(简答题)
停电设备上的感应电压有多高?拆、挂地线时有哪些要求及注意事项?
正确答案
拆、挂地线时,要求按照《电业安全工作规程》的规定进行操作,并注意防止带电挂地线,以避免烧伤、高空跌落摔伤、感应电压电伤等人身事故的发生。前两类事故,原因明显易于理解。后一类事故不为人们所重视,有的人说:“闸都拉了,哪还有电!"。因此,拆挂地线时,感应电压伤人或电死人的事时有发生。下面有必要着重介绍一下感应电压的情况。
(1)停电设备上的感应电压。感应电压包括静电感应电压及电磁感应电压两部分。静电感应电压在感应电压中起主导和决定作用。
1)静电感应电压。处在运行设备电场中的停电设备,由于静电耦合,三相分布电容不平衡,在停电设备上产生的对地零序电压即为静电感应电压。运行的高压及超高压系统对检修停电设备普遍存在着静电感应,特别是检修系统与运行系统相互平行、交叉、跨越时,尤其严重。
2)电磁感应电压。处在运行设备磁场中的停电设备,由于电磁耦合三相互感不平衡,在停电设备上感应的对地零序电压,称为电磁感应电压。
3)停电设备上总的感应电压。在运行设备电磁场作用下,停电设备对地具有的总电位为+。考虑单一回路间的电磁耦合,可以来计算感应电压。在变电所,电磁耦合的实际情况很复杂:出线多,回路集中;设备交错布置(或上下层布置),环境复杂;不同运行回路的电磁耦合情况,相互影响并交织重叠,很难估计。总之,相互影响的各种因素在计算感应电压时,一一考虑是非常困难的,也是做不到的。
4)感应电压的实测。了解本单位设备上的感应电压,最简单的办法是通过现场实测。实测时,先将设备停电,并使用高内阻的静电电压表。由于现场条件(设备布置、负荷电流、绝缘状况、气候条件)不同,各单位同一电压等级的设备,测得的感应电压分布规律大致相似,而数值可能不相等,是正常的。总之,停电设备上的感应电压决不可忽视,特别是双回线上的感应电压更不可低估。通过人身的电流按不大于5mA考虑,人体表面电阻一般取800~2000Ω,人能承受的电压约为4~10V左右。因此,不采取安全措施,直接接触已停电的高压设备,感应电压对操作人员是非常危险的。
(2)停电设备上拆、挂地线的要求。
1)必须验电,防止带电挂地线。验明设备无电后,立即将停电设备接地并三相短路。操作时,先装接地线的接地端,后装导体端与设备相连(由近到远)。
2)拆、挂接地线,操作人员必须戴绝缘手套,穿绝缘靴,以免受感应电压的伤害。合格的高压绝缘手套和绝缘靴,分别可耐压8kV及15kV,对保证人身安全是有效的。
3)条件允许时,应尽量使用装有绝缘手柄的接地线,或以安装接地刀闸代替接地线,尽量减少操作人员与一次系统直接接触的机会,以防止操作人员触电。
4)拆、挂地线的部位如装有接地刀闸,应先合入,待拆、挂地线的操作完毕再拉开,以保证操作人员的自身安全。例如,某发电厂没有按照这个要求办,就发生了人身事故。当时,要拆停电的110kV双回线111线路侧地线,操作票上已写了“合111线路侧接地刀闸111-72”,但操作人员嫌麻烦,实际操作未执行。在未戴绝缘手套、无任何保安措施的情况下拆线路侧的地线,数千伏的感应电压电伤操作人的手、脚,并从隔离开关111-2架构上摔下,造成颅骨破裂死亡的人身事故。通过这个例子,说明操作人员执行规章制度、进行自我保护多么重要;违反操作规程多么危险。
5)使用的地线必须是合格的地线,严禁将地线缠绕在设备上,也不允许把短地线接成长地线,临时凑合使用。
6)不允许用三组单相接地线代替一组三相短路接地线。粗看起来两者无甚差别,实际上有本质的不同。如图1-4A.所示,装有一组三相短路接地线,当突然来电时,即发生对称三相金属性短路,N点既是地线短路的中性点,也是电气的零电位点,接地电阻R中无电流。此时,检修设备的对地电位UE=IkRs,取Ik=17.57kA(相当110kV系统短路容量3500MV
A.,实测接地线铜线电阻Rs=1000~3000mΩ,UE=18~53V,远低于允许的接触电压。因此,三相短路接地线对检修人员的人身安全起到了保护作用。如图1—4B.所示,用三组单相的接地线代替一组三相短路接地线,当突然来电时,即发生三相对称短路,电气零电位点移至大地上。此时,检修设备的对地电位U′E=Ik(R+Rs),取接地电阻R=0.5Ω,U′E=8785V,远远高于允许的接触电压。对检修人员的生命安全构成极大的威胁。故不可用三组单相接地线代替一组三相短路接地线。单相接地线可用于重复接地。
7)地线的接地端必须接在接地网的接头上。实测证明,良好的接地可将停电设备上的电位降至1~2V。有的操作人员图省事,将地线的接地端连在设备架构上或断路器、隔离开关的传动杆上,这是不允许的。
(3)拆、挂地线应注意的事项。
1)已挂地线应与带电设备保持安全距离。
2)所挂地线与检修设备及工作人员不要靠得太近,更不要直接接触。因为:①一旦突然来电短路,地线导体温度必将骤然升高,甚至可达730℃以上,地线太近可能烫伤工作人员;②万一地线熔断,则电弧、发热、电动力的作用,对人身更加危险。
3)地线已拆除的设备应视为带电设备,不得再用手去触摸。
(1)停电设备上的感应电压。感应电压包括静电感应电压及电磁感应电压两部分。静电感应电压在感应电压中起主导和决定作用。
1)静电感应电压。处在运行设备电场中的停电设备,由于静电耦合,三相分布电容不平衡,在停电设备上产生的对地零序电压即为静电感应电压。运行的高压及超高压系统对检修停电设备普遍存在着静电感应,特别是检修系统与运行系统相互平行、交叉、跨越时,尤其严重。
2)电磁感应电压。处在运行设备磁场中的停电设备,由于电磁耦合三相互感不平衡,在停电设备上感应的对地零序电压,称为电磁感应电压。
3)停电设备上总的感应电压。在运行设备电磁场作用下,停电设备对地具有的总电位为+。考虑单一回路间的电磁耦合,可以来计算感应电压。在变电所,电磁耦合的实际情况很复杂:出线多,回路集中;设备交错布置(或上下层布置),环境复杂;不同运行回路的电磁耦合情况,相互影响并交织重叠,很难估计。总之,相互影响的各种因素在计算感应电压时,一一考虑是非常困难的,也是做不到的。
4)感应电压的实测。了解本单位设备上的感应电压,最简单的办法是通过现场实测。实测时,先将设备停电,并使用高内阻的静电电压表。由于现场条件(设备布置、负荷电流、绝缘状况、气候条件)不同,各单位同一电压等级的设备,测得的感应电压分布规律大致相似,而数值可能不相等,是正常的。总之,停电设备上的感应电压决不可忽视,特别是双回线上的感应电压更不可低估。通过人身的电流按不大于5mA考虑,人体表面电阻一般取800~2000Ω,人能承受的电压约为4~10V左右。因此,不采取安全措施,直接接触已停电的高压设备,感应电压对操作人员是非常危险的。
(2)停电设备上拆、挂地线的要求。
1)必须验电,防止带电挂地线。验明设备无电后,立即将停电设备接地并三相短路。操作时,先装接地线的接地端,后装导体端与设备相连(由近到远)。
2)拆、挂接地线,操作人员必须戴绝缘手套,穿绝缘靴,以免受感应电压的伤害。合格的高压绝缘手套和绝缘靴,分别可耐压8kV及15kV,对保证人身安全是有效的。
3)条件允许时,应尽量使用装有绝缘手柄的接地线,或以安装接地刀闸代替接地线,尽量减少操作人员与一次系统直接接触的机会,以防止操作人员触电。
4)拆、挂地线的部位如装有接地刀闸,应先合入,待拆、挂地线的操作完毕再拉开,以保证操作人员的自身安全。例如,某发电厂没有按照这个要求办,就发生了人身事故。当时,要拆停电的110kV双回线111线路侧地线,操作票上已写了“合111线路侧接地刀闸111-72”,但操作人员嫌麻烦,实际操作未执行。在未戴绝缘手套、无任何保安措施的情况下拆线路侧的地线,数千伏的感应电压电伤操作人的手、脚,并从隔离开关111-2架构上摔下,造成颅骨破裂死亡的人身事故。通过这个例子,说明操作人员执行规章制度、进行自我保护多么重要;违反操作规程多么危险。
5)使用的地线必须是合格的地线,严禁将地线缠绕在设备上,也不允许把短地线接成长地线,临时凑合使用。
6)不允许用三组单相接地线代替一组三相短路接地线。粗看起来两者无甚差别,实际上有本质的不同。如图1-4A.所示,装有一组三相短路接地线,当突然来电时,即发生对称三相金属性短路,N点既是地线短路的中性点,也是电气的零电位点,接地电阻R中无电流。此时,检修设备的对地电位UE=IkRs,取Ik=17.57kA(相当110kV系统短路容量3500MV
A.,实测接地线铜线电阻Rs=1000~3000mΩ,UE=18~53V,远低于允许的接触电压。因此,三相短路接地线对检修人员的人身安全起到了保护作用。如图1—4B.所示,用三组单相的接地线代替一组三相短路接地线,当突然来电时,即发生三相对称短路,电气零电位点移至大地上。此时,检修设备的对地电位U′E=Ik(R+Rs),取接地电阻R=0.5Ω,U′E=8785V,远远高于允许的接触电压。对检修人员的生命安全构成极大的威胁。故不可用三组单相接地线代替一组三相短路接地线。单相接地线可用于重复接地。
7)地线的接地端必须接在接地网的接头上。实测证明,良好的接地可将停电设备上的电位降至1~2V。有的操作人员图省事,将地线的接地端连在设备架构上或断路器、隔离开关的传动杆上,这是不允许的。
(3)拆、挂地线应注意的事项。
1)已挂地线应与带电设备保持安全距离。
2)所挂地线与检修设备及工作人员不要靠得太近,更不要直接接触。因为:①一旦突然来电短路,地线导体温度必将骤然升高,甚至可达730℃以上,地线太近可能烫伤工作人员;②万一地线熔断,则电弧、发热、电动力的作用,对人身更加危险。
3)地线已拆除的设备应视为带电设备,不得再用手去触摸。
答案解析
略
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