Вопросы электробезопасности при эксплуатации воздушных линий электропередачи

            А. И. Вантеев








ВОПРОСЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ



ПРАКТИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ



4-е издание, переработанное и дополненное









Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2024

УДК 621.315.17:331.45
ББК31.279:65.246
     В17









    Вантеев, А. И.
В17 Вопросы электробезопасности при эксплуатации воздушных линий электропередачи : практическое пособие / А. И. Вантеев. -4-е изд., перераб. и доп. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. - 172 с. : ил., табл.
       ISBN978-5-9729-1789-1

       Освещены актуальные вопросы организации работ на воздушных линиях электропередачи, находящихся в отключенном положении в зоне влияния других действующих линий, контактного провода РЖД и атмосферных воздействий. Объяснены физические основы происходящих процессов, рассмотрены известные случаи травматизма, даны рекомендации ремонтному персоналу служб электросетевых предприятий по обеспечению безопасности при выполнении ремонтных работ.
       Для электромонтеров и мастеров служб высоковольтных воздушных линий, диспетчерских служб электросетевых предприятий и центров управления сетями, а также студентов электроэнергетических специальностей высших и средних учебных заведений.


                                                       УДК 621.315.17:331.45
                                                       ББК31.279:65.246






ISBN 978-5-9729-1789-1 © Вантеев А. И., 2024

                     © Издательство «Инфра-Инженерия», 2024
                     © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024

            ПРЕДИСЛОВИЕ



    Уважаемый читатель, в ваших руках третье, переработанное и дополненное издание книги «Вопросы безопасной организации работ на воздушных линиях электропередачи». Первое издание вышло в четвертым номере за 2014 год приложения к журналу «Энергетик» - Библиотечка электротехника, второе - в номерах 7 и 8 приложения к журналу «Энергетик» - Библиотечка электротехника. За время, прошедшее после подготовки материала для второго издания, произошли некоторые изменения в нормативно-технических документах (НТД): обновились Правила охраны труда при эксплуатации электроустановок (последние вступили в действие в ноябре 2018 г.:
    1) Правила охраны труда (Правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. СПб. 2019 г.], появились новые отраслевые НТД ПАО Россетти [1];
    2) Порядок применения электрозащитных средств в электросетевом комплексе ПАО «Россети». Требования к эксплуатации и испытаниям. Стандарт организации ПАО «Россети» СТО 34.01-30.1-001-2016. Приложение к распоряжению ПАО «Россети» от 11.08.2016 № 336р [2];
    3) Сборник директивных указаний по повышению надежности и безопасности эксплуатации энергоустановок

3

ВОПРОСЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

      в электросетевом комплексе ПАО «Россети». Сб-МРСК-ВНД-589.01-17. Часть II [3].
   Однако проблему наведенных напряжений и после этих обновлений нельзя считать закрытой. Об этом на страницах данной книги также будет рассказано.
   Безопасная организация работ на воздушных линиях (ВЛ), находящихся в отключенном положении в зоне влияния других действующих ВЛ, до сих пор остается острой, актуальной и проблемной темой электроэнергетики. По этому поводу написано множество статей в периодических профессиональных изданиях (среди них электронный журнал «Новое в российской электроэнергетике», электронная газета «Энергопресс», журналы «Электрические станции», «Энергетик», «Новости Электротехники», «Энергоэксперт» и др.), защищен целый ряд кандидатских диссертаций. В том, что это действительно проблема, сомневаться не приходится, хотя бы потому, что только по одной этой причине (из-за попадания под наведенное напряжение при выполнении ремонтных работ на отключенных ВЛ) после выхода в 2000 году Межотраслевых правил по охране труда при эксплуатации электроустановок (МПОТ) погибло более пятнадцати человек. К этому привели непродуманные, неподготовленные, неразъясненные персоналу изменения в МПОТ.
   Нужно отметить, что проблема наведенных напряжений была введена искусственно - запретом в МПОТ [4]. заземлений ВЛ по концам при превышении так называемым наведенным напряжением на ВЛ величины 25 В. Самое нехорошее заключается в том, что законодатели Правил до сих пор не признали свои ошибки, а также в том, что ни в одном из случаев смертельного травматизма в актах расследований даже не прослеживается сомнение в обоснованности правил. Ну как можно объяснить семье погибшего, что он

4

ПРЕДИСЛОВИЕ

работал по несовершенным правилам - легче сказать, что погибший сам виноват, ведь он же «правила безопасности нарушил»!
   В данной книге продолжено обобщение публикаций и даны рекомендации ремонтному персоналу служб высоковольтных линий электросетевых предприятий по исключению или хотя бы уменьшению опасностей так называемых наведенных напряжений. Это необходимо еще и потому, что до сих пор, несмотря на шквал критических замечаний в адрес Правил охраны труда при эксплуатации электроустановок и Методических указаний по определению наведенного напряжения на отключенных воздушных линиях, проходящих вблизи действующих ВЛ, ситуация с нормативно-техническими документами (НТД) оставляет желать лучшего. В пределах РФ до сих пор находятся организаторы работ на ВЛ, стремящиеся дословно и слепо соблюдать пункты недостаточно совершенных в этой части Правил безопасности, и это приводит к несчастным случаям. Этому способствует и отсутствие достаточно четкого документа в форме НТД, где бы подробно была рассмотрена физика происходящих на ВЛ процессов, были бы показаны границы применимости тех или иных требований Правил охраны труда при организации работ на ВЛ, даны конкретные рекомендации линейному персоналу. Огромная масса публикаций в профессиональной периодической печати продолжает оставаться в виде «литературы», не обязательной к применению.
   Представленный в данной книге материал рассчитан на электромонтеров и мастеров служб высоковольтных воздушных линий. Он может быть также полезен для диспетчерских служб электросетевых предприятий и центров управления сетями, а также студентам электроэнергетических специальностей высших и средних учебных заведений.

5

ВОПРОСЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

В книге приводится большое количество практических примеров разбора обстоятельств несчастных случаев. Книга написана простым и доступным языком в форме, близкой к диалоговой.






























КОНТАКТЫ:
Вантеев Анатолий Иванович: 8-927-186-18-29;
vai-saransk@mail.ru.

6

  ГЛАВА 1.


            ВОЗДУШНЫЕ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ -ОДНА ИЗ ОСНОВНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ



   Воздушные линии электропередачи - это одна из основных составляющих электроэнергетики.
   Согласно Правилам по охране труда при эксплуатации электроустановок, воздушная линия электропередачи (ВЛ) -это устройство, предназначенное для передачи или распределения электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным с помощью траверс (кронштейнов), изоляторов и арматуры к опорам или стойкам на инженерных сооружениях (мостах, путепроводах и т. п.). Воздушная линия электропередачи является электроустановкой, то есть установкой для передачи и распределения электрической энергии, причем электроустановкой с простой и наглядной схемой.
   Электрическая энергия применяется повсюду (можно сказать, что все, что нас окружает, «построено на электричестве»), ее производство же в силу известных причин сосредоточено в многократно меньшем количестве мест. ВЛ (и кабельные линии также) как раз и предназначены для передачи и распределения электроэнергии, доведения ее до всех потребителей.

7

ВОПРОСЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

   По роду передаваемого тока ВЛ классифицируются на ВЛ переменного тока и ВЛ постоянного тока, причем первые имеют преимущественное распространение.
   По напряжению ВЛ и их назначению они классифицируются на:
   -  ВЛ до 1000 В (ВЛ низкого напряжения) - подводят электроэнергию непосредственно к потребителям, подавляющая часть которых работает на напряжении ниже 1000 В;
   -  ВЛ 6, 10 кВ (ВЛ среднего класса по напряжению) - подводят электроэнергию к трансформаторным подстанциям последней ступени трансформирования (6/0,4 или 10/0,4 кВ) и к мощным потребителям, работающим на напряжении 6 или 10 кВ;
   -  ВЛ 35 кВ (также ВЛ среднего класса по напряжению) -подводят электроэнергию к трансформаторным подстанциям предпоследней ступени трансформирования (35/6 или 35/10 кВ); в настоящее время в связи с так называемым «глубоким вводом напряжения 110 кВ к потребителям» этот класс напряжения почти не развивается и постепенно сходит на нет;
   -  ВЛ 110, 154, 220 кВ (распределительные ВЛ высокого класса по напряжению) - предназначены для электроснабжения предприятий и населённых пунктов крупных районов и соединяют распределительные пункты с потребителями, к примеру, соединяют электростанции с распределительными пунктами;
   -  ВЛ 330, 500 кВ (магистральные ВЛ сверхвысокого класса по напряжению) - предназначены для передачи электроэнергии от мощных электростанций, а также для связи энергосистем и объединения электростанций внутри энергосистем;

8

ГЛАВА 1. ВОЗДУШНЫЕ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ -
                    ОДНА ИЗ ОСНОВНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

   — ВЛ 750 кВ и выше (сверхдальние ВЛ ультравысоких напряжений) - предназначены для связи крупных энергетических центров при больших расстояниях между ними.
   В настоящее время достаточно освоенным является и класс ВЛ 1150 кВ по напряжению.
   В специальных случаях могут использоваться и другие классы напряжений - в основном это касается тяговых сетей железных дорог (27,5 кВ, 50 Гц переменного тока и 3,3 кВ постоянного тока), метрополитена (825 В постоянного тока), трамваев и троллейбусов (600 В постоянного тока).
   Приведенные классы ВЛ по напряжению существенно различаются в основном требованиями в части расчётных условий и конструкций. Конструкция ВЛ регламентируется Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) [5].
   В качестве номинальных напряжений для ВЛ постоянного тока используются напряжения: 150 (± 75 кВ), 400 (± 200 кВ), 800 (± 400 кВ) и даже 1500 (± 750) кВ.
   Проанализируем причины, по которым во всем мире принято электроснабжение трехфазным переменным током частотой 50 (60 на американском континенте) Гц и почему нельзя обойтись без таких электроустановок, как высоковольтные воздушные линии электропередачи, работа на которых сопряжена с немалыми трудностями и опасностями, о чем и пойдет речь начиная со следующей главы.
   Известно, что во всем мире для производства, передачи, распределения и потребления электрическая энергия используется в виде трехфазного переменного тока частотой 50 Гц на евразийском континенте и 60 Гц на американском континенте.

9

ВОПРОСЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

   Интересен вопрос, а почему принят переменный ток, почему трехфазный и, наконец, почему частотой 50 (60) Гц? Разумеется, все это было принято не зря. И вообще, принятие любого технического решения, выбор любого параметра - это всегда компромисс: компромисс между желаниями и возможностями, между технической осуществимостью и экономической целесообразностью.
   Необходимо отметить, что электрическая энергия - это очень удобный вид энергии. Действительно, для запуска или вывода из работы какого-либо оборудования часто достаточно повернуть рычажок или нажать кнопку. Так же легко включается, регулируется и отключается энергия газа. Но электрическая гораздо удобнее, так как сравнительно легко преобразуется в другие виды энергии. На заре электрификации электроэнергия производилась в виде энергии постоянного тока. Развивающаяся промышленность требовала использования электроэнергии во все новых местах. Для этого необходимо было передавать все большие количества электроэнергии на все более дальние расстояния. На небольшие расстояния ее можно было передавать на напряжении электроприемников. Но возрастающие количественные изменения (увеличение передаваемых мощностей и расстояния передачи) потребовали изменений качественных - замены постоянного тока на переменный, который дает возможность трансформирования и позволяет на участке передачи (только для того, чтобы передать электроэнергию на большое расстояние) повысить напряжение на передаче с целью минимизации потерь энергии.
   Известно, что потери энергии при передаче постоянным током определяются формулой:

10