Основным техническим средством защиты работающих от воздействия электромагнитных полей является экранирование. Экранирующие устройства (экраны) в зависимости от их конструкции и размеров, а также от места и условий размещения могут служить индивидуальными или коллективными средствами защиты. В конструктивном отношении экраны представляют собой козырьки, навесы, перегородки, изготовленные из металлической сетки с ячейками не более 50 ´ 50 мм, укрепляемые на стальной раме и надежно соединенные с контуром заземления.
Защитные свойства экранирующих устройств основаны на эффекте электростатической индукции. Суть этого эффекта заключается в том, что если внести заряженное или незаряженное проводящее тело во внешнее электрическое поле, то поле внутри проводящего тела исчезает. В пространстве вне тела внешнее поле изменяется. На поверхности тела наводятся (индуктируются) электрические заряды.
Если внесенное тело не было заряжено, то сумма наведенных на нем зарядов оказывается равной нулю. Эти заряды распределяются так, чтобы их поле внутри проводящего тела в точности скомпенсировало внешнее поле. Ничто не изменится, если проводящее тело будет полым – во всей полости тела поле также будет отсутствовать. Если экран заземлить, то такой экран способен в равной мере защищать внешнее пространство от поля зарядов, помещенных внутри экрана и от стороннего поля в какой-то части внешнего пространства. Ослабление стороннего электрического поля в некоторой части внешнего пространства (между заземленным экраном и землей) происходит вследствие того, что разность потенциалов между заземленным экраном и землей равна нулю. Таким образом, напряженность электрического поля в этой части пространства либо будет также равна нулю, либо резко уменьшится, что хорошо иллюстрируется рис. 1.15. При соответствующих размерах, форме и размещении экрана защищенное пространство может иметь незначительную напряженность поля и надежно защищать персонал от воздействия электромагнитного поля.
Рис. 1.15. Напряженность электрического поля в этой части пространства
Экраны делятся на стационарные экраны и переносные (подвижные или временные). Они должны обеспечивать снижение напряженности электрического поля в защищаемом пространстве до 5 кВ/м и менее.
Стационарные экраны предназначены для защиты персонала при эксплуатационных работах – осмотрах оборудования, оперативных переключениях, ревизии масляных выключателей, проверке и настройке релейной защиты, проверке изоляции цепей коммутации, измерении заземляющей подводки. Их изготавливают из металла в виде плоских щитов – козырьков, навесов и перегородок. Козырьки – экраны – навесы (рис 1.16 [3]) изготавливают из металлической сетки с ячейками не крупнее 50 ´ 50 мм или из отрезков стального каната. Устанавливают их над рабочими местами, на которых производятся работы по управлению и обслуживанию аппаратов, у агрегатных шкафов, шкафов управления воздушных выключателей и т.д. Ширина козырька должна быть не менее ширины шкафа, а длина его выступающей части – не менее 1 м.
Навесы – экраны над пешеходными дорожками (рис. 1.17 [22]) изготавливают из стальных прутков, а также из отрезков стального каната, которые располагаются параллельно на расстоянии 10 – 20 см один от другого. Навесы устанавливают на высоте 2 – 2.5 м над землей над проходами, а также над участками ОРУ, с которых производят осмотр оборудования. Ширина навесов – не менее 1.5 м, а длина их зависит от размеров защищаемого участка.
Рис. 1.16. Козырек
Рис. 1.17. Навес
Рис. 1.18. Экран
Временные (переносные, передвижные) экранирующие устройства применяют для защиты от воздействия электрического поля персонала, выполняющего в течение определен
ного времени эксплуатационные, ремонтные или монтажные работы на участках действующей электроустановки, не защищенных стационарными экранами. Их изготавливают в виде переносных или передвижных (съемных) козырьков, навесов, перегородок, щитов, палаток и подобных им устройств из тех же материалов, что и стационарные экраны. Палатки и навесы можно изготавливать и из специальной металлизированной или обычной ткани (брезента), покрытой алюминиевой краской.
В качестве примера переносного экранирующего устройства приведем экран в виде экранирующего зонта [24] (рис. 1.18). Экранирующий зонт изготавливается из металлизированной ткани и снабжается заземляющим проводником. Кроме того, в рукоятке зонта встроен шарнир, который обеспечивает возможность ориентировать зонт в пространстве в соответствии с напряженностью электрического поля, а сама рукоятка может выполняться в виде телескопической стойки.
Установка экранов как временных, так и постоянных должна выполняться с соблюдением допустимых изоляционных расстояний до токоведущих частей (для установки 330 кВ – 3.5 м; 500 кВ – 4.5 м; 750 кВ – 6.4 м).
При этом стационарные экраны не должны препятствовать проезду машин и механизмов нормальных габаритов.