Закрыть

Наведенное напряжение что это такое: Наведенное напряжение и защита от него

Наведенное напряжение и защита от него

  • Статья
  • Видео

Возникновение наводки на воздушных линиях электропередачи и в электроустановках, связанных с ними, представляет опасность не меньшую, чем присутствие рабочего напряжения на них. Также данное явление возникает в бытовых условиях в сети 220 В, поэтому необходимо понимать природу возникновения и меры защиты от наведенного напряжения, о чем мы и поговорим далее.

  • Причины возникновения
  • В чем опасность явления?
  • Наводка в квартире

Причины возникновения

Наведенное напряжение возникает на выведенной в ремонт и обесточенной воздушной линии электропередач (ВЛ), вследствие влияния на нее электромагнитного поля расположенной в непосредственной близости работающей электроустановки или другой ВЛ, которая находится под напряжением. Таким образом, ВЛ, которая проходит параллельно отключенной линии, наводит сторонний потенциал, который представляет существенную опасность для обслуживающей ремонтной бригады.

Значение наведенного напряжения в проводе изменяется в зависимости от протяженности участка, на котором ВЛ идут параллельно, тока нагрузки и величины рабочего напряжения, отдаленности фазных проводов, метеорологических условий. Потенциал, который наведен на ВЛ, объединяет в себе два вида воздействия – электромагнитную и электростатическую составляющую:

  • Электромагнитная часть появляется под действием магнитного поля, возникающего от протекания тока по работающей рядом ВЛ. Отличительной особенностью данной составляющей является то, что при заземлении даже в нескольких местах линии, она не изменяет свою величину. Единственное, что можно изменить с помощью заземлений – это расположение точки нулевого потенциала.
  • Электростатическая часть, в отличие от электромагнитной, устраняется путем заземления линии в ее концах и в месте ведения работ. Снизить же величину наведенного напряжения возможно установив заземление хотя бы в единственной точке ВЛ.

Давайте рассмотрим подробнее, что это такое – наведенное напряжение и природу его возникновения. Чтобы понять, как оно появляется, обратимся к фото, на котором изображен проводник:

Имеется проводник, обозначенный на картинке как А-А. При протекании по нему переменного тока создается электромагнитное поле, интенсивность которого уменьшается по мере отдаления от проводника (на изображении можно заметить снижение яркости окраски). Также изменяются пульсации электромагнитного поля с изменением направления и величины тока. При попадании в поле любого другого проводника в нем индуцируется наведенное напряжение. Ниже на картинке показаны проводники с подключенными измерительными приборами для определения величины напряжения:

Какое значение считается опасным для персонала? Считается, что если на отключенной ВЛ присутствует наведенное напряжение и его значение не превышает 25 В, то ремонтные мероприятия производятся с применением обычных средств защиты. В случае превышения безопасной величины следует пользоваться специальными средствами защиты и выполнять технические мероприятия, обеспечивающие требуемую степень защиты от опасного воздействия наведенного потенциала.

Такими мерами безопасности могут быть разземление вначале и конце линии, разрез провода, установка заземления на участках ВЛ.

Узнать о том, какие электрозащитные средства используют в установках выше 1000 Вольт, вы можете из нашей статьи!

В чем опасность явления?

Наведенное напряжение можно считать более опасным и коварным в отличие от рабочего в силу того, что на него никак не реагирует защитная аппаратура. Например, при попадании под него ремонтного персонала, работник будет находиться под опасным воздействием до момента освобождения от его влияния. А вот если на человека воздействует рабочее напряжение, то срабатывает защита и происходит автоматическое отключение, вследствие короткого замыкания.

Кстати, о коротком замыкании (КЗ). При КЗ в рабочей линии происходит наводка на отключенную ВЛ и многократное превышение тока, что, естественно, отражается на персонале, занятом ремонтом на отключенной ВЛ. Последствия могут быть весьма плачевными – от сильных ожогов, до протекания тока по жизненно важным органам с их поражением, вплоть до летального исхода. Поэтому не нужно пренебрегать правилами безопасности при проведении работ на отключенных ВЛ.

Что же делать в случае попадания человека под наведенное напряжение? Как избавиться от его воздействия? Необходимо устранить протекание тока через тело человека. Для этого понадобится соединить опасную часть электроустановки с «землей», набросив на нее заземление.

Наводка в квартире

Не считая ВЛ и электроустановок, наведенное напряжение может также возникать в квартире и в частном доме в сети 220 В. Так называемая «наводка» появляется в кабеле, проложенном опять же рядом с проводом, по которому протекает ток. Для примера приведем ситуацию, когда при выключенном выключателе на диодных лампочках появляется еле заметное свечение. Происходит это из-за того, что рядом с проводом, питающим лампы, проложен проводник с фазной жилой. А действие электромагнитного поля никто не отменял. Отсюда и возникает небольшая наводка, величины которой достаточно для того, чтобы «подсветить» светодиоды.

Еще один случай – это наводка в розетке. Возникает она, если произошел обрыв нулевого провода. Тогда при измерении индикатором на клеммах розетки получим две фазы. Но на самом деле, фазный провод как был один, так и останется, а «вторая фаза» пропадет, как только нулевой провод будет заново подключен.

С примером опасного влияния наводки вы можете ознакомиться на видео:

Реальный пример

Вот мы и рассмотрели, что такое наведенное напряжение, чем опасно это явление и какие меры защиты нужно предпринимать для того, чтобы обезопасить персонал от поражения электрическим током. Надеемся, предоставленная информация была для вас понятной и полезной!

Наверняка вы не знаете:

  • Как защититься от электромагнитных излучений
  • Средства защиты в электроустановках до 1000В
  • Как найти место повреждения кабеля

Реальный пример

Формула наведенного напряжения — GeeksforGeeks

Электромагнитная индукция — это явление, при котором проводник помещается в определенное положение, а магнитное поле изменяется или остается постоянным по мере движения проводника. В результате это создает напряжение или электродвижущую силу на электрическом проводнике, известную как индуцированное напряжение. Понятие индуцированного напряжения объясняется законом индукции Фарадея. Закон гласит, что индуцированное напряжение определяется как скорость изменения магнитного потока по отношению ко времени через замкнутую цепь.

Что такое наведенное напряжение?

Электромагнитная индукция играет важную роль в генерации индуцированного напряжения. Наведенное напряжение прямо пропорционально числу витков в катушке, магнитному полю и поперечному сечению контура, а изменяется обратно пропорционально с увеличением времени.

  • Обозначается символом ε.
  • Его единицей измерения являются вольты (В), а размерная формула определяется как [M 1 L 2 A −1 Т -3 ].

Формула наведенного напряжения

Формула для расчета наведенного напряжения: в катушке

  • dΦ — магнитный поток,
  • dt — время.
  • Приведенная выше формула также называется соотношением между наведенным напряжением и магнитным потоком.

    Теперь, с точки зрения магнитного поля на проводнике и его площади, формула для наведенного напряжения выражается как:

    ε = NBA/t

    где,

    • ε — индуктивное напряжение,
    • Н — число витков в катушке,
    • В — магнитное поле,
    • А — площадь катушки ,
    • t — затраченное время.

    Примеры задач

    Задача 1. Рассчитайте индуктивное напряжение катушки из 10 витков, если поток равен 2 Tm 2 за 5 с.

    Решение:

    У нас есть,

    n = 10

    Dφ = 2

    DT = 5

    Используя формулу, которую мы имеем,

    ε = n × dφ/dt

    = 10 × 2/5

    = 4 В

    9 Задача 2. Рассчитайте индуктивное напряжение катушки из 5 витков, если поток равен 2,5 Тл 2 в течение 3 с.

    Решение:

    Мы имеем,

    n = 5

    Dφ = 2,5

    DT = 3

    Используя формулу,

    ε = N × Dφ

    0003

    = 10 × 2,5/3

    = 25/3

    = 8,33 В

    Решение:

    Мы имеем,

    n = 12

    φ = 5

    T = 10

    Используем формулу,

    ε = n × dφ

    = 12 × 5/10

    = 6 В

    Задача 4. Рассчитайте поток, если индуцированное напряжение катушки из 7 витков равно 9В на 8 с.

    Решение:

    Мы имеем,

    ε = 9

    n = 7

    DT = 8

    Используя формулу,

    ε = N × Dφ/DT

    Dφ = ε = ε = N × Dφ/DT

    Dφ = ε = ε = ε = N × DT

    Dφ =

    . dt/N

    = 9 (8/7)

    = 10,28 Tm 2

    Решение:

    У нас есть,

    ε = 7

    N = 12

    dt = 10

    Используя формулу, которую мы имеем, )

    = 5,83 Tm 2

    Задача 6: Рассчитайте количество витков, если поток равен 2,93 Tm 2 , индуцированное напряжение равно 11 В в течение 4 с.

    Решение:

    Имеем,

    ε = 11

    dΦ = 2,93

    dt = 4

    Используя формулу, которую мы имеем,

    ε = N × dΦ/dt

    или

    N = ε dΦ/dt

    = 11 (2,93/4)

    = 8 оборотов.

    Задача 7: Рассчитать индуктивное напряжение для числа витков 7, магнитного поля 12 Тл, площади поперечного сечения 10 кв. м и времени 5 с.

    Решение:

    Имеем,

    B = 12

    A = 10

    N = 7

    dt = 5

    0002 Рассчитать магнитный поток.

    Dφ = BA

    = 12 (10)

    = 120 TM 2

    Используя формулу, которую мы имеем,

    ε = n × dφ/dt

    = 7 (120/5)

    = 168 В

    Что такое индуктивное напряжение? (с картинками)

    `;

    Наука

    Факт проверен

    Гейша А. Легаспи

    Наведенное напряжение – это электрический потенциал, создаваемый электрическим полем, магнитным полем или током. Наведенное напряжение в природных и искусственных материалах тщательно планируется во многих дисциплинах, включая безопасность и защиту оборудования. В ранней истории электричества Бенджамин Франклин продемонстрировал накопление электрических зарядов в облаках, что приводило к электростатическому заряду и слабому свечению определенного материала.

    Трение между воздухом и частицами облака создает накопление электростатического заряда в облаках. Напряжения, генерируемые в облаках на больших высотах, могут достигать миллиардов вольт. Когда атмосферные условия создают путь с меньшим сопротивлением между заряженным облаком и землей, молния ударяет там, где большая часть энергии достигает земли. Сильный ток, связанный с ударом молнии, передается на землю через ионизированную часть атмосферы, и это может легко индуцировать напряжение в проводящих материалах, таких как стальные опоры и электрические кабели. Результатом является индуцированное током напряжение, которое может повредить чувствительное электронное оборудование.

    Индуцированное полем напряжение создается либо электрическим, либо магнитным полем. Электрическое поле, индуцированное напряжением, возникает, когда конденсатор или конденсатор заряжаются постоянным током, и на одной пластине индуцируется положительный заряд, а на другой пластине отрицательный заряд. На выводах того же конденсатора будет напряжение, и это напряжение, индуцированное полем. При изменении напряжения результирующий ток изменяет уровень напряжения. Когда молния разряжает облачное образование, чрезвычайно высокое напряжение, которое ранее вызвало молнию, снижается до определенного уровня, определяемого условиями воздуха и земли.

    Это напряжение может дополнительно создавать магнитное поле, поэтому его можно назвать магнитным полем с индуцированным напряжением. Когда молния попадает в разрядник на вершине радиомачты, скачок тока распространяется по заземляющему кабелю к земле. Этот ток создает переходное магнитное поле, которое может индуцировать напряжение на любом близлежащем проводнике. Трансформация может повторяться так часто, как позволяет интенсивность первоначальной энергии. Это может указывать на то, почему повреждение оборудования из-за скачков тока и напряжения во время грозы может быть обширным.

    В электрическом трансформаторе первичная обмотка индуцирует напряжение на вторичной обмотке. Формула индуцированного напряжения предполагает, что отношение выходного напряжения к входному равно отношению числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *