Добрый день, читатель. Недавно встретил в Дзене несколько статей, где авторы пробуют «поймать» бесплатное электричество под проводами ВЛ 110 кВ.
Так вот, эти авторы, вооружившись мультиметром, куском провода или катушкой, пытаются замерить напряжение под проводами воздушной линии. Замерить получается, а вот тока там нет. Свои действия они объясняют поиском способов использования «халявного электричества». По моему личному мнению, они занимаются ерундой.
Даже если собрать такую электроустановку, мощности которой будет достаточно для работы какого-либо маломощного электроприбора, у работников энергоснабжающей организации могут возникнуть вполне обоснованные вопросы по поводу самовольного подключения. Это не говоря о том, что такие опыты могут очень плохо отразиться на здоровье.
Да и на подстанциях тоже есть счётчики на таких ВЛ. Поэтому возросшая величина технических потерь неизбежно приведёт к поиску повреждения, посредством обхода ВЛ. А тут, как у Маяковского. Нате! Такая чудо-установка!
Однако, прочитав пару таких статей, мне пришла мысль написать о наведённом напряжении. Ведь от него каждый год гибнут обученные и обеспеченные всеми средствами защиты работники. Получается, что это весьма коварная штука.
Так вот, разберёмся, что это такое, откуда берётся и какие способы есть, для обеспечения безопасного производства работ.
Физика
Для начала вспомним, как работает трансформатор. Как известно, у трансформатора есть две обмотки. Первичная и вторичная обмотки. Между собой эти обмотки никак электрически не связаны.
Переменный электрический ток, проходя по первичной обмотке, наводит переменное магнитное поле, которое наводит переменный ток во вторичной обмотке. Напряжение на концах вторичной обмотки будет зависеть от соотношения количества витков.
Если во вторичной обмотке количество витков будет меньше, чем в первичной, значит, трансформатор — понижающий. Если всё наоборот, трансформатор — повышающий. Вроде всё понятно, но при чём тут воздушные линии электропередач? Да просто, всё!
Если магнитопровод из трансформатора убрать, он всё равно будет работать. Снизится КПД, но работать будет. Остаются катушки. Если их размотать и разместить рядом, да ещё на изоляторах, то получается однофазная линия электропередач. Всё будет так же работать, как и в трансформаторе.
К слову сказать, провода на воздушных или кабельных линиях между собой взаимодействуют, но здесь такое взаимодействие не будем рассматривать.
А теперь о наведённом напряжении подробно.
Определение
Действующие Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок дают определение этому термину в пункте 4.4:
Для тех, кто не смог дочитать до конца и уснул, попробую объяснить своими словами. :))
Допустим, имеется линия электропередач. Назовём её влияющей линией. Рядом с ней, допустим, проходит другая, отключённая линия электропередач. По влияющей линии протекает переменный электрический ток.
При определённом стечении обстоятельств, например, взаимного расположения двух линий, а также при достижении определённой величины тока на влияющей линии, на второй линии будет наводиться напряжение больше 25 В. Такое напряжение уже считается опасным для человека.
Напряжение будет наводиться, даже если линия заземлена. Причём, если она заземлена на двух подстанциях, напряжение будет больше.
Я считаю, что данное определение несколько ошибочно, так как не учитывает возможность появления наведённого напряжения при замыкании на землю на влияющей линии. Как известно, линии электропередач с изолированной нейтралью, напряжением 6, 10, 35 кВ могут работать в таком режиме достаточно долго, а величина тока может быть значительной.
Виды наведённого напряжения
Наведённое напряжение может включать статическую и электромагнитную составляющие.
Первая составляющая — электростатическая, появляется в результате воздействия на провода линий электрических полей от расположенных вблизи линий.
Наведённое напряжение будет появляться по всей длине линии и достигать значительных величин. Для того, чтобы снизить значение напряжения до безопасного значения, достаточно линию заземлить в любом месте.
Вторая составляющая — электромагнитная, возникает из-за воздействия переменного магнитного поля, которое создаётся током, протекающим во влияющей линии.
В отличие от электростатической значение электромагнитной составляющей будет зависеть только от величины переменного магнитного поля и от взаимного расположения линий. То есть, чем ближе линии друг к другу расположены, и чем больше длина их параллельного следования, тем больше значение второй составляющей.
Для снижения электростатической составляющей заземлять линию со стороны подстанций нельзя. Переносные заземления следует устанавливать вблизи рабочего места.
Нужно отметить, что на некоторых линиях снизить уровень напряжения до безопасного не представляется возможным. При изменении мест заземления по сути меняется только расположение точки нулевого потенциала, а величина не изменяется.
Для обеспечения безопасности можно, конечно, отключить влияющую линию или разделить линию, на которой будет проводиться работа на электрически не связанные участки. Если и этого сделать нельзя, следует считать линию под напряжением и выполнять работы согласно требованиям правил охраны труда.
Заключение
В заключение нужно отметить, что в качестве примера взят наиболее вероятный случай возникновения наведённого напряжения — влияние расположенной рядом линии электропередач.
Однако причиной появления наведённого напряжения может быть любой источник переменного электромагнитного поля, имеющий достаточную мощность. Поэтому эксперименты с поиском «халявного электричества» потенциально опасны для тех кто их проводит. Ведь вместо бесплатного источника тока можно получить серьёзную электротравму.