Наведённое напряжение в электротехнике¶

Наведённое напряжение — это электрическое напряжение, возникающее между заземлёнными металлическими конструкциями, находящимися вблизи токоведущих частей под напряжением, а также между заземлёнными конструкциями и землёй вследствие электромагнитной и электростатической индукции. В электроустановках наведённое напряжение относится к опасным факторам и регламентируется нормами технической эксплуатации и правилами устройства электроустановок (ПУЭ).

¶Причины возникновения

Наведённое напряжение возникает по двум основным механизмам:

• Электромагнитная индукция — возникает под воздействием переменного магнитного поля, создаваемого токами в токоведущих проводах воздушных линий электропередачи (ВЛ), кабельных линиях и токоведущих шинах открытых распределительных устройств (ОРУ). Магнитное поле наводит ЭДС в замкнутых контурах металлических конструкций, расположенных вблизи линий.
• Электростатическая индукция — возникает под воздействием электрического поля высокого напряжения, создаваемого токоведущими частями. Заземлённые металлические конструкции, находящиеся в этом поле, приобретают потенциал относительно земли.

Величина наведённого напряжения зависит от расстояния до токоведущих частей, уровня напряжения линии, длины параллельного прохождения, высоты конструкций, а также от индуцирующего тока и его фазы.

¶Нормирование

В России наведённое напряжение нормируется рядом документов:

• Правила устройства электроустановок (ПУЭ, 7-е издание) — устанавливают требования к защите персонала и оборудования от наведённого напряжения.
• Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей электрической энергии (ПТЭЭС) — регламентируют допустимые уровни наведённого напряжения на металлических конструкциях и заземлителях.
• ГОСТ 12.1.030-81 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление» — устанавливает требования к защитным мерам.

Согласно ПУЭ, при расчётах индуцируемых напряжений на заземлённых конструкциях, расположенных вблизи ВЛ напряжением 35 кВ и выше, необходимо учитывать наведённое напряжение и принимать меры по снижению его до безопасных значений. Нормируемое значение напряжения прикосновения и шага в электроустановках переменного тока до 1 кВ — 65 В, свыше 1 кВ — 42 В (для электроустановок до 1 кВ с глухозаземлённой нейтралью). Для наведённого напряжения на заземлённых конструкциях и трубопроводах, как правило, допустимым считается значение, не превышающее 65 В.

¶Опасность

Наведённое напряжение представляет опасность для персонала, обслуживающего электроустановки, а также для людей, находящихся вблизи ВЛ и ОРУ. Опасность проявляется в виде:

• Напряжения прикосновения — возникает при касании человеком металлических конструкций, находящихся под наведённым напряжением, при одновременном контакте с землёй или другими заземлёнными конструкциями.
• Шагового напряжения — возникает при нахождении человека на территории с неравномерным распределением потенциала, например, в зоне прохождения ВЛ.
• Воздействия на персонал, работающего на опорах ВЛ — при работах на опорах и вблизи токоведущих частей линии.

Наибольшую опасность наведённое напряжение представляет в электроустановках напряжением 330 кВ и выше, где электромагнитная индукция от токоведущих проводов может создавать значительные потенциалы на металлических конструкциях, трубопроводах и других объектах, проходящих параллельно ВЛ.

¶Защитные меры

Для защиты от наведённого напряжения применяются следующие меры:

• Заземление металлических конструкций — все металлические конструкции, находящиеся вблизи токоведущих частей, подлежат обязательному заземлению с целью снижения потенциала до безопасного значения.
• Изолирующие прокладки и переходы — применяются на трубопроводах, кабельных муфтах и других объектах, пересекающих зону наведённого напряжения, для разрыва электрической связи.
• Установка разделительных изоляторов — применяется на трубопроводах и металлических конструкциях, проходящих вблизи ВЛ и ОРУ, для предотвращения прохождения наведённого тока.
• Применение защитных средств — диэлектрические перчатки, галоши, коврики, применяемые при работах вблизи токоведущих частей и на опорах ВЛ.
• Ограждение и предупреждающие знаки — устанавливаются в зонах повышенного наведённого напряжения.

¶Наведённое напряжение на кабельных линиях

Наведённое напряжение может возникать не только на ВЛ, но и на кабельных линиях, проходящих параллельно токоведущим частям. На металлических оболочках и броне кабелей, а также на заземлённых конструкциях кабельных сооружений может возникать наведённое напряжение от электромагнитного поля ВЛ или от токов в других кабелях. Для снижения наведённого напряжения на кабельных линиях применяются поперечные связи, заземление оболочек и брони, а также экранирование.

¶Наведённое напряжение в быту

Наведённое напряжение может возникать и в бытовых условиях, например, на водопроводных и отопительных трубах, проходящих вблизи электропроводки. В старых домах с неизолированной проводкой или при нарушении изоляции на трубопроводах может появляться опасный потенциал. Для устранения наведённого напряжения в быту применяется зануление или заземление трубопроводов, а также замена электропроводки и устранение повреждений изоляции.

¶См. также

• Электромагнитная индукция
• Электростатическая индукция
• Защитное заземление
• Шаговое напряжение
• Напряжение прикосновения
• Воздушная линия электропередачи

¶Источники

• Правила устройства электроустановок (ПУЭ), 7-е издание
• ГОСТ 12.1.030-81 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление»
• Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей электрической энергии
• Климанов В. Г., Фролов Б. А. «Электробезопасность в электроустановках»