Рис. 1.17. Эпюры напряженности электрического и индукции магнитного полей промышленной частоты, создаваемых на уровне поверхности земли под BJI:

а - вертикальная составляющая напряженности электрического пола; б - магнитное поле

В качестве примера на рис. 1.17 приведены результаты расчета электрических и магнитных полей, создаваемых ВЛ высокого напряжения в нормальных эксплуатационных условиях. Даны эпюры напряженности электрического и магнитного полей при поперечном разрезе ВЛ в середине пролета. Вследствие того, что провес проводов в середине пролета наибольший, в. других аналогичных разрезах создаваемые поля будут заметно меньшими.

Полученные эпюры напряженностей электрических и магнитных полей, созда­ваемых линиями электропередачи, обычно хорошо согласуются с результатами изме­рений, так как ВЛ имеют относительно простую конфигурацию.

Расчеты напряженностей электрических и магнитных полей на территории ОРУ электростанций и подстанций затруднены вследствие экранирующего действия многочисленного силового оборудования, рас­положенного в различных местах ОРУ. На рис. 1.18 приведена карта магнитного поля частотой 50 Гц, полученная в результате такого приближенного расчета. Более досто­верные сведения могут быть получены на основе измерений. На рис. 1.19 в качестве примера показаны результаты измерений, выполненных на подстанции напряжением 380/130 кВ.

Магнитные и электрические поля про­мышленной частоты (а также гармонические составляющие низкой частоты) могут оказывать неблагоприятное влияние на авто­матические и автоматизированные системы технологического управления электротех­ническими объектами из-за низкочастотных наводок в цепях сигнализации и управле­ния, измерительных цепях, воздействуя непосредственно на терминалы микропро­цессорных устройств и на мониторы ком­пьютеров. На рис. 1.20 приведена картина магнитного поля токоограничивающих реак­торов на релейном щите управления под­станции. Близкое расположение реактор­ного помещения и щита управления явля­ется примером неучета обеспечения ЭМС автоматической и автоматизированной сис­тем технологического управления электро­техническими объектами на стадии проек­тирования объекта.

В табл. 1.9 приведены некоторые дан­ные по напряженностям магнитных полей промышленной частоты на электрических станциях и подстанциях.

Рис. 1.19. Электрические и магнитные поля промышленной частоты на территории подстанции напряже­нием 380/130 кВ по результатам измерений:

а - план подстанции; б - эпюры напряженности электрического поля; в - эпюры магнитной индукции по некоторым направлениям

Таблица 1.9. Напряженности магнитного поля промышленной частоты на промышленных предприятиях

Предприятие, устройство	Место измерения	Напряженность, А/м
Электростанция	На расстоянии 0,3; 0,5; 1,0; 1,5 м от генераторных сборных шин с током 2,2 кА	36; 22; 12; 6,5
	Вблизи трансформатора мощностью 190 MB∙А, связываю­щего генератор с сетью ВН	6,4
	На расстоянии 0,3; 0,5; 1,0; 1,5 м от ячейки РУ 6 кВ	13; 9; 4,3; 2,4
	На расстоянии 0,3; 0,5; 1,0 м от трансформатора мощностью 0,6 MB∙A CH	14; 9,6; 4,4
	На расстоянии 0,3; 0,5; 1 м от двигателя насоса мощностью 6 MB∙А с номинальным током 0,65 кА на стороне кабель­ного подвода СН	26; 15; 7
	В приборном помещении на расстоянии 0,3 м от много­канального записывающего устройства	10,7
	В диспетчерской на расстоянии 0,3 м от записывающего устройства	0,9
Линия электро­передачи 400 кВ	Под проводами в середине пролета при токе 1 кА	10
Подстанция	Под сборными шинами 400 кВ вблизи присоединения линии с током 0,6 кА	9
	Под сборными шинами вблизи присоединения линии 200 кВ с током 0,5 кА	14
	В помещении с релейным оборудованием на расстоянии 0,1; 0,3 м от трансформаторов	7; 11
Электростанция на буром угле	На пульте управления на расстоянии 20 м от генератора	8
Электротяговая подстанция	В помещении с вычислительной техникой на расстоянии 16 м от РУ 5 кВ	4 - 6
	Непосредственно в РУ	До 80
Электролизное хлорно-газовое устройство	В помещениях рядом с электролизным устройством	1600 постоянное поле с наложенным переменным полем
Устройство для плавки алюминия	В помещениях на расстоянии 6 м от шин с током 100 кА	1200 постоянное поле

---

1.5. РАДИОЧАСТОТНЫЕ ПОЛЯ

Радиопередатчики относятся к классу источников преднамеренного, излучения. Примерами такого излучения являются радиовещательные передатчики, навигаци­онные средства и устройства дистанцион­ного управления.

В табл. 1.10 приведена информация по некоторым официально разрешенным источникам преднамеренного излучения с указанием значений излучаемой мощности, типичных расстояний от радиопередатчика до приемника в населенной местности и расчетной напряженности электрического поля. Для всех диапазонов, кроме диапа­зона волн ОВЧ (0,014÷0,5 МГц), напряженность электрического поля дана для рассто­яний, превышающих зону поля электромаг­нитной индукции.

Значения напряженности электрического поля, приведенные в табл. 1.10 (согласно МЭК 61000-2-3), получены по выражению:

,

где - постоянная величина ( для всех источников, кроме переговорных устройств, для которых (см. МЭК 61000-4-3); ЭИМ - эффективная излучаемая мощ­ность, Вт; - минимальное расстояние, м.

В рассматриваемой модели источник излучения - передающая антенна - ведет себя как полуволновой диполь в дальней зоне излучения, в которой расстояние между источником излучения и точкой наблюдения больше, чем значение , где - длина волны излучения, превышающая размеры источника излучения. В дальней зоне излу­чения выполняется отношение Ом в воздухе, где и - напряженности элек­трического и магнитного полей.

Таблица 1.10. Электрические поля, создаваемые некоторыми радиопередатчиками

Источник	Частотный диапазон, МГц	Типичное максималь­ное действующее значение излучаемой мощности, Вт	Типичное минимальное расстояние, м	Напряженность электрического поля в соответствую­щей точке, В/м
Радиотрансляция в диапазоне длинных волн и в приморской зоне	0,014 - 0,5	2,5∙106	2∙103	5,5
Радиотрансляция в диапазоне средних волн	0,2 - 1,6	800∙103	500	12,5
Любительские радиостанции	1,8 - 30	1∙103	10	22
Коротковолновая связь, вклю­чая радиотрансляцию	1,6 - 30	10∙103	1×103	0,1
«Гражданский» диапазон	27 - 28	12	10	2,5
Любительские радиостанции диапазона ОВЧ и УВЧ	50 - 52 144 - 146 432 - 438 1290 - 1300	8∙103	10	65
Стационарные и мобильные средства связи	29 - 40 68 - 87 146 - 174 422 - 432 438 - 470 860 - 990	130	2	40
Портативные телефоны, включая сотовые и радиотеле­фоны	900 - 1900	5	0,5	30
Телевидение диапазона мет­ровых волн (ОВЧ)	48 - 68 174 - 230	320∙103	500	8
Радиотрансляция в диапазоне метровых волн (ОВЧ)	88 - 108	100∙103	250	9
Телевидение диапазона дециметровых волн (УВЧ)	470 - 853	500∙103	500	10
Радарные установки	1000 - 30 000	10∙106	200	110
Приемопередатчики (переносные)	27 - 1000	5	0,5	30

---

В табл. 1.10 напряженности электриче­ского поля приведены для радаров воен­ного назначения. Эти значения рассчитаны для расстояния 200 м, так как электриче­ские станции и подстанции могут распола­гаться вблизи мест использования таких радаров (например, около моря).

Кроме устройств, указанных в табл. 1.10, существуют и другие устройства излучения электромагнитной энергии (например, уст­ройства охранные сигнализации, дистанци­онные пульты управления гаражными воро­тами). В таких устройствах, как правило, используют запрещенные радиодиапазоны с относительно малыми излучаемыми мощ­ностями.

В составе силовых установок присут­ствуют и другие источники высокочастотных возмущений, например двигатели, генераторы, силовые преобразователи, осве­тительные устройства, электронные сис­темы и т.д.

Проведенные измерения показали, что на большинстве обследованных энергообъ­ектов уровень напряженности поля радио­частотного диапазона не превышал допус­тимых для микропроцессорных устройств автоматических и автоматизированных сис­тем технологического управления электро­техническими объектами значений. В то же время на одной из подстанций Мосэнерго была зарегистрирована напряженность поля более 100 В/м на частоте около 1 МГц. Высокий уровень напряженности поля (более 25 В/м) был также зарегистрирован при использовании персоналом энергообъ­екта на релейном щите (расстояние от источ­ника излучения 3 м) стандартного радиопереговорного устройства на частоте 27 МГц.

1.6. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИМПУЛЬС ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА

Термин электромагнитный импульс (ЭМИ) ядерного взрыва включает в себя множество категорий импульсов, в том числе вызванных взрывами на поверхности Земли или в космическом пространстве. Высотные (выше 30 км) ядерные взрывы особенно опасны для объектов электро­энергетики. Они вызывают появление трех типов электромагнитных импульсов, кото­рые могут проявить себя на поверхности Земли:

• первый и второй ЭМИ;

• третий (магнитогидродинамический) ЭМИ.

Возникновение первого ЭМИ связано с отражением электронов Комптона, создава­емых - излучением, - излучением и ней­тронами при их взаимодействии с молеку­лами воздуха при ядерных взрывах на больших высотах (рис. 1.21).

Эти электроны когерентно отражаются магнитным полем Земли, так что попереч­ный поток электронов создает поперечное электрическое поле, распространяющееся по направлению к поверхности Земли.

Первый импульс характеризуется зна­чительными пиковыми напряженностями электрического поля (десятки киловольт на метр), малой длительностью фронта (порядка единиц наносекунд), небольшой общей длительностью импульса (до сотен наносекунд).

Рис. 1.21. Первый ЭМИ высотного ядерного взрыва

Рис 1.22. Форма ЭМИ высотного ядерного взрыва:

- напряженность первого ЭМИ; - напряженность второго ЭМИ; - напряженность МГД ЭМИ

---

Непосредственно за быстрым первона­чальным переходным процессом излучае­мое нейтронами рассеянное и жесткое гамма-излучение создает дополнительную ионизацию, приводящую к появлению вто­рого ЭМИ.

Напряженность электрического поля этого импульса составляет от 10 до 100 В/м и может длиться от единиц до десятков милли­секунд.

Последний импульс, обычно называе­мый магнитогидродинамическим (МГД ЭМИ), генерируется самим ядерным взры­вом и характеризуется электрическим полем низкой амплитуды (порядка десятков мил­ливольт на метр), длительным фронтом (порядка секунд) и длительным импульсом (сотни секунд).

На рис. 1.22 (публикация МЭК 1000-2-9 за 1996 г.) показаны три рассмотренные составляющие высотного ядерного взрыва ЭМИ. Общая напряженность электричес­кого поля определяется как

,

где - напряженность первого ЭМИ высотного ядерного импульса; - напряженность второго ЭМИ; - напряжен­ность МГД ЭМИ.

Воздействие описанных выше ЭМИ может представлять угрозу работе электро­установок при совпадении двух условий:

• ВЛ имеют достаточную длину для образования больших разностей потенциа­лов на их концах;

• на обоих концах ВЛ сопротивление заземлителя постоянному току небольшое, что создает возможность протекания по линии постоянных токов (при этом токи в несколько сотен ампер могут вызвать эффект насыщения сердечника трансфор­матора).

Благодаря своим свойствам МГД ЭМИ могут взаимодействовать с ВЛ очень боль­шой длины и наводить в них токи, вызы­вающие появление гармонических состав­ляющих тока и дисбаланса фаз, которые, в свою очередь, могут серьезно повредить некоторые компоненты энергосистемы (напри­мер, силовые трансформаторы). Поля, создаваемые МГД ЭМИ, вызывают появле­ние наведенных токов, подобных токам в телефонных сетях (земляным токам), причиной появления которых являются маг­нитные бури, довольно часто случающи­еся в северных странах.

1.7. РАЗРЯДЫ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

Накопление заряда статического элект­ричества на теле человека обычно имеет трибоэлектрическую природу. При этом электростатический заряд человека обус­ловлен трением двух материалов, один из которых является непроводящим (пластик, синтетика).

Первичные источники статического электричества приведены в табл. 1.11.

В общем случае значение заряда стати­ческого электричества объекта зависит от следующих факторов:

• уровня относительной влажности воздуха (при повышенной влажности воз­духа заряд стекает быстрее);

• сопротивления изоляции и диэлект­рической проницаемости диэлектрика - подошвы обуви, ковра, одежды, покрышек колес и т.д., отделяющего заряженный объ­ект от проводящей поверхности;

• электрической емкости объекта, включая человека, относительно земли;

• ритмичности шагов при движении и скорости перемещения человека;

• сопротивления кожи человека (с уче­том потоотделения);

• поверхностного давления между двумя взаимодействующими материалами.

---

В зависимости от условий окружающей среды потенциал человека может достигать 10-25 кВ, а запасенная энергия— несколько миллиджоулей. Типичные потенциалы приве­дены в табл. 1.12.

На рис. 1.23 приведены зависимости потенциала, обусловленного зарядом ста­тического электричества человека, от отно­сительной влажности воздуха.

Разряд статического электричества с тела человека может вызывать протекание кратковременных импульсов тока (длитель­ностью фронта от сотен пикосекунд до нескольких наносекунд) с амплитудой в несколько десятков ампер и длительностью импульса до 100 не; параметры тока зависят от уровня напряжений и параметров цепи разряда.

Таблица 1.11. Первичные источники статического электричества

Предмет	Материал, изделие
Рабочие столы	Покрытые пластиком, лакированные или натертые мастикой поверхности
Рабочие стулья	Пластик, фибергласс, лакированные деревянные поверхности, дедероновые чехлы, мягкая обивка на основе пенорезины, незаземленные металлические стулья
Полы	Лакированный бетон, натертое дерево, пластиковые покрытия, каменные плиты, ковры из синтетических материалов
Одежда	Рабочая и прочая одежда из синтетических материалов, хлопка, не подлежащая глажению, обувь с креповой или резиновой подошвой
Упаковка, тара	Коробки, кляссеры, футляры, чехлы, кожухи, сумки, пакеты и упаковочные материалы из пластмассы
Инструмент	Инструмент с пластмассовыми ручками, незаземленные работающие паяльники, оксидированные алюминиевые и анодированные металлические поверхности, всасывающие патрубки из пластика, щетки и кисти с синтетической щетиной, изолированные каретки в устройствах поточной пайки, испаряющийся флюс
Документация, бумага, письменные принадлежности	Бумага любого вида, фотокопии, фольга, пишущие приборы из пластика

Таблица 1.12. Потенциалы, обусловленные зарядами статического электричества, измеренные при относительной влажности воздуха 24 % и температуре воздуха 21ºС

Причина возникновения	Производственное помещение	Потенциал, В
Человек, идущий по полу с поливинилхлоридным покрытием	Монтажное	200 - 9000
Человек, работающий за верстаком	»	100 – 3000
Человек, держащий пластмассовую сумку перед верстаком	»	300 – 7000
Человек, заполняющий приемный бункер автоматического сортировочного устройства	»	100 – 2000
Извлечение пластиковой микросхемы из пластикового пакета	»	До 20000
Извлечение пластиковой микросхемы из пенопластовой тары		До 11000
Упаковка керамической микросхемы в пластмассовый футляр и извлечение из него	»	До 4000
Упаковка керамической микросхемы в пенопластовую тару и извлечение из нее	»	До 5000
Манипуляции с паяльными устройством	Ремонтная мастерская	500 – 1500
Размещение отдельных печатных плат в пластиковый чемодан	Испытательное помещение	100 – 800
Человек, идущий по нейлоновому ковру	Канцелярское помещение	10000 - 15000
Полиэфирная натертая сумка, положенная на верстак с поливинилхлоридным покрытием	Лаборатория	100 – 800 (2000 В при подъеме сумки на 10 см)

---

Смотрите также файлы

• Санитарлы-қорғаныс аймақты анықтау және зиянды қоспалардың атмосферада сейілуін есептеу.docx

• шпоры саясаттану.docx

• все формулы вышмат.doc

• Алгебра 1 семестр.pdf

• ЭОиУП A416 5В070200 каз Тузелбаев.pdf