Lokalizacja wyładowań niezupełnych w strefach roboczych prac pod napięciem na obiektach WN

• Autorzy: Krajewski W.

Warianty tytułu

EN

Localization of partial discharges in zones of live-line works on HV objects

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zagadnienie ekspozycji elektromonterów wykonujących prace pod napięciem (PPN) na pola elektryczne i magnetyczne o częstotliwości 50 Hz jest w chwili obecnej stosunkowo dobrze rozpoznane. Zupełnie inna sytuacja ma miejsce w odniesieniu do pól elektromagnetycznych o wyższych częstotliwościach (w tym o częstotliwościach radiowych), których źródłami są wyładowania niezupełne na elementach pozostających pod wysokim napięciem. Pomiary terenowe wskazują, że natężenia tych pól przy powierzchni ciała elektromontera wykonującego PPN metodą "na potencjale" mogą znacznie przekraczać wartości dopuszczalne, określone zarówno przez przepisy krajowe, jak i przez regulacje Unii Europejskiej. Inicjacja wyładowań niezupełnych zależy od natężenia pierwotnego pola elektrycznego o częstotliwości 50 Hz przy powierzchniach elementów pod napięciem, a także od warunków atmosferycznych. W niniejszym artykule przeanalizowano rozkłady wyżej wspomnianego pola pierwotnego w strefie roboczej elektromontera, uwzględniając różne jego ustawienia, w kontekście możliwości powstawania wyładowań niezupełnych. Obliczenia wykonano, stosując własne programy numeryczne wykorzystujące metody całkowo-brzegowe.

EN

Nowadays, the problem of the live-line worker's exposure to the electric and magnetic fields of power frequency (50 Hz) is rather well recognised. On the other hand, the issue of the lineman's exposure to the electromagnetic fields of higher frequencies (including radio frequencies) is not examined as yet. The above-mentioned fields are excited by partial discharges on energised elements. Measurements indicate that strengths of these fields, near body of bare-hand worker, can significantly exceed admissible values imposed by Polish and European regulations. Initialization of partial discharges depends on the strength of the primary electric field of 50 Hz (at the surfaces of energised elements) as well as on the atmospheric conditions. In the paper, the primary electric field (in the bare-hand-working zone) has been analysed in the context of possibility of the partial discharge initialisation. Different lineman's positions are taken into account. The own author's software package (based on boundary-integral methods) is employed for this purpose.

Słowa kluczowe

PL

metody całkowo-brzegowe; pole elektromagnetyczne; prace pod napięciem; wyładowania niezupełne

EN

boundary integral methods; electromagnetic field; live-line works; partial discharges

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2012
• Tom: Z. 260
• Strony: 9--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys.

Twórcy

autor

Krajewski W.

• Instytut Elektrotechniki,

Bibliografia

• 1. Michniewski R.: Aspekty techniczne i ekonomiczne prowadzenia prac pod napięciem w ZE Toruń S.A. Energetyka, październik – listopad 2002, s. 752-760.
• 2. Płuciennik S.: Rozwój prac pod napięciem w Polsce. VIII Konferencja: „Prace pod napięciem w sieciach nn, SN i WN w Polsce i na świecie, Kraków, 2004, s. 7-13.
• 3. Dudek B. i Frymer K.: Wymiana aparatury pod napięciem w stacjach przesyłowych. XI Sympozjum Problemy Eksploatacji Układów Izolacyjnych Wysokiego Napięcia, Krynica, 25-28 września 2007, Przegląd Elektrotechniczny – Konferencje, R. 5, Nr 3, 2007, s. 70-73.
• 4. Michniewski R.: Prace pod napięciem realizowane przez ENERGA-OPERATOR S.A. Oddział w Toruniu na sieci przesyłowej 400 kV, 220 kV i 110 kV – uzyskane efekty ekonomiczne i związane z ochroną środowiska. International Conference on Live Maintenance, ICOLIM’2008, Toruń, 4 – 6 June, 2008.
• 5. Gela G., Verdecchio T., Carroll E.: “ Advances in helicopter-based live works”, ICOLIM’2008, Toruń, 4 – 6 June, 2008.
• 6. Krajewski W.: Analiza pól: elektrycznego i magnetycznego w otoczeniu elektromontera wykonującego prace pod napięciem. Przegląd Elektrotechniczny, Nr 9, 2007, s. 57-59.
• 7. Krajewski W.: Generator siatek MEB i MEL do analizy zagrożeń elektromagnetycznych w warunkach wykonywania prac pod napięciem w energetyce. Prace Instytutu Elektrotechniki, zeszyt 236, 2008, s. 5-30.
• 8. Krajewski W.: BEM evaluation of eddy currents induced in a live-line worker body. 9th International Conference on Live Maintenance, ICOLIM’2008, Toruń, 4 – 6 June, 2008.
• 9. Krajewski W.: Numerical assessment of electromagnetic exposure during live-line works on HV objects. IET – Science, Measurement & Technology, Vol. 3, No. 1, 2009, s. 27 – 38.
• 10. Nadolny, Z., Rakowska, A.: Metoda redukcji natężenia pola elektrycznego w czasie wykonywania prac pod napięciem na linii wysokiego napięcia 110 kV, Przegląd Elektrotechniczny, R. 82, Nr 12, 2006, s. 89 – 92.
• 11. Nadolny Z., Rakowska A.: Analiza pola elektrycznego w trakcie wymiany izolatorów na pracującej linii 220 kV w aspekcie zagrożenia człowieka. Przegląd Elektrotechniczny, R. 86, Nr 5, 2010, s. 200 – 203.
• 12. International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP), “Guidelines for limiting exposure to time–varing electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300 GHz),” Health Physics, Vol. 74, No. 4, 1998, s. 494 – 522.
• 13. International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP), “Guidelines for limiting exposure to time–varing electric and magnetic fields (1 Hz to 100 kHz),” Health Physics, Vol. 99, No. 6, 2010, s. 818 – 836.
• 14. Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29 listopada 2002 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. Dz. U. 2002, Nr 217, poz. 1833.
• 15. Directive 2004/40/EC of the European Parliament and of the Council of 29 April 2004 on the minimum health and safety requirements regarding the exposure of workers to the risk arising from physical agents (electromagnetic fields) (18th individual Directive within the meaning of Article 16 (1) of Directive 89/391/EEC), Official Journal of the European Union, Nr L–184, 2004, s. 1 – 9.
• 16. Gutfleisch, F. and L. Niemeyer: “Measurement and simulation of pd in epoxy voids”, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol. 2, No. 5, 1995, pp.729 – 743.
• 17. L. Niemeyer, “A generalized approach to partial discharge modelling”, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol. 2, 1995, s. 510 – 528.
• 18. Florkowska B., Włodek R.: “Analysis of partial discharges in air using phase-resolved patterns”, IEEE 1996 Annual Report of the Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena, Vol. 2, s. 606 – 609.
• 19. Florkowska B. , Nowak W. , Tarko R.: “Modelling of the corona for the analysis of the overvoltage waves propagation in the overhead high voltage transmission lines”, Archives of Electrical Engineering, Vol. LV-No. 215-1, 2006, s. 47 – 62.
• 20. Fiala P., Gescheidtova E., and Jirku T.: “Numerical Modelling a Microwave and Detection of Partial Discharge inside of HV Transformer”, PIERS Proceedings, Xi'an, China, March 22–26, 2010.
• 21. Ficker T.: “Streamer Spots on Dielectric Barriers”, IEEE Transactions on Plasma Science, Vol. 36, No. 4, 2008, s. 1310–1311.
• 22. Ficker T.: “Electron Avalanches I-Statistics of Partial Microdischarges in Their Pre-streamer Stage”, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation Vol. 10, No. 4; 2003, s. 689 – 699.
• 23. Ficker T.: “Electron Avalanches II- Fractal Morphology of Partial Microdischarge Spots on Dielectric Barriers”, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation Vol. 10, No. 4; 2003, s. 700 – 707.
• 24. Ficker T.: “Electron Avalanche Statistics”, ACTA PHYSICA POLONICA A No. 6, Vol. 116, 2009, s. 1018 – 1020.
• 25. Oussalah, N., Zebboudj Y., and Boggs S. A.: “Partial discharge pulse propagation in shielded power cable and implications for detection sensitivity", IEEE Electrical Insulation Magazine, Vol. 23, No. 6, 2007, s. 5 – 10.
• 26. Nadolny Z., Nowacki T., Rakowska A.: Analiza pola elektrycznego i magnetycznego w czasie wykonywania prac pod napięciem na linii 220 kV, Wiadomości Elektrotechniczne, Nr 1, 2005, s. 26 – 31.
• 27. Krajewski W.: 3-D model of the electric field excited by overhead HV lines. Archiv für Elektrotechnik, Nr 1, 1998, s. 55 – 63.
• 28. Krajewski W.: Elementy brzegowe i liniowe w analizie wybranych zagadnień EMC niskiej częstotliwości, Prace Instytutu Elektrotechniki, zeszyt 224, 2005 (monografia).
• 29. Krajewski W.: Analiza dokładności wybranych technik całkowo-brzegowych w kontekście modelowaniu zagadnień EMC niskiej częstotliwości. Prace Instytutu Elektrotechniki, zeszyt 233, 2007, s. 43 – 80.
• 30. Krajewski W.: Validation of a numerical approach to the analysis of a live-line worker exposure to the electric field, Progress In Electromagnetics Research (PIER), 2011, Vol. 119, s. 315 – 333.
• 31. Krajewski W.: Analiza prądów indukowanych w organizmie elektromontera wykonującego pracę pod napięciem techniką „na potencjale”, Przegląd Elektrotechniczny, 2010, Nr 3, s. 132 – 135.