İndüklenen voltaj ve buna karşı koruma önlemleri

Havai enerji hatlarında voltaj, mahallede çalışan hatlar tarafından indüklenir, bu voltaj doğrudan hattın kendi voltajıyla ilişkili değildir ve bu nedenle indüklenmiş olarak adlandırılır.

Bu gerçekle bağlantılı olarak, elektrik tesisatlarının işletilmesi için güvenlik kuralları, havai hatlarda çalışırken güvenliği sağlamak için alınması gereken koruyucu önlemleri belirler. Güvenlik önlemleri, topraklamanın bağlantısı kesilen kabloların indüklenen potansiyel değerini 25 voltun altına düşürmeye yardımcı olmadığı durumlarda ayrı bir öğe olarak da not edilir.

Bu arada, servis personeli zaman zaman indüklenen voltaj nedeniyle elektrik çarpması yaşar. Bu, indüklenen voltajın gerçek doğasının, nasıl oluştuğunun, mekanizmanın ne olduğunun anlaşılmamasından kaynaklanır. Tehlike şu ya da bu şekilde devam ediyor, çünkü bitişik bir hattan voltaj endüksiyonuna duyarlı, uygun şekilde topraklanmış bir iletkene dokunmak bile bir kişiyi elektrik çarpabilir.

Sonuç olarak, diğer havai hatlara paralel uzanan herhangi bir havai hat, her zaman komşu hatların endüktif etkisini deneyimliyor ve bu hatlar üzerinde potansiyel indükleniyor.

Hatların elektromanyetik alanları birbirleriyle etkileşime girerken, indüklenen gerilimin değeri, hatların uzunluğuna ek olarak hem çalışma gerilimi hem de yük akımı ile ve ayrıca hatların faz iletkenleri arasındaki mesafe ile ilişkilidir. Bu iletkenlerin paralel olarak ilerlediği kesit önemlidir. Hatların her birinde iki bileşenden oluşan bir potansiyel indüklenir: elektrostatik ve elektromanyetik etkileşimler.

İlk bileşen elektrostatiktir. Bu bileşen tarafından indüklenen voltaj, bağlantının kesildiği düşünülen etkileme hattının elektrik alanının etkileşimi ile ilgilidir. İndüklenen voltajın değeri, hatta PUE'ye tabi, ancak bu hatların paralel geçişi ile, etkileyen hat üzerindeki gerilime bağlıdır. Bağlantısı kesilen havai hatta indüklenen voltajın tüm uzunluğu boyunca aynı olduğu ve şuna eşit olduğu ortaya çıktı:

Endüklenen voltaj dağıtım şeması:

İndüklenen voltajın elektrostatik bileşeni, en az bir yeri topraklayarak hattın tüm uzunluğu boyunca güvenli bir değere düşürülebilir. Yani, böyle bir havai hat uçlarından topraklanırsa, elektrostatik bileşenin etkisinin etkisi tamamen ortadan kalkacaktır. Bakımı yapılırken uçları topraklanmış bağlantısı kesilen hava hattı güvenlik kurallarına uygun olarak işyerinde topraklanmalıdır.

Elektromanyetik bileşen, etki mekanizmasında elektrostatik olandan farklıdır. Elektromanyetik bileşenden indüklenen voltaj, etkileme hattına ait faz iletkenlerinin akımlarının manyetik alanlarının etkisinden kaynaklanır. Dolayısıyla, bağlantısı kesilen havai hatta yönlendirilen EMF şuna eşit olacaktır:

Burada önemli olan, dikkate alınan hatların koridorları için değişmeyen endüktif bağlantı katsayısıdır, ancak EMF değeri, hatların paralel olarak izlediği bölümün uzunluğu ile belirlenir. Etkileyen hattaki yük akımı da önemlidir, ancak hat voltajı önemli değildir. X noktasında toprağa giden voltaj şuna eşit olacaktır:

Formülden, hattın başında elektromanyetik bileşenin indüklediği voltajın + E / 2, hattın ortasında 0 ve sonunda -E / 2 olacağı açıktır. İndüklenen voltajın elektromanyetik bileşeni telin zeminden yalıtılması veya bir veya daha fazla noktadan topraklanması nedeniyle değişmez.

Havai hattaki topraklama noktalarının sayısı arttıkça, sadece hat üzerindeki sıfır potansiyel noktasının konumu kayar. İndüklenen voltajın elektromanyetik bileşeninin bu özelliğine uygun olarak güvenlik kuralları sağlanır.

Diyagramlar, bağlantısı kesilmiş havai hatta indüklenen voltajın elektromanyetik bileşeninin dağılımının topraklama konumunun noktasına bağlı olduğunu göstermektedir. Yalnızca bir zemin varsa, indüklenen potansiyelin sıfır noktası tek zemin noktasıyla çakışacaktır.

Bu diyagramlar, bir noktada topraklanan havai hat EMF'nin indüklenen elektromanyetik bileşeninin etkin değerinin altında olduğundan, havai hatta iki veya daha fazla yerde aynı anda çalışma yürütülürse, servis personeli için potansiyel tehlikeyi haklı çıkarır. Yani ekiplerden biri topraklanmış C noktasında çalışırsa, o zaman oradaki voltaj sıfırdır.

İkinci işyeri D de koruyucu topraklama ile donatılabilir, ancak bu durumda sıfır potansiyel noktası D ve C noktaları arasındaki yönde kaydırılacaktır ve D ve C noktalarındaki gerilimler güvenli değerleri aşabilir ve insanlar zaten riske maruz kalmak.

Çalışırken de benzer bir etki oluşur. hat ayırıcı, havai hattan indüklenen voltajın etkisi altındadır. Ayırıcı hat tarafında topraklanmalıdır, bu durumda servis hattı için tek topraklama ise çalışanlar güvende olacaktır.

Aksi takdirde, örneğin servis hattının diğer ucundaki bir trafo merkezinde başka bir toprak varsa, o zaman çalışma noktasındaki endüklenen gerilim maksimuma çıkar ve insanlar tehlikeye girer. Şekil açıklayıcı bir diyagramı göstermektedir.

İndüklenen voltaj faktörü, çalışanları, havai hat indüklenen voltajın etkisi altındaysa, hat başına yalnızca bir ekip çalışmaya başvurmaya zorlar. Diğer bir seçenek de hattı birbirinden bağımsız birkaç bölüme ayırıp sonra bunları tek tek eski haline getirmektir ve bu çözüm gereksiz maliyetlerle ilişkilendirilse de insanların can güvenliğini sağlamak için başvurulmaktadır.Alternatif, canlı çalışmadır, bundan sonra birkaç ekip aynı anda bir hat üzerinde çalışabilir.

Tugay için bir işyeri hazırlama sürecinde, faz tellerinin koruyucu topraklama cihazlarıyla temas bağlantılarının güvenilirliğine özel önem verilir.

Kontak yanlışlıkla kesilirse sıfır potansiyel noktası hemen başka bir yere kayar ve iş yeri indüklenen gerilim altında kalır ve insanlar risk altında olur. Bu nedenle, iki güvenilirlik savunması yapmak en iyisidir. Şekil bu nüansın bir açıklamasını vermektedir.

Gerilimin indüklenen elektromanyetik bileşeninin maksimumu, hattın etkileşim bölgesinin sınırlarına, özellikle bağlantısı kesilmiş hat ayırıcılara düşer. Hat ayırıcının topraklama barasında veya trafo merkezinden itibaren ilk mesnet üzerinde bulunan bu noktalarda, hattın her iki ucunda bulunan topraklamalar ile ölçümler yapılır. Buna göre, sınıfı 500 - 1000 volta kadar beklenen sınırlara uyması gereken voltmetreler seçilir.

Etki hattının maksimum akımı bilindiğinde, akım modunda ölçümler yapıldıktan sonra, aşağıdaki formülle hesaplanan maksimum indüklenen voltajı hesaplamak mümkün hale gelir:

Ölçüm yaparken güvenlik temellerini akılda tutmak önemlidir. Bağlantı kablolarına, ayırıcının çerçevesine ve voltmetrenin kendisine enerji verilebilir ve güvenli çalışma için önce ölçüm devresini monte etmeniz ve ancak daha sonra faz kablolarına bağlamanız gerekir.

Bağlantı kabloları minimum 1000 volt gerilim için yalıtılmalıdır.İşçiler dielektrik çizme ve eldiven giymelidir. Ölçüm sırasında voltmetre ölçeğinin ölçüm sınırlarını değiştirmek gerekirse, önce tüm ölçüm devresini hattan ayırmanız gerekecektir.