Что такое наведенное напряжение

Наведенное напряжение – это неприятное явление, выраженное в появлении на отключенных проводах потенциала, знакомо каждому электрику. Природа наведенного напряжения понятна уже из названия и вызвана она влиянием на отключенный проводник соседних сетей, идущих параллельно линий, по которым течет электрический ток.

Это особенно заметно на примере высоковольтных воздушных линий (ВЛ) электропередач, величины наведенного напряжения на отключенных участках которых могут достигать десятков, а то и сотен киловольт. Иллюстрацией наведенного напряжения в быту может служить слабое свечение отключенных светодиодных ламп или появление «второй фазы» в розетке, если оборван нулевой провод.

Величина наведенного напряжения зависит от нескольких факторов:

• протяженности параллельного участка рабочей и отключенной ВЛ;
• расстояния между отключенной и рабочей линиями электропередач;
• величины протекающего по подключенным проводам электрического тока;
• напряжения рабочей линии.

По своему характеру наведенное значительно опаснее породившего его рабочего напряжения. В случае возникновения аварийных ситуаций в подключенных, работающих в номинальном режиме линиях, срабатывает защитная автоматика и обесточивает их. При наведенных напряжениях автоматика бессильна, поэтому монтажные или ремонтные работы на отключенной воздушной линии требуют специальных мер защиты.

Природа явления и способы защиты

Причина наличия наведенного напряжения в отключенных проводниках кроется в двух составляющих:

• электростатической;
• электромагнитной.

Электростатической составляющей наведенного напряжения мы обязаны емкостной связи двух ВЛ, с коэффициентом связи k, прямо пропорциональным длине ВЛ и обратно пропорциональным расстоянию между рабочей и отключенной линиями. Отсюда величина наведенного напряжения () связана с напряжением работающей линии () следующей зависимостью: = k*

Кроме того на электростатическую компоненту наведенного потенциала влияет атмосферная статика и даже полярное сияние. Избавиться от статической наводки можно простым заземлением в любом месте отключенного участка.

С электромагнитной составляющей намного сложнее, возникновение наведенного напряжения в этом случае происходит благодаря индуктивной связи между взаимодействующими линиями. По сути, здесь подходит аналогия с электрическим трансформатором, где проводам работающей линии отводится роль первичной обмотки, а проводу отключенной ВЛ – вторичной.

Вокруг проводов с переменным током образуется электромагнитное поле, интенсивность которого зависит от величины протекающего тока. Благодаря ему в проводах отключенной линии, как во вторичной обмотке трансформатора наводится ЭДС (), которая и является составляющей наведенного напряжения. Ее величина зависит от коэффициента индуктивной связи (M), протяженности параллельного участка () и силы тока во влияющей линии ():

= M**

Очевидно, что величина напряжения влияющей линии роли не играет, а наведенное напряжение в данном случае зависит от силы тока фазных проводов и зоны взаимодействия.

Борьба с последствиями воздействия электромагнитного поля намного сложнее, поскольку в отключенных ВЛ наводится ЭДС, величина которой меняется на протяжении всей длины отключенного участка от плюсового до минусового значения. Порогом безопасности согласно требованиям ПУЭ считается 25 В, поэтому для безопасного проведения работ на отключенном участке необходим поиск оптимальных точек заземления.