Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 11)

Таким образом, установлено, что работникам следует находиться в зоне действия данного электрического поля не более 5 часов подряд или в течение всей рабочей смены. Иначе, обязательно использовать средства индивидуальной защиты и (или) экранирующие комплекты.

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) от воздействия электрических полей промышленной частоты включают в себя защитные халаты, комбинезоны, очки, спецобувь. Защитные халаты, комбинезоны, фартуков изготавливают из специальной ткани, в структуре которой содержатся тонкие металлические нити, скрученные с хлопчатобумажными. Шлем и бахилы костюма изготавливаются из того же материала, помимо этого, в шлем спереди вшиты очки и специальная проволочная сетка для дыхания. Все СИЗ должны быть заземлены.

Выделяют отражающие и поглощающие экраны. Первые изготавливают из материала, обладающего низким электрическим сопротивлением – медь, алюминий, латунь и их сплавы. По структуре они могут изготавливаться сплошными или сетчатыми. Экраны, которые изготавливают из проволочной сетки или из тонкой алюминиевой, латунной или цинковой фольги, являются более эффективными. Экраны из металлической сетки и металлических прутков в виде навесов, козырьков применяют для защиты от излучений промышленной частоты 50 Гц. Они должны быть заземлены [17].

В помещениях защиту работников от воздействия ЭМП осуществляется:

– соблюдением безопасных расстояний от электрических сетей;

– заземлением электрооборудования, приборов;

– использованием оборудования с меньшими уровнями энергопотребления;

– размещением наиболее опасного оборудования на расстоянии не менее 1,5 м от мест продолжительного пребывания человека;

– использованием (по возможности) оборудования с автоматическим управлением, позволяющим не находиться рядом с ним во время работы.

Для уменьшения влияния электромагнитных полей промышленной частоты на организм работников тяговых подстанций предлагается: находится в зоне действия электрических полей не более 5 часов подряд, пользоваться средствами индивидуальной защиты от электрических полей. Так же предлагается применять экранирующие устройства и средства информирования работников о наличии опасных излучений вблизи того или иного устройства.

8 РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, СОЗДАВАЕМОГО ВЫСОКОВОЛЬТНЫМИ ЛИНИЯМИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

8.1 Влияние электрического поля воздушных линий электропередачи на человека

Электромагнитные поля представляют собой особую форму материи, которая характеризуется совокупностью электрических и магнитных свойств. Основными параметрами, характеризующими электромагнитное поле, являются: частота, длина волны и скорость распространения. Выделяют природные и антропогенные источники электромагнитных полей

Различные электроприборы, трансформаторные подстанции и, в большой степени, воздушные линии электропередач являются источниками электрического поля, напряженность которого находится в зависимости от степени удаления от источника. Степень отрицательного воздействия электрического поля на человека зависит от напряженности. Например, напряженность поля 1000 В/м может вызвать головную боль и сильное утомление, более высокие показатели обусловливают развитие невроза, бессонницы, тяжелых недугов. Различают следующие виды воздействия электрического поля:

– непосредственное, обуславливается пребыванием в зоне действия электрического поля. С увеличением напряженности и времени пребывания в зоне действия, эффект воздействия усиливается;

– воздействие электрических разрядов, возникающее при прикосновении человека к незаземленным конструкциям, корпусам машин и механизмам;

– воздействие тока, проходящего через тело человека, который контактирует с изолированными от земли объектами (крупногабаритными предметами, машинами и механизмами, протяжными проводниками).

В процессе своей работы, линии электропередач создают электрические и магнитные поля промышленной частоты 50 Гц. Радиус распространения полей может достигать десятков метров. Дальность распространения электромагнитного поля зависит от величины напряжения ЛЭП, чем выше напряжение – тем больше радиус повышенного уровня напряженности электромагнитного поля. При этом размеры зоны не зависят от времени работы ЛЭП.

Человек, изолированный от земли (в спецобуви), подвергается наибольшему влиянию электрического поля. В этом случае на изолированное от земли тело человека наводится электрический потенциал, который зависит от соотношения емкости тела на землю и на провода ЛЭП. Чем меньше емкость на землю, которая зависит, например, от толщины подошвы обуви, тем больше наведенный потенциал, который может достигать больших значений.

Наибольшую опасность для человека и окружающей среды представляют воздушные линии электропередачи класса напряжения 500-1150 кВ. Они генерируют электрические поля повышенной напряженности, отрицательно влияющие на организм человека, нарушающие природную миграцию животных, процессы роста растений, наиболее сильное влияние оказывается в местах значительного провисании проводов, т.е. в серединах пролетов.

Так же, электрическое поле может стать причиной возгорания или взрыва испарений легковоспламеняющихся веществ. Происходит это из-за возникновения электрических разрядов при контакте предметов и людей с машинами и механизмами.

Опасность каждого из перечисленных факторов возрастает с увеличением напряженности электрического поля.

За предельно допустимые уровни напряженности электрического поля, в зависимости от места прокладки ЛЭП, приняты следующие величины.

– внутри жилых зданий – 0,5 кВ/м;

– на территории зоны жилой застройки – 1 кВ/м;

– в населенной местности, вне зоны жилой застройки (земли, находящиеся в пределах города с учетом перспективного развития на 10 лет, пригородные и зеленые зоны, курорты, земли поселков городского типа, в пределах поселковой границы и сельских населенных пунктов, в пределах этих пунктов), а также на территории огородов и садов – 5 кВ/м;

– на участках пересечения воздушных линий электропередач с автомобильными дорогами I-IV категории – 10 кВ/м;

– в незаселенной местности – 15 кВ/м;

– в труднодоступной для транспорта и сельскохозяйственных машин местности и на участках, специально отгороженных и куда не доступных для населения, – 20 кВ/м.

Наибольшее влияние электрического поля на человека проявляется в середине пролета, в связи с конструктивной особенностью линий электропередач, где напряженность для линий высокого напряжения на уровне человеческого роста составляет 5 – 20 кВ/м и выше в зависимости от класса напряжения и конструкции линии.

Дальность распространения магнитного поля ЛЭП зависит от величины протекающего тока или от нагрузки линии. Размеры зоны повышенного уровня напряженности электрического поля меняются с изменением нагрузки линии, изменения происходят как в течение суток, так и со сменой сезонов.

Электрические поля повышенной напряженности могут стать причиной нарушение функционального состояния центральной нервной, сердечнососудистой, пищеварительной и других систем у работающих. Также могут наблюдаться повышенная утомляемость, вялость, снижение точности движений, изменение кровяного давления и пульса, возникновение болей в сердце (обычно сопровождается аритмией), головные боли. В условиях длительного профессионального облучения с периодическим превышением предельно допустимых уровней у части людей отмечали функциональные перемены в органах пищеварения, выражающиеся в изменении секреции и кислотности желудочного сока, а также в явлениях дискинезии кишечника. Также выявлены функциональные сдвиги со стороны эндокринной системы: повышение функциональной активности щитовидной железы, изменение характера сахарной кривой и т.д.

Нарушение регуляции физиологических функций организма обусловлено воздействием поля на различные отделы нервной системы. При этом повышение возбудимости центральной нервной системы происходит за счет рефлекторного действия поля, а тормозной эффект - за счет прямого воздействия поля на структуры головного и спинного мозга.

Кора головного мозга, а так же спинной мозг являются наиболее чувствительными к воздействию электромагнитных полей. В последние годы появляются сообщения о возможности индукции злокачественных заболеваний. Еще немногочисленные данные все же говорят, что наибольшее число случаев приходится на опухоли кроветворных тканей и на лейкоз в частности.

Напряженность электрического поля определяют на высоте 1,8 м от уровня земли, для помещений - от уровня пола. Контроль над соблюдением ПДУ напряженности электрического поля следует осуществлять: во время приемки в эксплуатацию новых зданий, сооружений и зон отдыха; если люди работают вблизи ЛЭП; после проведения мероприятий по снижению напряженности электрического поля ЛЭП.

Если уровень напряженности превышает предельно допустимый, необходимо проводить мероприятия по снижению его влияния на организм человека. К таким мероприятиям относятся: защитное экранирование, применение средств индивидуальной защиты, прохождение медицинских комиссий для выявления отклонений в состоянии здоровья, вызванных воздействием электрических полей, применение наглядно-предупредительных плакатов, информирующих людей о опасном влиянии полей в данной зоне.

8.2 Расчет напряженности электрического поля высоковольтной линии 10 кв

Потенциал электрического поля, который создается трехфазной линией с данным расположением фазных проводов, в произвольной точке М с координатами x, y, определяется по формуле (8.1)

(8.1)

где Д – межфазовое расстояние; Н – высота подвески проводов; U_ф – фазовое напряжение линии; – коэффициенты, которые определяются по формулам (7.2), (7.4).

(8.2)

, (8.3)

. (8.4)

Продифференцировав выражение _м по «x», получим выражение для определения горизонтальной составляющей напряженности электрического поля , продифференцировав по «y», получим выражение для определения вертикальной составляющей . Тогда модуль напряженности электрического поля в точке М определится выражением

На человека, который находится непосредственно под проводами, действует только вертикальная составляющая напряженности электрического поля Е_у, расчет будет вестись только для этой составляющей

Производная от по «у» будет равна следующему выражению.

После определения производных от всех составляющих квадратной скобки формулы (7.1), получим выражение для определения вертикальной составляющей напряженности электрического поля:

(8.4)

Произведем расчет напряженности электрического поля линии 10 кВ и построим график напряженности поля в поперечном сечении линии на высоте 1,8 м от поверхности земли, при высоте подвески проводов у опоры Н₁ = 7,5 м и для середины пролета (габарит проводов), где Н₂ = 5 м. После построения графика напряженности в указанных точках, необходимо определить безопасную зону длительного пребывания человека, исходя из нормируемого значения напряженности Е_доп = 5 кВ /м.

Расчетная схема напряженности электрического поля в точке М представлена на рисунке 7.1.

Рисунок 8.1 – Расчетная схема потенциала в точке М

1,2 и 3 на рисунке обозначают, соответственно, фазы А, В и С линии.

Исходными данными к расчету будут: напряжение линии U_н = 10 кВ, фазное напряжение U_ф = 5,77 кВ; расстояние между проводами Д = 0,8 м, высоты подвеса проводов Н₁ = 7,5 м, Н₂ = 5 м, у=1,8 м; радиус провода АС-35 r_o = 4,2 мм; количество проводов в фазе n = 1, следовательно, эквивалентный радиус фазы равен

Произведем расчет для первого случая, при котором высота подвеса проводов составляет 7,5 м.

По формулам (8.2), (8.3) находим фазные коэффициенты.

После подстановки найденных значений в формулу (7.4), получим выражение.

Задаваясь значениями х и подставляя их в предыдущее выражение, определяем соответствующие им значения модуля вертикальной составляющей напряженности Е_у , кВ/м, результаты сводим в табл. 8.1.

Характеристики

Список файлов ВКР