Οδηγίες Ασφαλείας για την Τοποθέτηση Συρματόσχοινων Γραμμών Υψηλής Τάσης

Φανταστείτε ένα ευαίσθητο καλώδιο να τραβιέται προσεκτικά μέσα από έναν λαβύρινθο γραμμών υψηλής τάσης. Ένα μόνο λάθος βήμα θα μπορούσε να στείλει το καλώδιο να πέσει, με καταστροφικές συνέπειες. Αυτό το σενάριο δεν είναι απλώς μια κατάσταση υψηλού κινδύνου στην κατασκευή γραμμών ηλεκτρικού ρεύματος—είναι μια κρίσιμη δοκιμή της επίγνωσης της ασφάλειας και της τεχνικής εμπειρογνωμοσύνης για κάθε εργαζόμενο σε επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας. Πώς μπορούν τα συνεργεία να διαμορφώσουν με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα γραμμές σε περιβάλλοντα υπό τάση; Αυτό το άρθρο εξετάζει τις βασικές πτυχές της διαμόρφωσης γραμμών υπό τάση, από τις βασικές προστασίες έως τον μετριασμό των κινδύνων, βοηθώντας τους επαγγελματίες να γίνουν πραγματικοί «ειδικοί ασφαλείας» στον τομέα.

Η διαμόρφωση αγωγών σε ένα περιβάλλον υπό τάση ενέχει σημαντικά υψηλότερους κινδύνους από την εργασία σε συνθήκες χωρίς τάση. Ένας πεσμένος αγωγός μπορεί να προκαλέσει σοβαρά ηλεκτρικά ατυχήματα, θέτοντας σε κίνδυνο το προσωπικό και τον εξοπλισμό. Απαραίτητα είναι αυστηρά προληπτικά μέτρα για την εξασφάλιση της επιχειρησιακής ασφάλειας.

Τα παραδοσιακά προστατευτικά μέτρα βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε δομές προστασίας που έχουν σχεδιαστεί για να απομονώνουν τους αγωγούς υπό τάση από την περιοχή εργασίας. Στην ιδανική περίπτωση, αυτές οι δομές θα πρέπει να αποτρέπουν την επαφή μεταξύ του αγωγού διαμόρφωσης και των γραμμών υπό τάση, ακόμη και σε ακραίες περιπτώσεις, όπως η ξαφνική απώλεια τάσης ή οι πτώσεις αγωγών. Επιπλέον, εάν οι διασταυρούμενες γραμμές δεν μπορούν να αποφορτιστούν και να γειωθούν, πρέπει να χρησιμοποιηθούν μη αυτόματοι διακόπτες κυκλώματος για τον μετριασμό πιθανών κινδύνων.

Ανεξάρτητα από την αποτελεσματικότητα της δομής προστασίας, η γείωση του αγωγού διαμόρφωσης είναι υποχρεωτική κατά την εργασία κοντά ή παράλληλα με γραμμές υπό τάση. Ο αναθεωρημένος Κώδικας Ομοσπονδιακών Κανονισμών των ΗΠΑ 29 CFR 1910.269(q)(2) («Εγκατάσταση και Αφαίρεση Εναέριων Γραμμών») επιβάλλει αυστηρότερες απαιτήσεις για την αντιμετώπιση των κινδύνων από επαγόμενες τάσεις και τυχαία επαφή με κυκλώματα υπό τάση. Η επαγόμενη τάση—ένα φαινόμενο κατά το οποίο η τάση ή το ρεύμα εμφανίζεται σε έναν αγωγό χωρίς άμεση επαφή με μια πηγή υπό τάση—αποτελεί έναν κρυφό κίνδυνο.

Το τμήμα 1910.269(q) χρησιμεύει εδώ και καιρό ως σημείο αναφοράς για ασφαλείς εργασίες διαμόρφωσης, συμπεριλαμβανομένων των προδιαγραφών γείωσης. Οι πρόσφατες αναθεωρήσεις μετέφεραν τις απαιτήσεις γείωσης στο 1910.269(p)(4), το οποίο αρχικά προστάτευε τους εργαζομένους από βραχίονες και εξοπλισμό υπό τάση, αλλά τώρα καλύπτει ρητά τη διαμόρφωση αγωγών κοντά σε γραμμές υπό τάση. Αυτή η αλλαγή υπογραμμίζει ότι η γείωση κατά τη διαμόρφωση γραμμών υπό τάση παρέχει ισοδύναμη προστασία με τα μέτρα που χρησιμοποιούνται για γερανούς, γερανογέφυρες και παρόμοιο εξοπλισμό.

Οι κανονισμοί ορίζουν ότι ο εξοπλισμός πρέπει να είναι στρωμένος, γειωμένος και φραγμένος. Οι κινητές γειώσεις θα πρέπει να εγκαθίστανται σε τεντωτήρες, έλκτες και σημεία διασταύρωσης, με έλκηθρα γείωσης σε κάθε σημείο διακοπής. Τα διαστήματα γείωσης δεν πρέπει να υπερβαίνουν τα δύο μίλια.

Ενώ το 1910.269(q)(2) της OSHA δεν κάνει διάκριση μεταξύ γείωσης γραμμών μεταφοράς και διανομής, προκύπτουν πρακτικές προκλήσεις με τα συστήματα διανομής. Οι κατασκευαστές έχουν αναπτύξει καρφιά για τη γείωση τυπικών μπλοκ διανομής—δοκιμασμένα με επιτυχία ηλεκτρικά—αλλά δεν είναι διαθέσιμα ειδικά έλκηθρα γείωσης για αγωγούς μεγέθους διανομής. Η μόνη συσκευή γείωσης βαθμολογημένης διανομής είναι η κινητή γείωση που είναι εγκατεστημένη στους τεντωτήρες, η οποία δεν μπορεί να φιλοξενήσει τη διαμόρφωση εν σειρά, καθώς η λαβή έλξης ή ο περιστρεφόμενος σύνδεσμος δεν μπορούν να περάσουν από αυτήν.

Τα προηγούμενα πρότυπα της OSHA όριζαν ακριβείς θέσεις γείωσης κατά την εγκατάσταση αγωγών. Αν και οι τρέχοντες κανόνες διατηρούν τις απαιτήσεις γείωσης για την προστασία των εργαζομένων, δεν επιβάλλουν πλέον συγκεκριμένη τοποθέτηση (π.χ., πού πρέπει να τοποθετούνται οι κινητές γειώσεις). Τα πρότυπα συναίνεσης του κλάδου, ιδιαίτερα το IEEE 524 («IEEE Guide for Installing Overhead Transmission Line Conductors») και το IEEE 1048 («IEEE Guide for Protective Grounding of Power Lines»), καθοδηγούν πλέον αυτές τις πρακτικές.

Η γείωση εξυπηρετεί δύο λειτουργίες στις εργασίες διαμόρφωσης: την ενεργοποίηση των συσκευών προστασίας κυκλώματος και την εξομάλυνση των δυναμικών για την προστασία του προσωπικού. Περισσότερες γειώσεις κατά μήκος της γραμμής δημιουργούν καλύτερες διαδρομές γείωσης. Ωστόσο, η γείωση από μόνη της δεν εγγυάται την πλήρη ασφάλεια. Οι σχεδιαστές πρέπει να αναγνωρίσουν ότι η γείωση σε δομές τις συνδέει ηλεκτρικά—και το περιβάλλον έδαφος—με ρεύματα σφάλματος έως ότου λειτουργήσουν οι συσκευές προστασίας. Τα έλκηθρα γείωσης εκτρέπουν αυτά τα ρεύματα μέσω όλων των διαθέσιμων διαδρομών αντιστρόφως ανάλογα με την αντίσταση του κυκλώματος. Η υψηλότερη αντίσταση στις συνδέσεις γείωσης επιβραδύνει την απόκριση της συσκευής προστασίας και ανακατευθύνει τη ροή του ρεύματος, αυξάνοντας ενδεχομένως τον κίνδυνο στις θέσεις τεντωτήρων. Έτσι, η ακεραιότητα της απομακρυσμένης γείωσης είναι υψίστης σημασίας.

Ο τεντωτήρας είναι συνήθως ο πρώτος εξοπλισμός που επηρεάζεται εάν ο αγωγός διαμόρφωσης τεθεί υπό τάση. Οι εργαζόμενοι αντιμετωπίζουν κινδύνους από τόξα στις τροχαλίες τεντωτήρων ή στους τροχούς—ένα σενάριο όπου οι συχνά παραβλεπόμενες κινητές γειώσεις αποδεικνύονται ζωτικής σημασίας. Η σωστή εγκατάσταση απαιτεί τη σύνδεση των κινητών γειώσεων με το ρυμουλκούμενο του τεντωτήρα (το οποίο θα πρέπει επίσης να συνδέεται με το ρυμουλκούμενο του τροχού), διασφαλίζοντας ότι όλος ο εξοπλισμός διατηρεί το ίδιο δυναμικό με τον αγωγό. Αυτό αποτρέπει επικίνδυνες διαφορές δυναμικού μεταξύ αγωγών και εξοπλισμού.

Ένα κρίσιμο ζήτημα είναι η πιθανή διαφορά μεταξύ της γης και των ρυμουλκουμένων. Κατά τη διαμόρφωση, πολλοί εργαζόμενοι λειτουργούν κοντά σε έλκτες, τεντωτήρες και ρυμουλκούμενα τροχών. Τα μεμονωμένα στρώματα γείωσης στα σημεία πρόσβασης του εξοπλισμού—ή ένα μεγάλο κοινό στρώμα κάτω από όλο τον εξοπλισμό—προστατεύουν τόσο από σφάλματα όσο και από επαγόμενες τάσεις.

Η γείωση κινούμενων αγωγών απαιτεί ειδικά σχεδιασμένα έλκηθρα (ή λαβές έλξης/τροχαλίες) με εξαρτήματα για ασφαλείς συνδέσεις γείωσης. Αυτά πρέπει να χειρίζονται σταθερά επαγόμενα ρεύματα και να διατηρούν επαφή αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα για να ενεργοποιήσουν τις συσκευές προστασίας εάν ο αγωγός έρθει σε επαφή με μια γραμμή υπό τάση.

Ο τελικός κανόνας της OSHA εξάλειψε την απαίτηση διαστήματος γείωσης δύο μιλίων και αφαίρεσε τις εντολές για γείωση στην πρώτη δομή σε κάθε άκρο της έλξης και στις πλησιέστερες δομές δίπλα στις διασταυρώσεις.

Η κατευθυντήρια γραμμή των δύο μιλίων προέρχεται ιστορικά από περιορισμούς κανόνων—η OSHA αποφεύγει να συνταγογραφεί συγκεκριμένες διαδικασίες σε πρότυπα βάσει απόδοσης. Οι κανόνες γείωσης αφορούν κυρίως την προστασία του κυκλώματος και όχι τους κινδύνους επαγόμενης τάσης. Η γείωση μεταξύ φάσεων ή μεταξύ φάσης και ουδετέρου δημιουργεί κλειστούς βρόχους που μπορούν να μεταφέρουν σημαντικά επαγόμενα ρεύματα, ειδικά σε μη γειωμένα συστήματα. Οι μετρήσεις έχουν καταγράψει ρεύματα επαγόμενα από τη μετάδοση που υπερβαίνουν τα 160 αμπέρ στα 1.800 βολτ σε κυκλώματα γείωσης—με δυνατότητα για υψηλότερες τιμές.

Τα διαστήματα των δύο μιλίων μπορούν να γίνουν επικίνδυνες παγίδες για τους εργαζομένους που απλώς ακολουθούν τις ελάχιστες απαιτήσεις. Τα συνεργεία μετάδοσης χρησιμοποιούν συνήθως μετρητές σφιγκτήρων για την παρακολούθηση του ρεύματος ως δευτερεύοντα δείκτη κινδύνου. Το υπερβολικό ρεύμα κυκλώματος γείωσης μπορεί να προκαλέσει επώδυνα σοκ ή—εάν οι χώροι εργασίας δεν διαθέτουν σωστή σύνδεση—θανατηφόρο ηλεκτροπληξία. Ο μετριασμός περιλαμβάνει τη διαίρεση μεγάλων διαστημάτων με πρόσθετα σύνολα γείωσης για τη μείωση του ρεύματος στο μισό και τη δημιουργία αντίθετων ροών που ακυρώνουν τους κινδύνους.

Ο κανόνας 1910.269(q)(2)(iv) αναθέτει ρητά στους εργοδότες την ευθύνη για την προστασία των εργαζομένων από επαγόμενες τάσεις. Αναφέρει: «Πριν οι υπάλληλοι εγκαταστήσουν γραμμές παράλληλα με υπάρχουσες γραμμές υπό τάση, ο εργοδότης θα καθορίσει την κατά προσέγγιση τάση που προκαλείται στις νέες γραμμές ή η εργασία θα προχωρήσει σαν να είναι επικίνδυνη η επαγόμενη τάση. Εκτός εάν ο εργοδότης μπορεί να αποδείξει ότι οι γραμμές που εγκαθίστανται δεν υπόκεινται σε επικίνδυνες επαγόμενες τάσεις ή εκτός εάν οι γραμμές αντιμετωπίζονται ως υπό τάση, θα τοποθετηθούν προσωρινές προστατευτικές γειώσεις σε τέτοιες τοποθεσίες και θα διαταχθούν με τέτοιο τρόπο ώστε ο εργοδότης να μπορεί να αποδείξει ότι θα αποτρέψει την έκθεση κάθε υπαλλήλου σε επικίνδυνες διαφορές δυναμικού.»

Σημειωτέον, οι εργοδότες πρέπει να αποδείξουν την προστασία των εργαζομένων—η συμμόρφωση δεν είναι αρκετή. Οι εργοδότες πρέπει να κατανοήσουν τους κινδύνους, να εκπαιδεύσουν τους εργαζομένους ανάλογα και να εφαρμόσουν κατάλληλες διασφαλίσεις.

Το 1910.269(q)(2)(iv) της OSHA περιλαμβάνει μια σημείωση που καθορίζει τα όρια κινδύνου μέσω ρεύματος μέσω μιας αντίστασης 500 ohm (που αντιπροσωπεύει την συντηρητική αντίσταση του σώματος) με 1mA ως το επίπεδο δράσης.

Σε αντίθεση με ορισμένες ερμηνείες, ο κανόνας δεν επιβάλλει προκαταρκτικές μελέτες μηχανικής για την προστασία από επαγόμενη τάση. Επιτρέπει την υπόθεση ότι υπάρχει επικίνδυνη επαγωγή και τη λήψη κατάλληλων προφυλάξεων—μια προσέγγιση που ικανοποιεί τις απαιτήσεις. Η ενημερωμένη γλώσσα ενισχύει την ικανότητα επιβολής μέσω του Παραρτήματος Γ (κατευθυντήριες γραμμές γείωσης εργοδότη που προστέθηκαν ως απάντηση στα σχόλια της ακρόασης).