Как да се осигури безопасната експлоатация на комутационното оборудване в подстанциите?

Протоколи за безопасност преди пускане в експлоатация на комутационното оборудване

Проверка на изолацията, заземяването и статуса на обеззахранено състояние преди достъп

При работа със силови превключвателни устройства техниците трябва първо да извършат три основни проверки за безопасност: да се уверят, че всичко е изключено от източниците на електрозахранване, да осигурят правилно заземяване и да потвърдят, че в системата няма остатъчен ток. При изолацията трябва физически да изключим устройствата и да поставим устройства за блокиране/маркиране (lockout/tagout), за да не бъде случайно възстановено захранването, докато работим. Заземяването също е важно, тъй като осигурява безопасен път за протичане на евентуалния остатъчен ток. Според насоките на IEEE 80 това помага да се поддържат напреженията при допир под 50 V, което е по-безопасно за всички участници. След това настъпва етапът на верификация. Техниците трябва да използват калибрирани волтметри за проверка на всички проводници; не забравяйте онези досадни кондензатори, които понякога запазват заряд дори след изключване. Следването на тези стъпки значително намалява броя на инцидентите. Проучвания според NFPA 70E-2021 показват, че спазването на този протокол може да намали електрическите инциденти с около 90 %. Помнете, хора: никога не предполагайте, че системата е безнапрежна само защото изглежда така. Винаги я проверявайте, преди да доближите ръцете си до нея.

Проверка на последователностите за превключване и функционалността на блокировките

Експлоатацията на комутационни апарати изисква стриктно спазване на последователностите, определени от производителя, като те се проверяват чрез симулирани пробни пускове преди реалното включване. Системите за блокировка – механични, електрически или софтуерни – трябва да бъдат тествани, за да се гарантира, че:

• Предотвратяват достъпа до поднапрежение на отсеки
• Нареждат правилния ред на операции (напр. заземяване преди достъп до панела)
• Блокират несъвместими действия, като затваряне на верига, докато вратите за техническо обслужване са отворени

Според проучване от Института по енергетика от 2022 г., обектите, които проверяват блокировките си на всеки три месеца, намаляват инцидентите с дъгов разряд с 78%. По време на пускане в експлоатация, техниците трябва да тестват блокировките, използвайки одобрени процедури за заобикаляне – незабавно възстановявайки защитните системи след това. Всяко неуспех изисква спиране на работата до отстраняване на дефекта.

Стратегии за намаляване на риска при високонапрежени комутационни табла

Оценка на риска от дъгов разряд по стандарта IEEE 1584–2018

Работата с високоволтово разпределително табло изисква задълбочен анализ на рисковете от дъгов разряд, ако искаме да избегнем сериозни инциденти. Стандартът IEEE 1584-2018 ни предоставя надежден метод за определяне на количеството енергия, която може да се освободи по време на инцидент, както и за установяване на точното местоположение на опасните зони. Следването на тази насока изисква предварително извършването на няколко важни стъпки: провеждане на изпитания при късо съединение, проверка на съвместната работа на различните защитни устройства и моделиране на продължителността на дъговия разряд. Тези стъпки не са просто бюрократична процедура — те директно влияят върху типа защитна екипировка, от която имат нужда работниците, и върху безопасността, с която могат да изпълняват задачите си. Математическите изчисления, лежащи в основата на този подход, помагат за определяне на безопасните разстояния от оборудването въз основа на величината на тока, протичащ през него, и скоростта, с която се отстраняват повредите, което значително намалява риска от електрически удар. Важно е обаче да се вземат предвид специфичните характеристики на всяко отделно устройство, като например размерите и конструкцията на корпусите му. При грешно определяне на тези параметри изчисленията на рисковете могат да отклонят с около 40 % според последното издание на стандарта NFPA 70E.

Контрол на стъпковия и докосвателния потенциал чрез проектиране на заземителна система

Заземителните системи за разпределителни устройства намаляват стъпковия и докосвателния потенциал — смъртоносни напрежения с градиент по време на повреди към земята. Проектите, съответстващи на IEEE 80, използват:

• Конфигурации на заземителна мрежа : Заровени проводници, създаващи еквипотенциални зони, за ограничаване на напрежението между различни точки
• Повърхностни материали : Слоеве с високо съпротивление (напр. чакъл), които намаляват тока, протичащ през персонала
• Заземителни електроди : Дълбоко забити заземителни прътове, които намаляват общото импедансно съпротивление

Добре проектираните електрически системи поддържат докосвателните потенциали на ниво от 650 волта или по-ниско при предположение, че човекът тежи около 50 килограма. Това е абсолютно задължително за безопасността във всеки трансформаторен пункт, където напрежението надвишава 36 киловолта. При проверка на тези системи в реални условия инженерите обикновено картират почвената резистивност и извършват т.нар. тестове за падане на потенциала. Тези методи помагат да се гарантира, че съпротивлението на заземяване остава под пет ома в зони с особено високи токове на повреда. Според данни от EPRI Transmission през 2022 г. тази многослойна стратегия за защита предотвратява приблизително 89 процента от всички инциденти с електроудар при земя в обекти, които се поддържат редовно и съответстват на установените стандарти.

Съответствие с процедурата за блокиране и маркиране (LOTO) за безопасността на превключващото оборудване

Строгите процедури за блокиране и маркиране (LOTO) трябва да се спазват при работа с превключвателни уреди, ако се иска да се осигури безопасността. Целта на тези процедури е физическото изолиране на опасните източници на енергия чрез ключалки и предупредителни етикети, за да се предотврати случайно включване на оборудването по време на неговото поддръжка. Според нормативите на OSHA има шест основни стъпки, които трябва да бъдат изпълнени: да се уведомят всички лица, които може да бъдат засегнати; напълно да се изключи оборудването; да се открият всички източници на енергия и да се изключат; да се приложат както ключалки, така и етикети, за да се предотврати несанкционирано вмешателство; да се разсее всяка останала натрупана енергия; и най-накрая — да се провери всичко, за да се гарантира напълно липсата на електрическа енергия. В някои места тази последна стъпка се нарича LOTOTO вместо просто LOTO, тъй като контролите действително се тестват с мултиметри, за да се потвърди отсъствието на остатъчно напрежение. Неспазването на правилните LOTO-процедури се среща многократно в докладите за нарушения на OSHA и през годините е довело до сериозни електрически наранявания. В особено рискови зони, като електрическите подстанции, комбинирането на стандартните LOTO-практики с подробна оценка на риска от дъгов удар, както и с правилни методи за заземяване, осигурява няколко защитни слоя срещу потенциално фатални инциденти с електрически ток и разрушителни дъгови взривове.

Поддържане на надеждността на комутационното оборудване въз основа на състоянието

Инфрачервена термография и тестване за частични разряди за проактивно откриване на повреди

Поддържането въз основа на състоянието (CBM) трансформира надеждността на комутационното оборудване, като заменя проверките по календарен график с мониторинг на състоянието в реално време. Инфрачервената термография идентифицира горещи точки, причинени от лошо свързани контакти или претоварване, докато тестването за частични разряди (PD) открива ранни стадии на деградация на изолацията. Този двойствен подход позволява точно локализиране на скрити повреди преди преди да се задълбочат:

• Топлинни аномалии >100 °C сигнализират незабавни рискове (според IEEE 3007.2)
• Импулси от частични разряди (PD) >10 pC указват на прогресиращо разрушаване на изолацията

Чрез прилагането на тези неинвазивни методи едновременно обектите намаляват неплануваните прекъсвания с 85 % в сравнение с моделите на реагиращо поддръжка. Непрекъснатите данни от сензорите захранват предиктивната аналитика, което позволява точно планиране на интервенциите — удължава жизнения цикъл на оборудването и избягва опасностите от дъгови възпламенявания. Превентивната диагностика намалява разходите за поддръжка с 30 %, като едновременно осигурява постоянна съответствие с изискванията за безопасност на NFPA 70E.

ЧЗВ

Какво е значението на протоколите за безопасност преди пускане в експлоатация за превключващото оборудване?

Протоколите за безопасност преди пускане в експлоатация за превключващото оборудване са от решаващо значение, тъй като помагат да се гарантира напълно деенергизиране на системата, намалявайки риска от електрически инциденти и повишавайки безопасността на персонала.

Как допринася валидирането на последователностите на превключване и функционалността на блокировките за безопасността?

Валидирането на последователностите на превключване и функционалността на блокировките предотвратява случайния достъп до компартименти, намиращи се под напрежение, и гарантира правилния ред на операциите, което значително намалява инцидентите с дъгови възпламенявания.

Какви са стъпковият и допирният потенциал в разпределителните устройства и как се контролират?

Стъпковият и допирният потенциал се отнасят до напрежението, което може да възникне по време на земни повреди. Те се контролират чрез проектиране на системата за заземяване, включително конфигурации на заземителна мрежа и повърхностни материали с високо съпротивление, за да се осигури спазването на изискванията за безопасност.

Защо процедурата за блокиране и маркиране (LOTO) е от решаващо значение за безопасната експлоатация на разпределителните устройства?

Процедурите LOTO са от решаващо значение, тъй като физически изолират източниците на енергия и предотвратяват случайно повторно включване на оборудването по време на поддръжка, като по този начин намаляват риска от електрически травми.

Как поддържането, базирано на състоянието, повишава надеждността на разпределителните устройства?

Поддържането, базирано на състоянието, повишава надеждността на разпределителните устройства чрез използване на методи за реалновременен мониторинг, като термография с инфракрасни лъчи и тестване за частични разряди, за предварително отстраняване на потенциални повреди, като по този начин се намалява броят на неплануваните прекъсвания и разходите за поддръжка.