Wytyczne bezpieczeństwa dla naciągania przewodów wysokiego napięcia

Wyobraź sobie delikatny drut, który jest ostrożnie przeciągany przez labirynt linii wysokiego napięcia. Jeden nieostrożny krok może spowodować upadek drutu z katastrofalnymi konsekwencjami. Ten scenariusz to nie tylko sytuacja wysokiego ryzyka w budownictwie linii energetycznych — to krytyczny test świadomości bezpieczeństwa i wiedzy technicznej dla każdego pracownika służb komunalnych. Jak ekipy mogą bezpiecznie i wydajnie przewlekać linie w środowiskach pod napięciem? Ten artykuł bada kluczowe aspekty przewlekania przewodów pod napięciem, od podstawowych zabezpieczeń po ograniczanie ryzyka, pomagając profesjonalistom stać się prawdziwymi „ekspertami ds. bezpieczeństwa” w terenie.

Przewlekanie przewodów w środowisku pod napięciem wiąże się ze znacznie większym ryzykiem niż praca w warunkach bez napięcia. Upadły przewód może wywołać poważne wypadki elektryczne, zagrażając personelowi i sprzętowi. Ścisłe środki zapobiegawcze są niezbędne do zapewnienia bezpieczeństwa operacyjnego.

Tradycyjne środki ochronne w dużej mierze opierają się na konstrukcjach ochronnych zaprojektowanych w celu izolacji przewodów pod napięciem od obszaru roboczego. Idealnie, konstrukcje te powinny zapobiegać kontaktowi między przewodem przewlekanym a przewodami pod napięciem, nawet w ekstremalnych przypadkach, takich jak nagła utrata napięcia lub upadek przewodu. Dodatkowo, jeśli skrzyżowane linie nie mogą zostać odłączone i uziemione, należy zastosować nieautomatyczne wyłączniki obwodu, aby zminimalizować potencjalne zagrożenia.

Niezależnie od skuteczności konstrukcji ochronnej, uziemienie przewodu przewlekanego jest obowiązkowe podczas pracy w pobliżu lub równolegle do linii pod napięciem. Zrewidowany Kodeks Przepisów Federalnych Stanów Zjednoczonych 29 CFR 1910.269(q)(2) („Instalowanie i usuwanie linii napowietrznych”) nakłada bardziej rygorystyczne wymagania w celu rozwiązania problemu ryzyka związanego z napięciami indukowanymi i przypadkowym kontaktem z obwodami pod napięciem. Napięcie indukowane — zjawisko, w którym napięcie lub prąd pojawia się na przewodzie bez bezpośredniego kontaktu ze źródłem pod napięciem — stanowi ukryte niebezpieczeństwo.

Sekcja 1910.269(q) od dawna służy jako punkt odniesienia dla bezpiecznych operacji przewlekania, w tym specyfikacji uziemienia. Ostatnie zmiany przeniosły wymagania dotyczące uziemienia do 1910.269(p)(4), które pierwotnie chroniło pracowników przed wysięgnikami i sprzętem pod napięciem, ale teraz wyraźnie obejmuje przewlekanie przewodów w pobliżu linii pod napięciem. Zmiana ta podkreśla, że uziemienie podczas przewlekania przewodów pod napięciem zapewnia równoważną ochronę jak środki stosowane w przypadku dźwigów, żurawi i podobnego sprzętu.

Przepisy stanowią, że sprzęt musi być ułożony na matach, uziemiony i zablokowany. Uziemienia mobilne powinny być instalowane w napinaczach, ściągarkach i punktach krzyżowania, z płozami uziemiającymi w każdym punkcie przerwania. Odstępy między uziemieniami nie mogą przekraczać dwóch mil.

Chociaż 1910.269(q)(2) OSHA nie rozróżnia uziemienia linii przesyłowych i dystrybucyjnych, w systemach dystrybucyjnych pojawiają się praktyczne wyzwania. Producenci opracowali kołki do uziemiania typowych bloków dystrybucyjnych — pomyślnie przetestowane elektrycznie — ale dedykowane płozy uziemiające dla przewodów o rozmiarach dystrybucyjnych pozostają niedostępne. Jedynym urządzeniem uziemiającym o parametrach dystrybucyjnych jest uziemienie mobilne zainstalowane na napinaczach, które nie może pomieścić przewlekania w linii, ponieważ uchwyt lub przegub obrotowy nie mogą przez nie przejść.

Poprzednie standardy OSHA określały dokładne lokalizacje uziemienia podczas instalacji przewodów. Chociaż obecne zasady utrzymują wymagania dotyczące uziemienia w celu ochrony pracowników, nie nakazują już konkretnego umiejscowienia (np. gdzie należy umieścić uziemienia mobilne). Standardy konsensusu branżowego, w szczególności IEEE 524 („IEEE Guide for Installing Overhead Transmission Line Conductors”) i IEEE 1048 („IEEE Guide for Protective Grounding of Power Lines”), obecnie kierują tymi praktykami.

Uziemienie pełni dwie funkcje w operacjach przewlekania: uruchamianie urządzeń zabezpieczających obwód i wyrównywanie potencjałów w celu ochrony personelu. Więcej uziemień wzdłuż linii tworzy lepsze ścieżki uziemienia. Jednak samo uziemienie nie gwarantuje pełnego bezpieczeństwa. Planiści muszą zdawać sobie sprawę, że uziemienie do konstrukcji elektrycznie łączy je — i otaczającą ziemię — z prądami zwarciowymi, dopóki urządzenia zabezpieczające nie zadziałają. Płozy uziemiające kierują te prądy przez wszystkie dostępne ścieżki proporcjonalnie odwrotnie do rezystancji obwodu. Wyższa rezystancja w połączeniach uziemiających spowalnia reakcję urządzeń zabezpieczających i przekierowuje przepływ prądu, potencjalnie zwiększając niebezpieczeństwo w lokalizacjach napinaczy. Dlatego integralność uziemienia zdalnego jest nadrzędna.

Napinacz jest zwykle pierwszym urządzeniem, na które wpływa, jeśli przewód przewlekania zostanie pod napięciem. Pracownicy są narażeni na ryzyko łuków elektrycznych wzdłuż krążków napinacza lub na szpulach — scenariusz, w którym często pomijane uziemienia mobilne okazują się niezbędne. Prawidłowa instalacja wymaga podłączenia uziemień mobilnych do przyczepy napinacza (która powinna być również połączona z przyczepą szpuli), zapewniając, że cały sprzęt utrzymuje jednakowy potencjał z przewodem. Zapobiega to niebezpiecznym różnicom potencjałów między przewodami a sprzętem.

Krytycznym zagadnieniem jest różnica potencjałów między ziemią a przyczepami. Podczas przewlekania wielu pracowników obsługuje ściągarki, napinacze i przyczepy szpulowe. Indywidualne maty uziemiające w punktach dostępu do sprzętu — lub duża wspólna mata pod całym sprzętem — chronią zarówno przed zwarciami, jak i napięciami indukowanymi.

Uziemianie ruchomych przewodów wymaga specjalnie zaprojektowanych płóz (lub uchwytów/krążków ciągnących) z mocowaniami do bezpiecznych połączeń uziemiających. Muszą one obsługiwać prądy indukowane w stanie ustalonym i utrzymywać kontakt wystarczająco długo, aby wyzwolić urządzenia zabezpieczające, jeśli przewód zetknie się z linią pod napięciem.

Ostateczna zasada OSHA wyeliminowała wymóg dotyczący interwału uziemienia co dwie mile i usunęła mandaty dotyczące uziemienia na pierwszej konstrukcji na każdym końcu pociągnięcia i najbliższych konstrukcjach przylegających do skrzyżowań.

Wytyczna dotycząca dwóch mil historycznie wynikała z ograniczeń w tworzeniu przepisów — OSHA unika przepisywania konkretnych procedur w standardach opartych na wydajności. Zasady uziemienia dotyczą przede wszystkim ochrony obwodu, a nie ryzyka związanego z napięciem indukowanym. Uziemienie między fazami lub między fazą a neutralnym tworzy pętle zamknięte, które mogą przenosić znaczne prądy indukowane, szczególnie w systemach nieuziemionych. Pomiary zarejestrowały prądy indukowane w transmisji przekraczające 160 amperów przy 1800 woltach w obwodach uziemiających — z potencjałem wyższych wartości.

Dwu-milowe odcinki mogą stać się niebezpiecznymi pułapkami dla pracowników, którzy po prostu przestrzegają minimalnych wymagań. Ekipy przesyłowe powszechnie używają mierników cęgowych do monitorowania prądu jako wtórnego wskaźnika ryzyka. Nadmierny prąd obwodu uziemiającego może powodować bolesne wstrząsy lub — jeśli miejsca pracy nie mają odpowiedniego połączenia — śmiertelne porażenie prądem. Zmniejszenie ryzyka obejmuje dzielenie długich odcinków na dodatkowe zestawy uziemiające, aby zmniejszyć prąd o połowę i stworzyć przeciwstawne przepływy, które niwelują ryzyko.

Zasada 1910.269(q)(2)(iv) wyraźnie przypisuje pracodawcom odpowiedzialność za ochronę pracowników przed napięciami indukowanymi. Stanowi: „Zanim pracownicy zainstalują linie równoległe do istniejących linii pod napięciem, pracodawca określi przybliżone napięcie indukowane w nowych liniach lub praca będzie przebiegać tak, jakby napięcie indukowane było niebezpieczne. O ile pracodawca nie może wykazać, że instalowane linie nie podlegają niebezpiecznym napięciom indukowanym, lub o ile linie nie są traktowane jako pod napięciem, tymczasowe uziemienia ochronne zostaną umieszczone w takich miejscach i rozmieszczone w taki sposób, aby pracodawca mógł wykazać, że zapobiegnie narażeniu każdego pracownika na niebezpieczne różnice potencjałów.”

Warto zauważyć, że pracodawcy muszą udowodnić ochronę pracowników — zgodność nie jest wystarczająca. Pracodawcy muszą rozumieć ryzyko, odpowiednio szkolić pracowników i wdrażać odpowiednie zabezpieczenia.

1910.269(q)(2)(iv) OSHA zawiera notatkę ustanawiającą progi ryzyka za pomocą prądu przez rezystor 500 omów (reprezentujący konserwatywną rezystancję ciała) z 1 mA jako poziomem działania.

Wbrew niektórym interpretacjom, zasada ta nie nakazuje wstępnych badań inżynieryjnych w zakresie ochrony przed napięciem indukowanym. Pozwala na założenie, że istnieje niebezpieczna indukcja i podjęcie odpowiednich środków ostrożności — podejście, które spełnia wymagania. Zaktualizowany język wzmacnia zdolność egzekwowania prawa poprzez Dodatek C (wytyczne dotyczące uziemienia pracodawcy dodane w odpowiedzi na uwagi z przesłuchania).