ для наблюдения и отбора проб газа без снятия напряжения. Для этого трансформатор снабжается стационарной лестницей.

Высота помещения ЗРУ  не менее высоты КРУ, считая от выступающих частей шкафов, плюс 0,8м до потолка и 1,5м до балок. Высота ячеек КРУ КМ-1Ф, устанавливаемых в ЗРУ  2230мм; итого высота помещения 2230+1500=3730мм. 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. ЗРУ оборудовано аварийной вытяжной вентиляцией, включаемой извне и рассчитанной на пятикратный обмен воздуха в час. Количество выходов из ЗРУ определено в гл. 20.9 «Пожарная безопасность».

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работ в электроустановках, являются:

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

- допуск к работе;

- надзор во время работы;

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

При подготовке рабочего места со снятием напряжения должны быть выполнены следующие технические мероприятия:

- произведены необходимые отключения и приняты меры, препятствующие подаче напряжения на место работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов;

- на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационных аппаратов должны быть вывешены запрещающие плакаты;

- проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током;

- наложено заземление (включены заземляющие ножи, а там, где, они отсутствуют, установлены переносные заземления);

- вывешены указательные плакаты «Заземлено», ограждены при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части, вывешены предупреждающие и предписывающие плакаты.

Таблица 15.8 - Нормы комплектования средствами защиты

Наименование средства защиты	Количество
Распределительные устройства напряжением выше 1000В электростанций и подстанций
Изолирующая штанга (оперативная или универсальная)	2 шт. на каждый класс напряжения
Указатель напряжения	2 шт. на каждый класс напряжения
Изолирующие клещи (при отсутствии универсальной штанги)	По 1 шт. на каждый класс напряжения (при наличии предохранителей на эти напряжения)
Диэлектрические перчатки	Не менее 2 пар
Диэлектрические боты (для ОРУ)	1 пара
Переносные заземления	Не менее 2 на каждый класс напряжения
Защитные ограждения (щиты)	Не менее 2 шт.
Плакаты и знаки безопасности (переносные)	По местным условиям
Противогаз шланговый	2 шт.
Защитные очки	2 пары