Tension induite et mesures pour s'en protéger
La tension est induite sur les lignes électriques aériennes par les lignes fonctionnant dans le voisinage, cette tension n'est pas directement liée à la tension de la ligne elle-même et est donc dite induite.
En relation avec ce fait, les règles de sécurité pour le fonctionnement des installations électriques déterminent les mesures de protection à prendre pour assurer la sécurité lors des travaux sur les lignes aériennes. Les mesures de sécurité sont également notées comme un élément séparé dans des conditions où la mise à la terre ne permet pas de réduire la valeur du potentiel induit des fils déconnectés en dessous de 25 volts.
Pendant ce temps, le personnel de service subit occasionnellement un choc électrique en raison de la tension induite. Cela se produit en raison d'un manque de compréhension de la véritable nature de la tension induite, comment elle se produit, quel est le mécanisme. Le danger persiste d'une manière ou d'une autre, car même toucher un conducteur correctement mis à la terre susceptible d'induire une tension d'une ligne adjacente peut électrocuter une personne.
La conclusion est que toute ligne aérienne parallèle à d'autres lignes aériennes subit en permanence l'action inductive des lignes voisines à partir desquelles le potentiel lui est induit.
Les champs électromagnétiques des lignes interagissent entre eux, tandis que la valeur de la tension induite est associée à la fois à la tension de fonctionnement et au courant de charge, ainsi qu'à la distance entre les conducteurs de phase des lignes, en plus de la longueur du section le long de laquelle ces conducteurs courent en parallèle est importante. Un potentiel est induit dans chacune des lignes, qui se compose de deux composants : des interactions électrostatiques et électromagnétiques.
Le premier composant est électrostatique. Induite par ce composant, la tension est liée à l'interaction du champ électrique de la ligne d'influence sur le déconnecté considéré. Valeur de la tension induite, même soumis au PUE, mais à passage parallèle de ces lignes, dépend de la tension sur la ligne d'influence. La tension induite sur la ligne aérienne déconnectée s'avère être la même sur toute sa longueur et s'avère égale à :
Schéma de distribution de la tension induite :
La composante électrostatique de la tension induite peut être réduite à une valeur sûre sur toute la longueur de la ligne en mettant à la terre au moins un endroit. Autrement dit, si une telle ligne aérienne est mise à la terre à ses extrémités, l'effet de l'action du composant électrostatique sera complètement éliminé. La ligne d'air déconnectée, mise à la terre aux extrémités, lors de son entretien, conformément aux règles de sécurité, doit être mise à la terre sur le lieu de travail.
Le composant électromagnétique diffère dans son mécanisme d'action du composant électrostatique. La tension induite du composant électromagnétique est due à l'action des champs magnétiques des courants des conducteurs de phase appartenant à la ligne d'influence. Ainsi, la FEM dirigée vers la ligne aérienne déconnectée sera égale à :
Ce qui importe ici, c'est le coefficient de couplage inductif, qui est inchangé pour les couloirs des lignes considérées, mais la valeur EMF est déterminée par la longueur de la section le long de laquelle les lignes suivent en parallèle. Le courant de charge dans la ligne d'influence est également important, mais pas la tension de ligne. La tension à la terre au point x sera égale à :
Il ressort de la formule qu'au début de la ligne la tension induite par la composante électromagnétique sera +E/2, au milieu de la ligne 0 et à la fin -E/2. La composante électromagnétique de la tension induite est inchangé en raison de l'isolation du fil de la terre ou de sa mise à la terre en un ou plusieurs points.
Lorsque le nombre de points de mise à la terre sur la ligne aérienne augmente, seul l'emplacement du point de potentiel zéro sur la ligne se déplace. Conformément à cette caractéristique de la composante électromagnétique de la tension induite, des règles de sécurité sont prévues.
Les schémas montrent que la répartition de la composante électromagnétique de la tension induite sur la ligne aérienne déconnectée dépend du point de mise à la terre. S'il n'y a qu'une seule masse, le point zéro du potentiel induit coïncidera avec le point de masse unique.
Ces diagrammes justifient le danger potentiel pour le personnel de service si des travaux sont effectués simultanément à deux endroits ou plus sur la ligne aérienne, puisque la ligne aérienne mise à la terre en un point est inférieure à la valeur efficace de la composante électromagnétique induite de l'EMF. Donc, si l'une des équipes travaille au point C mis à la terre, la tension y est nulle.
Le deuxième lieu de travail D peut également être équipé d'une mise à la terre de protection, mais alors le point de potentiel zéro sera déplacé dans la direction entre les points D et C, et les tensions aux points D et C elles-mêmes peuvent dépasser les valeurs sûres, et les gens vont déjà être exposé à un risque.
Un effet similaire se produit lorsque vous travaillez sur sectionneur de ligne, qui est sous l'influence de la tension induite de la ligne aérienne. Le sectionneur doit être mis à la terre du côté de la ligne, alors les travailleurs seront en sécurité si cette terre est la seule pour la ligne de service.
Sinon, s'il y a une autre terre, par exemple dans une sous-station située à l'autre extrémité de la ligne de service, alors la tension induite au point de fonctionnement augmentera jusqu'à un maximum et des personnes seront en danger. La figure montre un schéma explicatif.
Le facteur de tension induit oblige les travailleurs à ne travailler qu'une seule équipe par ligne si cette ligne aérienne est sous l'influence de la tension induite. Une autre option consiste à diviser la ligne en plusieurs sections distinctes et non connectées, puis à les restaurer une par une, et bien que cette solution soit associée à des coûts inutiles, elle est utilisée pour assurer la sécurité des personnes.L'alternative est le travail sous tension, après quoi plusieurs équipes peuvent travailler sur une ligne à la fois.
Lors de la préparation d'un lieu de travail pour la brigade, une attention particulière est accordée à la fiabilité des connexions de contact des fils de phase avec des dispositifs de mise à la terre de protection.
Si le contact est accidentellement perdu, le point de potentiel zéro se déplacera immédiatement vers un autre endroit, et le lieu de travail sera sous tension induite et les personnes seront en danger. Pour cette raison, il est préférable de faire deux défenses de fiabilité. La figure donne une explication de cette nuance.
Le maximum de la composante électromagnétique induite de la tension tombe aux limites de la zone d'interaction de la ligne, en particulier sur les sectionneurs de ligne déconnectés. En ces points sur le bus de mise à la terre du sectionneur de ligne ou sur le premier support, à compter du poste, des mesures sont effectuées avec des masses comprises aux deux extrémités de la ligne. En conséquence, des voltmètres sont sélectionnés, dont la classe doit s'inscrire dans les limites attendues jusqu'à 500 - 1000 volts.
Lorsque le courant maximal de la ligne d'influence est connu, après avoir effectué des mesures en mode courant, il devient possible de calculer la tension induite maximale, qui est calculée par la formule :
Il est important de garder à l'esprit les bases de la sécurité lors de la prise de mesures. Les fils de connexion, le cadre du sectionneur et le voltmètre lui-même peuvent être mis sous tension, et pour un fonctionnement sûr, vous devez d'abord assembler le circuit de mesure et ensuite seulement le connecter aux fils de phase.
Les fils de connexion doivent être isolés pour une tension minimale de 1000 volts.Les travailleurs doivent porter des bottes et des gants diélectriques. Si pendant la mesure, il est nécessaire de modifier les limites de mesure de l'échelle du voltmètre, vous devrez d'abord déconnecter l'ensemble du circuit de mesure de la ligne.