Во многих странах законодательством требуется соблюдение минимальных расстояний от голых проводов и аппаратуры до земли, ограждений или экранов, рабочих мест и т. д. Эти расстояния, как при пило, не связаны с величиной напряжения, за исключением довольно общих указаний. Они не всегда точно соответствуют условиям эксплуатации и ремонта и не всегда точно разграничивают опасные и безопасные зоны.
Поэтому представилось полезным установить общие правила, базирующиеся на величине напряжения РУ, которые в каждом конкретном случае учитывали бы условия эксплуатации оборудования. Расстояния, определяемые таким образом, можно назвать «безопасными». Они могут применяться как минимальные расстояния в тех случаях, когда их значения оказываются выше тех, которые установлены законодательством.
- Определение. Безопасное расстояние является минимальным расстоянием, которое должно выдерживаться по воздуху * между элементами оборудования или проводами, находящимися под напряжением, с одной стороны, и землей или другими элементами оборудования или проводами, на которых необходимо производить работы, с другой стороны.
Безопасное расстояние является суммой следующих двух величин:
основной задаваемой для РУ величиной выдерживаемого импульсного напряжения, которая определяет так называемую "охранную» зону вокруг токоведущих частей**;
* В настоящем докладе рассматриваются только воздушные промежутки и не рассматриваются высоты изоляторов и длины их путей утечки.
**Выбор величины выдерживаемого импульсного напряжения, а не величины максимального рабочего напряжения сети диктуется тем, что каждому стандартному значению выдерживаемого импульсного напряжения соответствует определенная величина неперекрываемого рабочего воздушного промежутка, в то время как для данной величины максимального напряжения сети существует несколько соответствующих выдерживаемых уровней, а следовательно, и несколько уровней перекрытий, отвечающих характеристикам сети.
В таблице даны различные практические значения величины основной зоны и зоны безопасности для стандартных значений выдерживаемых импульсных напряжений, рекомендуемые на основании расчетов и в соответствии с условиями проведения работ, рассмотренными ниже.
- Вычисление размеров основной зоны. Основная зона должна сама гарантировать достаточный промежуток для исключения его перекрытия при самых неблагоприятных условиях.
Безопасные расстояния
Выдер- живаемое импульсное напряжение, кВ | Непро- | Основная зона | Перемещение персонала (рис. 2 и 3) | Рабочие зоны при отсутствии тяжелых механизмов (рис. 5)1 | Перемещение транспортных средств (рис. 6) | ||||||||||
Добавляемые | Осн- | под ошиновкой | у основания разъединителя, м | Горизонтальная | Вертикальная | Зона безопасности | Полная величина, м | ||||||||
% | Окр- | Зона без- | Полная величина, м | Зона без- | Полная вели- | Зона безопасности (фикси- | Полная величина, м | Габариты м | Допу- | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5=2+4 | 6 | 7=5+6 | 8 | 9 | 10=5+9 | 11 | 12=5+11 | 13 | 14 | 15=5+13+41 | |
60 | 9 | 10 | 1 | 10 | 2,25 | Не меньше 3 | 2,25 | 1,75 | Не | 1,25 | Не меньше 3 | Опре- | 0,7 | Опре- | |
75 | 12 | 1 | 13 | ||||||||||||
95 | 16 | 2 | 18 | ||||||||||||
125 | 22 | 2 | 24 | ||||||||||||
170 | 32 | 3 | 35 | ||||||||||||
250 | 48 | 5 | 53 | ||||||||||||
325 | 63 | 7 | 70 | ||||||||||||
380 | 75 | 8 | 83 | 3,08 | |||||||||||
450 | 92 | 10 | 102 | 3,27 | |||||||||||
550 | 115 | 12 | 127 | 3.52 | 3,02 | ||||||||||
650 | 138 | 14 | 152 | 3,77 | 3,27 | ||||||||||
750 | 162 | 17 | 179 | 4,04 | 3,54 | 3,04 | |||||||||
825 | 180 | 18 | 191 | 3 | 4,23 | 3,73 | 3,23 | ||||||||
900 | 196 | 20 | 216 | 4,41 | 3,91 | 3,41 , | |||||||||
1 050 | 230 | 6 | 23 | 253 | 4,78 | 4,28 | 3,78 | ||||||||
1 425 | 305 | 6 | 18 | 323 | 5,48 | 4,98 | 4,48 | ||||||||
1 550 | 330 | 6 | 20 | 350 | 5,75 | 5,25 | 4,75 | ||||||||
- Этим добавлением можно пренебречь, если условия выполнения работ сами по себе обеспечивают основную зону равной по крайней мере расстоянию, не перекрываемому при всех условиях.
- Когда применяются тяжелые механизмы, безопасная зона (переменная ее часть) должна быть увеличена на величину максимальных размеров механизма с учетом радиуса его разворота и оттяжек.
Она устанавливается исходя из величины выдерживаемого импульсного напряжения, принятого для РУ, причем соответствующий непробиваемый воздушный промежуток для безопасности увеличивается на 5—10%, учитывая возможные неточности в монтаже оборудования и небольшие отклонения его геометрических размеров при изготовлении.
Этот дополнительный запас может не учитываться в тех случаях, когда и оборудование и выполнение работ таковы, что минимальная величина непробиваемого воздушного промежутка во всех случаях строго выдерживается.
Обеспечиваемая таким образом необходимая безопасность имеет место только при условии, что принятые в основу расчета величины выдерживаемых импульсных напряжений никогда не превосходятся.
Это условие предполагает, что РУ оборудовано устройствами (молниезащитными устройствами, разрядными промежутками и т. п.), ограничивающими приходящие волны до выбранного значения.
Практически основная зона обычно соответствует расстоянию до земли, принятому для проектирований РУ.
Рис. 1. Средние размеры человека.
2.3. Определение зоны безопасности. К основной зоне необходимо добавить переменную величину, в основном зависящую от роста человека, характера и способа производства работ, включая условия передвижения и доступа к оборудованию (рис. 1).
На рисунке приведены средние размеры, которые в случае необходимости могут быть увеличены.
Передвижение персонала (рис. 2). При отсутствии сеток или экранов безопасное расстояние от земли до наиболее низких частей, находящихся под напряжением, должно выбираться с учетом свободного передвижения эксплуатационного персонала. Оно должно соответствовать основной зоне, увеличенной на 2,25 м1. безопасное расстояние между основанием опорного изолятора и землей должно быть не менее 2,25 м *. Изолятор следует рассматривать как оборудование, отдельные части которого находятся под различным уменьшающимся напряжением, и только его нижний фланец имеет потенциал земли.
Наконец, с учетом малой величины основной зоны для импульсных напряжений ниже 380 кВ предлагается установить минимальную величину безопасного расстояния при передвижении персонала в 3 м.
* В СССР с учетом снежного покрова этот размер принят равным 2,5 м. (Прим. ред.)
Рис. 2. Обеспечение безопасности за счет расстояний при передвижении персонала в РУ.
1 — безопасное расстояние; 2 — основная зона; 3— зона безопасности; 4 — передвижение пешеходов.
Подразумевается, что эти величины относятся к самым высоким, доступным отметкам без учета выступающих над уровнем земли кабельных каналов, лестниц, изоляционных подставок, с которых производятся операции по переключениям, и т. п.
Рис. 3. Определение безопасной зоны при установке экрана или ограждения.
а — высокое ограждение; б — низкое ограждение (барьер)
Если ошиновка или оборудование находятся на меньшем, чем здесь определено, расстоянии от земли, безопасность должна быть обеспечена с помощью сеток, экранов или укрытий, расположение и размеры которых определяются в зависимости от условий передвижения около них персонала и характера выполняемых им работ; при лом принимаются:
укрытие или сетка высотой 2,25 м, удаленные от ошиновки или оборудования на расстояние, равное основной зоне;
барьер или ограждение безопасности высотой 1,2 м, удаленные от ошиновки или оборудования на расстояние, равное основной зоне плюс по крайней мере 0,6 м (рис. 3).
Передвижение механизмов. Переменная часть безопасного расстояния по горизонтали равна габариту передвижных механизмов или машин плюс 0,7 м, учитывающих возможные неточности их вождения (рис. 4).
Рис. 4. Примеры передвижения механизмов в РУ. Безопасность обеспечивается за счет сохранения расстояний. а — жесткие соединения; б — гибкие соединения; 1— самое низкое расположение проводов; 2 — габарит механизма; 3 — максимальное отклонение гибких соединений; 4 — ограждение зоны, предназначенной для перемещения механизмов; 5 — зона безопасного перемещения механизма; 6 — безопасная зона для движения.
Работы на оборудовании или ошиновке. Когда на какой-либо установке необходимо выполнить работы, оставляя под напряжением ошиновку и оборудование соседних ячеек, безопасное расстояние по отношению к оборудованию, находящемуся под напряжением, включает также в себя основную зону, увеличенную на величину переменной части зоны, определяемую для каждого элемента оборудования в зависимости от способа проведения ремонтных работ и габаритов применяемых механизмов, и должно быть не менее 3 м.
Безопасное расстояние должно быть выдержано между крайним положением, которое могут занимать ошиновка и оборудование, находящееся под напряжением, и краем оборудования, на котором должна проводиться работа. В период работы оно ни при каких обстоятельствах не должно нарушаться.
Рис. 5. Примеры выполнения ремонтных работ в РУ с применением легких портативных приспособлений при обеспечении безопасности за счет расстояний.
1 — низшее положение проводов; 2— безопасное расстояние; 3— основная зона; 4 — рабочая отметка; 5 — зона безопасности для проведения работ на установке.
При текущих ремонтах, требующих применения только легких портативных инструментов, переменная часть равна:
по горизонтали 1,75 м * соответствующей расстоянию между раскинутыми руками человека, находящегося на расстоянии 0,5 м от рабочей отметки;
по вертикали 1,25 м * над рабочей отметкой, соответствующей части тела рабочего, выступающей над этой отметкой, при поднятой руке (рис. 5, 6).
Обозначение зон безопасности. Очень важно, чтобы зоны безопасности, определенные по безопасным расстояниям, указанным выше, были четко обозначены в местах проведения работ на оборудовании и ошиновке, при передвижении персонала и работах по расширению.
Рис. 6. Примеры выполнения ремонтных работ в РУ с применением тяжелых механизмов при обеспечении безопасности за счет расстояний.
* Эти размеры соответствуют среднему росту рабочего. При особых условиях они могут быть увеличены.
1 — амплитуда отклонений гибких соединений; 2— рабочая отметка; 3 —зона безопасности при работе на оборудовании; 4 — передвижение механизмов; 5- зона безопасности; 6 — габарит; 7 — шина; 8 — зона установки, находящейся под напряжением; 9 — подъездной путь.
Зоны безопасности для выполнения работ. В случае больших по объему работ, например при замене высоковольтного оборудования, реконструкции или расширении установки, зона безопасности должна быть огорожена с помощью легких ограждений или четко видимых флажков, размещенных так, чтобы ни при каких обстоятельствах нельзя было проникнуть в пределы основной зоны безопасности. Плакаты с надписью «Запрещается переход за эту границу» дополняют эти меры. На необходимой высоте размещаются флажки, имеющие приспособления для их прикрепления; древки с зажимами или магнитные набалдашники; они прикрепляются на порталах или конструкциях в любых местах, где по отношению к окружающей ошиновке желательно отметить границы зоны безопасности.
Зона безопасного передвижения. Ее границы должны быть постоянно обозначены, чтобы любая передвигающаяся машина была защищена от риска воздействия электричества. Для этого очень важно иметь:
по бокам постоянные указатели, видимые при всех обстоятельствах. Нанесенные на земле ограничительные полосы могут оказаться недостаточными, особенно в странах, где они долгое время могу быть покрыты снегом;
по вертикали — габаритные ворота на каждой дороге, идущей в РУ, находящемся под напряжением. При этом ни один груз не будет выступать за пределы безопасных расстояний установки и обеспечивается надлежащее положение стрел кранов.
Ограждения *
* Разделы 3, 4 и 5 доклада «Заземление», «Управление оборудованием высокого напряжения» и «Защита от пожара», как не относящиеся к тематике сборника, исключены. (Прим. ред.)
Независимо от местных ограждений вокруг подстанций, выполненных не в соответствии с правилами, приведенными выше, предусматриваются стационарные ограждения.
Общие наружные ограждения подстанции, ограничивающие ее по периметру и предотвращающие доступ или опасное приближение к установкам. Они могут быть сплошными или решетчатыми и иметь такую высоту, чтобы через них трудно было перелезть; обычно она принимается равной 2,0—2,5 м. Такая высота, однако, недостаточна для того, чтобы закрыть высоковольтное оборудование, низ основания которого совпадает с высотой забора. По этой причине для обеспечения безопасности персонала, работающего или совершающего осмотр оборудования снаружи подстанции или механизмов, необходимо между забором и ближайшей точкой установки, находящейся под напряжением, соблюдать расстояние, равное по крайней мере горизонтальному безопасному расстоянию (графа 10 таблицы).
Внутренние ограждения иногда сооружаются в пределах общего ограждения для отделения участков, занятых РУ высокого напряжения, от участков, зарезервированных для ремонтных работ, общего эксплуатационного обслуживания или для размещения административных помещений, зданий управления и т. д. Они встречаются достаточно редко, служат для установления границ, за пределы которых персонал не допускается без соответствующего разрешения, и могут быть легкими (например, сетки высотой 1,5 м).
