إرشادات السلامة لتركيب خطوط الطاقة ذات الجهد العالي

تخيل سلكًا دقيقًا يتم سحبه بعناية عبر متاهة من خطوط الطاقة ذات الجهد العالي. قد تؤدي خطوة خاطئة واحدة إلى سقوط السلك، مع عواقب وخيمة. هذا السيناريو ليس مجرد موقف عالي الخطورة في بناء خطوط الطاقة - إنه اختبار حاسم للوعي بالسلامة والخبرة الفنية لكل عامل مرافق. كيف يمكن للطواقم توصيل الخطوط بأمان وكفاءة في البيئات المكهربة؟ تستكشف هذه المقالة الجوانب الرئيسية لتوصيل الخطوط الحية، من الحماية الأساسية إلى تخفيف المخاطر، مما يساعد المحترفين على أن يصبحوا "خبراء سلامة" حقيقيين في هذا المجال.

يحمل توصيل الموصلات في بيئة مكهربة مخاطر أعلى بكثير من العمل في ظروف غير مكهربة. يمكن أن يؤدي الموصل المتساقط إلى حوادث كهربائية خطيرة، مما يعرض الأفراد والمعدات للخطر. تعتبر التدابير الوقائية الصارمة ضرورية لضمان السلامة التشغيلية.

تعتمد التدابير الوقائية التقليدية بشكل كبير على هياكل الحماية المصممة لعزل الموصلات المكهربة عن منطقة العمل. من الناحية المثالية، يجب أن تمنع هذه الهياكل التلامس بين موصل التوصيل والخطوط الحية، حتى في الحالات القصوى مثل فقدان الشد المفاجئ أو سقوط الموصل. بالإضافة إلى ذلك، إذا تعذر إزالة الطاقة عن الخطوط المتصالبة وتأريضها، فيجب استخدام قواطع الدائرة غير الأوتوماتيكية للتخفيف من المخاطر المحتملة.

بغض النظر عن فعالية هيكل الحماية، فإن تأريض موصل التوصيل إلزامي عند العمل بالقرب من الخطوط الحية أو بالتوازي معها. يفرض قانون اللوائح الفيدرالية الأمريكية المعدل 29 CFR 1910.269(q)(2) ("تركيب وإزالة خطوط الجهد العالي") متطلبات أكثر صرامة لمعالجة المخاطر الناجمة عن الجهد المستحث والتلامس العرضي مع الدوائر المكهربة. يشكل الجهد المستحث - وهي ظاهرة يظهر فيها الجهد أو التيار على موصل دون اتصال مباشر بمصدر مكهرب - خطرًا خفيًا.

لطالما عمل القسم 1910.269(q) كمعيار للعمليات الآمنة للتوصيل، بما في ذلك مواصفات التأريض. نقلت المراجعات الأخيرة متطلبات التأريض إلى 1910.269(p)(4)، والتي كانت تحمي في الأصل العمال من الأعمدة والمعدات المكهربة، ولكنها تغطي الآن صراحة توصيل الموصلات بالقرب من الخطوط الحية. يؤكد هذا التغيير أن التأريض أثناء توصيل الخطوط الحية يوفر حماية مكافئة للتدابير المستخدمة للرافعات والرافعات الشوكية والمعدات المماثلة.

تنص اللوائح على أنه يجب تبطين المعدات وتأريضها وتحصينها. يجب تركيب الأرضيات المتنقلة في الشدادات والرافعات ونقاط العبور، مع زلاقات التأريض في كل نقطة توقف. يجب ألا تتجاوز فترات التأريض ميلين.

في حين أن 1910.269(q)(2) التابع لإدارة السلامة والصحة المهنية لا يميز بين تأريض خطوط النقل والتوزيع، تظهر تحديات عملية مع أنظمة التوزيع. قام المصنعون بتطوير مسامير لتأريض كتل التوزيع النموذجية - تم اختبارها بنجاح كهربائيًا - ولكن زلاقات التأريض المخصصة لموصلات حجم التوزيع لا تزال غير متوفرة. الجهاز الوحيد للتأريض المصنف للتوزيع هو الأرضية المتنقلة المثبتة على الشدادات، والتي لا يمكنها استيعاب التوصيل المضمن لأن قبضة السحب أو الدوران لا يمكنها المرور من خلالها.

حددت معايير إدارة السلامة والصحة المهنية السابقة مواقع التأريض الدقيقة أثناء تركيب الموصل. على الرغم من أن القواعد الحالية تحافظ على متطلبات التأريض لحماية العمال، إلا أنها لم تعد تفرض وضعًا محددًا (على سبيل المثال، حيث يجب وضع الأرضيات المتنقلة). ترشد معايير الإجماع الصناعي، ولا سيما IEEE 524 ("دليل IEEE لتركيب موصلات خطوط النقل العلوية") و IEEE 1048 ("دليل IEEE للتأريض الوقائي لخطوط الطاقة")، هذه الممارسات الآن.

يخدم التأريض وظيفتين في عمليات التوصيل: تشغيل أجهزة حماية الدائرة وتوحيد الجهود لحماية الأفراد. تخلق المزيد من الأرضيات على طول الخط مسارات تأريض أفضل. ومع ذلك، فإن التأريض وحده لا يضمن السلامة الكاملة. يجب على المخططين إدراك أن التأريض على الهياكل يربطها كهربائيًا - والأرض المحيطة بها - بتيارات الأعطال حتى تعمل أجهزة الحماية. تقوم زلاقات التأريض بتحويل هذه التيارات عبر جميع المسارات المتاحة بما يتناسب عكسيًا مع مقاومة الدائرة. يؤدي ارتفاع المقاومة في وصلات التأريض إلى إبطاء استجابة جهاز الحماية وإعادة توجيه تدفق التيار، مما قد يزيد من الخطر في مواقع الشدادات. وبالتالي، فإن سلامة التأريض عن بعد أمر بالغ الأهمية.

عادةً ما يكون الشداد هو أول معدة تتأثر إذا أصبح موصل التوصيل مكهربًا. يواجه العمال مخاطر من التقوس عبر بكرات الشداد أو عند البكرات - وهو سيناريو تثبت فيه الأرضيات المتنقلة التي غالبًا ما يتم تجاهلها أنها حيوية. يتطلب التثبيت الصحيح توصيل الأرضيات المتنقلة بمقطورة الشداد (والتي يجب أيضًا ربطها بمقطورة البكرة)، مما يضمن أن جميع المعدات تحافظ على نفس الجهد مع الموصل. هذا يمنع الاختلافات المحتملة الخطيرة بين الموصلات والمعدات.

الاعتبار الحاسم هو الفرق المحتمل بين الأرض والمقطورات. أثناء التوصيل، يعمل العديد من العمال بالقرب من الرافعات والشدادات ومقطورات البكرات. تحمي الحصائر الأرضية الفردية في نقاط الوصول إلى المعدات - أو حصيرة مشتركة كبيرة تحت جميع المعدات - من كل من الأعطال والجهود المستحثة.

يتطلب تأريض الموصلات المتحركة زلاقات مصممة خصيصًا (أو مقابض سحب/بكرات) مع مرفقات لتوصيلات التأريض الآمنة. يجب أن تتعامل هذه مع التيارات المستحثة في الحالة المستقرة وتحافظ على التلامس لفترة كافية لتعطيل أجهزة الحماية إذا لامس الموصل خطًا مكهربًا.

ألغى الحكم النهائي لإدارة السلامة والصحة المهنية متطلب فترة التأريض لمدة ميلين وأزال التفويضات الخاصة بالتأريض في الهيكل الأول في كل طرف من السحب والهياكل المجاورة الأقرب إلى المعابر.

نشأت الإرشادات الخاصة بالميلين تاريخيًا من قيود وضع القواعد - تتجنب إدارة السلامة والصحة المهنية وصف إجراءات محددة في المعايير القائمة على الأداء. تعالج قواعد التأريض في المقام الأول حماية الدائرة بدلاً من مخاطر الجهد المستحث. يؤدي التأريض بين المراحل أو بين المرحلة والمحايد إلى إنشاء حلقات مغلقة يمكنها حمل تيارات مستحثة كبيرة، خاصة في الأنظمة غير المؤرضة. سجلت القياسات تيارات مستحثة في الإرسال تتجاوز 160 أمبير عند 1800 فولت في دوائر التأريض - مع إمكانية الحصول على قيم أعلى.

يمكن أن تصبح فترات الميلين مصائد خطرة للعمال الذين يتبعون الحد الأدنى من المتطلبات فقط. تستخدم فرق الإرسال بشكل شائع مقاييس المشبك لمراقبة التيار كمؤشر خطر ثانوي. قد يتسبب التيار الزائد في دائرة التأريض في حدوث صدمات مؤلمة أو - إذا كانت مواقع العمل تفتقر إلى الترابط المناسب - صعق كهربائي مميت. يتضمن التخفيف تقسيم الفترات الطويلة بمجموعات تأريض إضافية لتقليل التيار إلى النصف وإنشاء تدفقات معاكسة تلغي المخاطر.

تخصص القاعدة 1910.269(q)(2)(iv) صراحة مسؤولية أصحاب العمل عن حماية العمال من الجهود المستحثة. تنص على ما يلي: "قبل أن يقوم الموظفون بتركيب خطوط متوازية مع الخطوط المكهربة الموجودة، يجب على صاحب العمل تحديد الجهد التقريبي المستحث في الخطوط الجديدة، أو يجب أن يتم العمل كما لو كان الجهد المستحث خطيرًا. ما لم يتمكن صاحب العمل من إثبات أن الخطوط التي يتم تركيبها ليست عرضة لجهود مستحثة خطيرة، أو ما لم يتم التعامل مع الخطوط على أنها مكهربة، يجب وضع أرضيات واقية مؤقتة في مثل هذه المواقع وترتيبها بطريقة يمكن لصاحب العمل أن يثبت أنها ستمنع تعرض كل موظف للاختلافات الخطرة في الجهد."

والجدير بالذكر أن أصحاب العمل يجب أن يثبتوا حماية العمال - الامتثال غير كافٍ. يجب على أصحاب العمل فهم المخاطر وتدريب العمال وفقًا لذلك وتنفيذ الضمانات المناسبة.

يتضمن 1910.269(q)(2)(iv) التابع لإدارة السلامة والصحة المهنية ملاحظة تحدد عتبات المخاطر عبر التيار من خلال مقاومة 500 أوم (تمثل مقاومة الجسم المحافظة) مع 1 مللي أمبير كمستوى العمل.

على عكس بعض التفسيرات، لا تفرض القاعدة إجراء دراسات هندسية مسبقة لحماية الجهد المستحث. يسمح بافتراض وجود تحريض خطير واتخاذ الاحتياطات المناسبة - وهو نهج يفي بالمتطلبات. تعمل اللغة المحدثة على تعزيز القدرة على الإنفاذ من خلال الملحق ج (إضافة إرشادات تأريض صاحب العمل استجابة لتعليقات الاستماع).