Use of Protective Grounding to Assure Electric Safety of Work under Induced Voltage Conditions
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2021-4-59-66Keywords:
induced voltage, power line, disconnected overhead power line, protective grounding, grounding conductor, electrical safetyAbstract
Methods for safely performing works on a disconnected overhead power line under induced voltage conditions in compliance with the regulatory documentation requirements are considered. According to the "Rules for Labor Protection in Operation of Electrical Installations", work under induced voltage can be performed in one of two ways: grounding the overhead line at both ends and at the workplace (using the potential equalization technology or "without de-energization" for doing work) and with the overhead power line grounded only at the workplace. It is believed that by applying these methods the voltage induced on the disconnected line can be reduced to a safe value of 25 V. It is shown that the methods for safe performance of work on a disconnected overhead line stipulated by the regulatory documents ensure a relatively low reliability of repair personnel protection against being injured by induced voltage, in view of the influence of the human factor on the electrical safety. It is proposed to enhance the safety of work on a disconnected overhead power line by applying protective grounding through the use of a grounding electrode at the workplace with resistance sufficiently low for reducing the induced voltage to acceptable values. Analytical expressions have been obtained, using which it is possible, based on the results of induced voltage measurements, to determine the required value of the workplace grounding resistance and the level to which the induced voltage level is reduced as a result of grounding the overhead power line wires at the workplace. Proposals have also been developed on introducing amendments in the regulatory documents aimed to ensure more reliable protection of repair personnel against being injured by induced voltage.
References
1. Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок [Электрон. ресурс] www.mos.gosnadzor.ru/about/documents/Приказ%20Минтруда%20от%2015.12.2020%20№%20903н-.pdf (дата обращения 05.11.2020).
2. Горшков А.В. Определение максимального значения наведенного напряжения в рассматриваемой точке отключенной воздушной линии электропередачи // Электричество. 2017. № 11. С. 12—21.
3. Горшков А.В. Эмпирический метод определения максимального значения наведенного напряжения в рассматриваемой точке отключенной воздушной линии электропередачи // Электричество. 2019. № 11. С. 23—32.
4. Горшков А.В. Оценка выноса потенциалов с заземлителей подстанций при определении наведенного напряжения на отключенной воздушной линии электропередачи // Электричество. 2020. № 6. С. 13—23.
5. Горшков А.В. Определение сопротивления защитного заземлителя по условию обеспечения безопасного проведения работ на отключенной линии электропередачи // Электричество. 2020. № 10. С. 12—19.
6. Костенко М.В., Перельман Л.С., Шкарин Ю.П. Волновые процессы и электрические помехи в многопроводных линиях высокого напряжения. М.: Энергия, 1973.
7. Костенко М.В. Влияние электрических сетей высокого напряжения на техно- и биосферу. Л.: Изд-во ЛПИ, 1984.
8. Колечицкий Е.С., Королев И.В. Электромагнитное влияние высоковольтных линий электропередачи // Электричество. 2016. № 2. С. 28—38.
9. Колечицкий Е.С., Кондратьева О.Е., Королев И.В., Щербачева О.С., Батраков А.М. Ремонт линий электропередачи под наведенным напряжением. Ч. 1. Расчет продольной ЭДС и наведенного тока. М.: Изд-во МЭИ, 2016.
10. Колечицкий Е.С., Харламова Ю.А. Расчет наведенных напряжений на проводах ВЛ высокого напряжения // Электро. Электротехника. Электроэнергетика. Электротехническая промышленность. 2014. № 4. С. 34—39.
11. Мисриханов М.Ш., Попов В.А., Медов Р.В., Костюнин Д.Ю. Моделирование воздушных линий электропередачи для расчета наведенных напряжений // Электрические станции. 2003. № 1. С. 47—55.
12. Белицын И.В., Орлов Д.В., Хрипков В.В. Методика оценки влияния индуктивных помех на отключенную линию электропередачи // Научный вестник НГТУ. 2018. Т. 71. № 2. С. 101—114.
13. Белицын И.В. Способ оценки индуктивных помех вблизи линий электропередачи // Вестник КРСУ. 2017. Т. 17. № 12. С. 29—32.
14. Мюльбаер А.А. Особенности расчета наведенного напряжения на отключенной цепи двухцепной воздушной линии электропередачи // Научный вестник НГТУ. 2016. Т. 64. № 3. С. 146—160.
15. Залесова О.В., Селиванов В.Н. Расчет наведенного напряжения на отключенных линиях электропередачи 110 кВ // Труды Кольского научного центра РАН. 2015. № 2. С. 87—98.
16. Дмитриев М.В. Напряжения, наведенные на кабельные линии 6 — 500 кВ // Электроэнергия. Передача и распределение. 2017. № 6. С. 86—91.
17. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 1996.
18. Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники. Т. 1. СПб.: Питер, 2003.
19. Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники. Т. 2. СПб.: Питер, 2003.
20. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л. Файбисовича. М.: ЭНАС, 2012.
21. Сборник директивных указаний по повышению надежности и безопасности эксплуатации электроустановок в электросетевом комплексе ПАО «Россети». Ч. II. Эксплуатация оборудования электроустановок распределительных устройств 6 кВ и выше и ВЛ 35 кВ и выше [Электрон. ресурс] www.rosseti.ru/investment/standart/corp_standart/doc/sdu_2016_2.pdf (дата обращения 05.11.2020).
---
Для цитирования: Горшков А.В., Королев И.В., Щербачева О.С. Применение защитного заземления для обеспечения электробезопасности проведения работ под наведенным напряжением // Вестник МЭИ. 2021. № 4. С. 59—66. DOI: 10.24160/1993-6982-2021-4-59-66.
#
1. Pravila po Okhrane Truda pri Ekspluatatsii Elektroustanovok [Elektron. Resurs] www.mos.gosnadzor.ru/about/documents/Prikaz%20Mintruda%20ot%2015.12.2020%20№%20903n-.pdf (Data Obrashcheniya 05.11.2020). (in Russian).
2. Gorshkov A.V. Opredelenie Maksimal'nogo Znacheniya Navedennogo Napryazheniya v Rassmatrivaemoy Tochke Otklyuchennoy Vozdushnoy Linii Elektroperedachi. Elektrichestvo. 2017;11:12—21. (in Russian).
3. Gorshkov A.V. Empiricheskiy Metod Opredeleniya Maksimal'nogo Znacheniya Navedennogo Napryazheniya v Rassmatrivaemoy Tochke Otklyuchennoy Vozdushnoy Linii Elektroperedachi. Elektrichestvo. 2019;11:23—32. (in Russian).
4. Gorshkov A.V. Otsenka Vynosa Potentsialov s Zazemliteley Podstantsiy pri Opredelenii Navedennogo Napryazheniya na Otklyuchennoy Vozdushnoy Linii Elektroperedachi. Elektrichestvo. 2020;6:13—23. (in Russian).
5. Gorshkov A.V. Opredelenie Soprotivleniya Zashchitnogo Zazemlitelya po Usloviyu Obespecheniya Bezopasnogo Provedeniya Rabot na Otklyuchennoy Linii Elektroperedachi. Elektrichestvo. 2020;10:12—19. (in Russian).
6. Kostenko M.V., Perel'man L.S., Shkarin Yu.P. Volnovye Protsessy i Elektricheskie Pomekhi v Mnogoprovodnykh Liniyakh Vysokogo Napryazheniya. M.: Energiya, 1973. (in Russian).
7. Kostenko M.V. Vliyanie Elektricheskikh Setey Vysokogo Napryazheniya na Tekhno- i Biosferu. L.: Izd-vo LPI, 1984. (in Russian).
8. Kolechitskiy E.S., Korolev I.V. Elektromagnitnoe Vliyanie Vysokovol'tnykh Liniy Elektroperedachi. Elektrichestvo. 2016;2:28—38. (in Russian).
9. Kolechitskiy E.S., Kondrat'eva O.E., Korolev I.V., Shcherbacheva O.S., Batrakov A.M. Remont Liniy Elektroperedachi pod Navedennym Napryazheniem. Ch. 1. Raschet Prodol'noy EDS i Navedennogo Toka. M.: Izd-vo MEI, 2016. (in Russian).
10. Kolechitskiy E.S., Kharlamova Yu.A. Raschet Navedennykh Napryazheniy na Provodakh VL Vysokogo Napryazheniya. Elektro. Elektrotekhnika. Elektroenergetika. Elektrotekhnicheskaya Promyshlennost'. 2014;4:34—39. (in Russian).
11. Misrikhanov M.Sh., Popov V.A., Medov R.V., Kostyunin D.Yu. Modelirovanie Vozdushnykh Liniy Elektroperedachi dlya Rascheta Navedennykh Napryazheniy. Elektricheskie Stantsii. 2003;1:47—55. (in Russian).
12. Belitsyn I.V., Orlov D.V., Khripkov V.V. Metodika Otsenki Vliyaniya Induktivnykh Pomekh na Otklyuchennuyu Liniyu Elektroperedachi. Nauchnyy Vestnik NGTU. 2018;71;2:101—114. (in Russian).
13. Belitsyn I.V. Sposob Otsenki Induktivnykh Pomekh Vblizi Liniy Elektroperedachi. Vestnik KRSU. 2017;17;12:29—32. (in Russian).
14. Myul'baer A.A. Osobennosti Rascheta Navedennogo Napryazheniya na Otklyuchennoy Tsepi Dvukhtsepnoy Vozdushnoy Linii Elektroperedachi. Nauchnyy Vestnik NGTU. 2016;64;3:146—160. (in Russian).
15. Zalesova O.V., Selivanov V.N. Raschet Navedennogo Napryazheniya na Otklyuchennykh Liniyakh Elektroperedachi 110 kV. Trudy Kol'skogo Nauchnogo Tsentra RAN. 2015;2:87—98. (in Russian).
16. Dmitriev M.V. Napryazheniya, Navedennye na Kabel'nye Linii 6 — 500 kV. Elektroenergiya. Peredacha i Raspredelenie. 2017;6:86—91. (in Russian).
17. Bessonov L.A. Teoreticheskie Osnovy Elektrotekhniki. M.: Vysshaya Shkola, 1996. (in Russian).
18. Demirchyan K.S., Neyman L.R., Korovkin N.V., Chechurin V.L. Teoreticheskie Osnovy Elektrotekhniki. T. 1. SPb.: Piter, 2003. (in Russian).
19. Demirchyan K.S., Neyman L.R., Korovkin N.V., Chechurin V.L. Teoreticheskie Osnovy Elektrotekhniki. T. 2. SPb.: Piter, 2003. (in Russian).
20. Spravochnik po Proektirovaniyu Elektricheskikh Setey. Pod Red. D.L. Faybisovicha. M.: ENAS, 2012. (in Russian).
21. Sbornik Direktivnykh Ukazaniy po Povysheniyu Nadezhnosti i Bezopasnosti Ekspluatatsii Elektroustanovok v Elektrosetevom Komplekse PAO «Rosseti». Ch. II. Ekspluatatsiya Oborudovaniya Elektroustanovok Raspredelitel'nykh Ustroystv 6 kV i Vyshe i VL 35 kV i Vyshe [Elektron. Resurs] www.rosseti.ru/investment/standart/corp_standart/doc/sdu_2016_2.pdf (Data Obrashcheniya 05.11.2020). (in Russian).
---
For citation: Gorshkov А.V., Korolev I.V., Shcherbacheva O.S. Use of Protective Grounding to Assure Electric Safety of Work under Induced Voltage Conditions. Bulletin of MPEI. 2021;4:59—66. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2021-4-59-66.
2. Горшков А.В. Определение максимального значения наведенного напряжения в рассматриваемой точке отключенной воздушной линии электропередачи // Электричество. 2017. № 11. С. 12—21.
3. Горшков А.В. Эмпирический метод определения максимального значения наведенного напряжения в рассматриваемой точке отключенной воздушной линии электропередачи // Электричество. 2019. № 11. С. 23—32.
4. Горшков А.В. Оценка выноса потенциалов с заземлителей подстанций при определении наведенного напряжения на отключенной воздушной линии электропередачи // Электричество. 2020. № 6. С. 13—23.
5. Горшков А.В. Определение сопротивления защитного заземлителя по условию обеспечения безопасного проведения работ на отключенной линии электропередачи // Электричество. 2020. № 10. С. 12—19.
6. Костенко М.В., Перельман Л.С., Шкарин Ю.П. Волновые процессы и электрические помехи в многопроводных линиях высокого напряжения. М.: Энергия, 1973.
7. Костенко М.В. Влияние электрических сетей высокого напряжения на техно- и биосферу. Л.: Изд-во ЛПИ, 1984.
8. Колечицкий Е.С., Королев И.В. Электромагнитное влияние высоковольтных линий электропередачи // Электричество. 2016. № 2. С. 28—38.
9. Колечицкий Е.С., Кондратьева О.Е., Королев И.В., Щербачева О.С., Батраков А.М. Ремонт линий электропередачи под наведенным напряжением. Ч. 1. Расчет продольной ЭДС и наведенного тока. М.: Изд-во МЭИ, 2016.
10. Колечицкий Е.С., Харламова Ю.А. Расчет наведенных напряжений на проводах ВЛ высокого напряжения // Электро. Электротехника. Электроэнергетика. Электротехническая промышленность. 2014. № 4. С. 34—39.
11. Мисриханов М.Ш., Попов В.А., Медов Р.В., Костюнин Д.Ю. Моделирование воздушных линий электропередачи для расчета наведенных напряжений // Электрические станции. 2003. № 1. С. 47—55.
12. Белицын И.В., Орлов Д.В., Хрипков В.В. Методика оценки влияния индуктивных помех на отключенную линию электропередачи // Научный вестник НГТУ. 2018. Т. 71. № 2. С. 101—114.
13. Белицын И.В. Способ оценки индуктивных помех вблизи линий электропередачи // Вестник КРСУ. 2017. Т. 17. № 12. С. 29—32.
14. Мюльбаер А.А. Особенности расчета наведенного напряжения на отключенной цепи двухцепной воздушной линии электропередачи // Научный вестник НГТУ. 2016. Т. 64. № 3. С. 146—160.
15. Залесова О.В., Селиванов В.Н. Расчет наведенного напряжения на отключенных линиях электропередачи 110 кВ // Труды Кольского научного центра РАН. 2015. № 2. С. 87—98.
16. Дмитриев М.В. Напряжения, наведенные на кабельные линии 6 — 500 кВ // Электроэнергия. Передача и распределение. 2017. № 6. С. 86—91.
17. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 1996.
18. Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники. Т. 1. СПб.: Питер, 2003.
19. Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники. Т. 2. СПб.: Питер, 2003.
20. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л. Файбисовича. М.: ЭНАС, 2012.
21. Сборник директивных указаний по повышению надежности и безопасности эксплуатации электроустановок в электросетевом комплексе ПАО «Россети». Ч. II. Эксплуатация оборудования электроустановок распределительных устройств 6 кВ и выше и ВЛ 35 кВ и выше [Электрон. ресурс] www.rosseti.ru/investment/standart/corp_standart/doc/sdu_2016_2.pdf (дата обращения 05.11.2020).
---
Для цитирования: Горшков А.В., Королев И.В., Щербачева О.С. Применение защитного заземления для обеспечения электробезопасности проведения работ под наведенным напряжением // Вестник МЭИ. 2021. № 4. С. 59—66. DOI: 10.24160/1993-6982-2021-4-59-66.
#
1. Pravila po Okhrane Truda pri Ekspluatatsii Elektroustanovok [Elektron. Resurs] www.mos.gosnadzor.ru/about/documents/Prikaz%20Mintruda%20ot%2015.12.2020%20№%20903n-.pdf (Data Obrashcheniya 05.11.2020). (in Russian).
2. Gorshkov A.V. Opredelenie Maksimal'nogo Znacheniya Navedennogo Napryazheniya v Rassmatrivaemoy Tochke Otklyuchennoy Vozdushnoy Linii Elektroperedachi. Elektrichestvo. 2017;11:12—21. (in Russian).
3. Gorshkov A.V. Empiricheskiy Metod Opredeleniya Maksimal'nogo Znacheniya Navedennogo Napryazheniya v Rassmatrivaemoy Tochke Otklyuchennoy Vozdushnoy Linii Elektroperedachi. Elektrichestvo. 2019;11:23—32. (in Russian).
4. Gorshkov A.V. Otsenka Vynosa Potentsialov s Zazemliteley Podstantsiy pri Opredelenii Navedennogo Napryazheniya na Otklyuchennoy Vozdushnoy Linii Elektroperedachi. Elektrichestvo. 2020;6:13—23. (in Russian).
5. Gorshkov A.V. Opredelenie Soprotivleniya Zashchitnogo Zazemlitelya po Usloviyu Obespecheniya Bezopasnogo Provedeniya Rabot na Otklyuchennoy Linii Elektroperedachi. Elektrichestvo. 2020;10:12—19. (in Russian).
6. Kostenko M.V., Perel'man L.S., Shkarin Yu.P. Volnovye Protsessy i Elektricheskie Pomekhi v Mnogoprovodnykh Liniyakh Vysokogo Napryazheniya. M.: Energiya, 1973. (in Russian).
7. Kostenko M.V. Vliyanie Elektricheskikh Setey Vysokogo Napryazheniya na Tekhno- i Biosferu. L.: Izd-vo LPI, 1984. (in Russian).
8. Kolechitskiy E.S., Korolev I.V. Elektromagnitnoe Vliyanie Vysokovol'tnykh Liniy Elektroperedachi. Elektrichestvo. 2016;2:28—38. (in Russian).
9. Kolechitskiy E.S., Kondrat'eva O.E., Korolev I.V., Shcherbacheva O.S., Batrakov A.M. Remont Liniy Elektroperedachi pod Navedennym Napryazheniem. Ch. 1. Raschet Prodol'noy EDS i Navedennogo Toka. M.: Izd-vo MEI, 2016. (in Russian).
10. Kolechitskiy E.S., Kharlamova Yu.A. Raschet Navedennykh Napryazheniy na Provodakh VL Vysokogo Napryazheniya. Elektro. Elektrotekhnika. Elektroenergetika. Elektrotekhnicheskaya Promyshlennost'. 2014;4:34—39. (in Russian).
11. Misrikhanov M.Sh., Popov V.A., Medov R.V., Kostyunin D.Yu. Modelirovanie Vozdushnykh Liniy Elektroperedachi dlya Rascheta Navedennykh Napryazheniy. Elektricheskie Stantsii. 2003;1:47—55. (in Russian).
12. Belitsyn I.V., Orlov D.V., Khripkov V.V. Metodika Otsenki Vliyaniya Induktivnykh Pomekh na Otklyuchennuyu Liniyu Elektroperedachi. Nauchnyy Vestnik NGTU. 2018;71;2:101—114. (in Russian).
13. Belitsyn I.V. Sposob Otsenki Induktivnykh Pomekh Vblizi Liniy Elektroperedachi. Vestnik KRSU. 2017;17;12:29—32. (in Russian).
14. Myul'baer A.A. Osobennosti Rascheta Navedennogo Napryazheniya na Otklyuchennoy Tsepi Dvukhtsepnoy Vozdushnoy Linii Elektroperedachi. Nauchnyy Vestnik NGTU. 2016;64;3:146—160. (in Russian).
15. Zalesova O.V., Selivanov V.N. Raschet Navedennogo Napryazheniya na Otklyuchennykh Liniyakh Elektroperedachi 110 kV. Trudy Kol'skogo Nauchnogo Tsentra RAN. 2015;2:87—98. (in Russian).
16. Dmitriev M.V. Napryazheniya, Navedennye na Kabel'nye Linii 6 — 500 kV. Elektroenergiya. Peredacha i Raspredelenie. 2017;6:86—91. (in Russian).
17. Bessonov L.A. Teoreticheskie Osnovy Elektrotekhniki. M.: Vysshaya Shkola, 1996. (in Russian).
18. Demirchyan K.S., Neyman L.R., Korovkin N.V., Chechurin V.L. Teoreticheskie Osnovy Elektrotekhniki. T. 1. SPb.: Piter, 2003. (in Russian).
19. Demirchyan K.S., Neyman L.R., Korovkin N.V., Chechurin V.L. Teoreticheskie Osnovy Elektrotekhniki. T. 2. SPb.: Piter, 2003. (in Russian).
20. Spravochnik po Proektirovaniyu Elektricheskikh Setey. Pod Red. D.L. Faybisovicha. M.: ENAS, 2012. (in Russian).
21. Sbornik Direktivnykh Ukazaniy po Povysheniyu Nadezhnosti i Bezopasnosti Ekspluatatsii Elektroustanovok v Elektrosetevom Komplekse PAO «Rosseti». Ch. II. Ekspluatatsiya Oborudovaniya Elektroustanovok Raspredelitel'nykh Ustroystv 6 kV i Vyshe i VL 35 kV i Vyshe [Elektron. Resurs] www.rosseti.ru/investment/standart/corp_standart/doc/sdu_2016_2.pdf (Data Obrashcheniya 05.11.2020). (in Russian).
---
For citation: Gorshkov А.V., Korolev I.V., Shcherbacheva O.S. Use of Protective Grounding to Assure Electric Safety of Work under Induced Voltage Conditions. Bulletin of MPEI. 2021;4:59—66. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2021-4-59-66.
Downloads
Published
2020-12-16
Issue
Section
High Voltage Engineering
