Cauze, îngrijorări și remedierea tensiunilor fără stăpân pe sistemele de distribuție T; Lumea D
Neplăcere șocând senzația neplăcută pe care o persoană sau un animal o poate experimenta atunci când intră din greșeală între un punct cu energie electrică
Șocul neplăcut - senzația neplăcută pe care o persoană sau un animal o poate experimenta atunci când intră din greșeală între un punct energizat electric și sol - poate fi ceva misterios. Poveștile sunt povestite despre vaci care nu vor da lapte, câini care evită grătarele metalice și gurile de vizitare și oamenii care primesc un „apel de trezire” neobișnuit atunci când pășesc în cada cu hidromasaj sau în piscina din curtea din spate. Cu toate acestea, în ciuda naturii ezoterice a șocantelor neplăceri, știința necesară pentru înțelegerea ei - și atenuarea acesteia - a avansat semnificativ în ultimii ani. De asemenea, diferitele mecanisme care pot duce la șocuri deranjante sunt acum mai bine recunoscute. Acest articol oferă informații despre aspectele sistemului de distribuție a utilităților șocant de neplăcere, definind mai întâi sursele acestor tensiuni și apoi discutând atât tehnicile tradiționale, cât și cele noi pentru atenuarea problemei odată ce a fost identificată.
Înțelegerea tensiunii fără stăpân
Pentru a da sens acestui fenomen electric uneori vag, anchetatorii folosesc următorii patru termeni pentru a descrie sursele de șoc șocant: pământ la distanță, tensiune neutru-pământ, tensiune obiect metalic-pământ și tensiune rătăcită.
Fiecare dintre acești termeni este definit în paragrafele următoare, împreună cu unele informații despre cauzele lor cele mai frecvente. Cu o înțelegere a terminologiei și a cauzelor fiecărei afecțiuni, pot fi discutate tehnici utile de atenuare.
Pământul la distanță este definit ca un punct de împământare sau de împământare care are același potențial de tensiune ca și alte puncte de pe pământ din zona înconjurătoare. Curentul electric care circulă prin împământare sau conductori neutri, sau chiar prin pământ în sine, va provoca variații de tensiune de la punct la punct. Punctul pământesc îndepărtat este ipotetic „dincolo” sau în afara influenței acestor căi actuale. Astfel, punctul de împământare la distanță este la potențial zero față de sursa de tensiune și oferă un punct de referință consistent și repetabil.
Tensiunea neutru la pământ (NEV) este o măsură a potențialului de tensiune dintre un punct de legătură neutru la sol și un punct de împământare la distanță. În esență, oricând curge curent printr-un conductor neutru, va exista un potențial de tensiune față de pământ. Acest potențial de tensiune poate fi transmis metalic către un punct de împământare îndepărtat prin împământarea și legarea cerute de cod a conductelor de apă, neutrelor și a altor obiecte metalice. Este important să rețineți că NEV este un eveniment normal cauzat de împământarea intenționată a sistemului de alimentare.
Tensiunea metal-obiect-pământ (MOEV) este cauzată de o energizare accidentală sau neintenționată a unui obiect metalic. Cel mai obișnuit scenariu pentru MOEV apare atunci când un conductor electric energizat intră în contact direct cu un obiect metalic, cum ar fi un far, o cutie de service, un capac de canal sau practic orice tip de obiect metalic, energizând astfel și obiectul. Potențialele MOEV către pământul la distanță pot varia de la doar câțiva volți la 120 V sau mai mult, în funcție de sursă. MOEV poate apărea, de asemenea, atunci când o conductă sau alt obiect metalic izolat este suficient de aproape de un câmp electric de la o linie electrică pentru a primi o tensiune indusă din acel câmp electric.
Tensiunea rătăcită de la acțiuni intenționate. SUA. Publicația 696 a Departamentului pentru Agricultură definește tensiunea de rătăcire ca „o tensiune mică (mai mică de 10 V) care se poate dezvolta între două puncte de contact posibile”. Punctele de contact sunt, în general, considerate a fi puncte suficient de apropiate între sursa de tensiune și o cale de împământare la distanță care ar permite curentului să curgă prin orice om, animal sau alt obiect care intră în contact ambele puncte simultan. O altă notă importantă despre Publicația 696 este că rezumatul documentului afirmă: „În timp ce tensiunea vagabonză nu poate fi eliminată în totalitate, cu siguranță poate fi redusă la un nivel acceptabil”. În timp ce această definiție se concentrează în principal pe sursele NEV, care rezultă din împământarea intenționată a conductorului neutru al sistemului de alimentare, au fost identificate multe cazuri în care cablurile necorespunzătoare și defecțiunile de sarcină de pe partea clientului a contorului contribuie la tensiunile măsurate.
Tensiunea rătăcită din acțiuni neintenționate. Comisia pentru utilități publice din New York folosește termenul „tensiune fără stăpân” pentru a descrie alimentarea neintenționată sau accidentală a capacelor de vizitare, a lămpilor de stradă și a altor obiecte metalice urbane la nivel de stradă. Această definiție se concentrează pe surse MOEV, cum ar fi contactul cu conductorul de fază al sistemului de alimentare sau, în unele cazuri, ca rezultat al tensiunilor induse din câmpurile electrice.
În timp ce cele două definiții anterioare au creat o oarecare confuzie, elementul comun este acela că tensiunea rătăcită ar putea fi considerată un potențial de tensiune nedorit în oricare două puncte care pot fi contactate simultan de un animal sau de un om. Pe scurt, pentru a dezvolta o tensiune de rătăcire putem lua în considerare următoarele surse: 1) curenți care curg pe conductorii neutri primari și secundari; 2) conductoare cu fază defectă; și 3) tensiunile induse de curenții care curg prin liniile electrice.
Remediere
Există o diferență distinctă între cauzele unei preocupări NEV crescute și cauzele unei preocupări a obiectelor metalice energizate. Pentru obiectele metalice energizate, evident, nu există tehnici de atenuare, deoarece obiectivul este identificarea și izolarea problemei și îndepărtarea sau repararea sursei de energizare. Cercetările sunt în curs de desfășurare în acest domeniu pentru a dezvolta protocoale de măsurare consistente și repetabile pentru a determina unde sunt prezente obiecte cu energie, astfel încât dispozitivele de monitorizare și protecție să poată detecta problema folosind noi instrumente de diagnosticare, cum ar fi luminile stiloului și detectoarele de câmp electric.
Pentru NEV mai mari decât acceptabile, soluțiile de atenuare sunt bine înțelese, dar pot fi dificile de stabilit. Fiecare metodă are poveștile sale de succes dovedite, precum și potențiale neajunsuri. Tehnicile tradiționale de atenuare includ: echilibrarea sarcinii, redimensionarea conductoarelor neutre, izolarea, tehnici îmbunătățite de împământare și planuri echipotențiale.