Hướng dẫn an toàn khi thi công chuỗi đường dây điện cao thế

Hãy tưởng tượng một sợi dây mỏng manh được kéo cẩn thận qua một mê cung các đường dây điện cao thế. Chỉ một sai sót nhỏ có thể khiến dây rơi xuống, với những hậu quả thảm khốc. Tình huống này không chỉ là một tình huống rủi ro cao trong việc xây dựng đường dây điện—đó là một bài kiểm tra quan trọng về nhận thức về an toàn và chuyên môn kỹ thuật đối với mọi công nhân tiện ích. Làm thế nào để các đội có thể đấu dây an toàn và hiệu quả trong môi trường có điện? Bài viết này khám phá các khía cạnh chính của việc đấu dây trực tiếp, từ các biện pháp bảo vệ cơ bản đến giảm thiểu rủi ro, giúp các chuyên gia trở thành những "chuyên gia an toàn" thực sự trong lĩnh vực này.

Việc đấu dây dẫn trong môi trường có điện mang những rủi ro cao hơn đáng kể so với việc làm việc trong điều kiện không có điện. Một dây dẫn bị rơi có thể gây ra các tai nạn điện nghiêm trọng, gây nguy hiểm cho người và thiết bị. Các biện pháp phòng ngừa nghiêm ngặt là điều cần thiết để đảm bảo an toàn vận hành.

Các biện pháp bảo vệ truyền thống chủ yếu dựa vào các cấu trúc bảo vệ được thiết kế để cách ly các dây dẫn có điện khỏi khu vực làm việc. Lý tưởng nhất, các cấu trúc này nên ngăn chặn sự tiếp xúc giữa dây dẫn đấu dây và các đường dây đang hoạt động, ngay cả trong các trường hợp cực đoan như mất lực căng đột ngột hoặc dây dẫn bị rơi. Ngoài ra, nếu các đường dây giao nhau không thể được ngắt điện và nối đất, thì phải sử dụng các bộ ngắt mạch không tự động để giảm thiểu các mối nguy hiểm tiềm ẩn.

Bất kể hiệu quả của cấu trúc bảo vệ, việc nối đất dây dẫn đấu dây là bắt buộc khi làm việc gần hoặc song song với các đường dây đang hoạt động. Quy định Liên bang Hoa Kỳ sửa đổi 29 CFR 1910.269(q)(2) ("Lắp đặt và Tháo dỡ Đường dây trên cao") áp đặt các yêu cầu nghiêm ngặt hơn để giải quyết các rủi ro từ điện áp cảm ứng và tiếp xúc ngẫu nhiên với mạch điện có điện. Điện áp cảm ứng—một hiện tượng trong đó điện áp hoặc dòng điện xuất hiện trên một dây dẫn mà không cần tiếp xúc trực tiếp với nguồn điện—gây ra một mối nguy hiểm tiềm ẩn.

Mục 1910.269(q) từ lâu đã đóng vai trò là tiêu chuẩn cho các hoạt động đấu dây an toàn, bao gồm các thông số kỹ thuật về nối đất. Các sửa đổi gần đây đã chuyển các yêu cầu về nối đất sang 1910.269(p)(4), ban đầu bảo vệ người lao động khỏi cần cẩu và thiết bị có điện nhưng hiện bao gồm rõ ràng việc đấu dây dẫn gần các đường dây đang hoạt động. Sự thay đổi này nhấn mạnh rằng việc nối đất trong quá trình đấu dây trực tiếp cung cấp sự bảo vệ tương đương với các biện pháp được sử dụng cho cần cẩu, cần trục và các thiết bị tương tự.

Các quy định chỉ định rằng thiết bị phải được trải thảm, nối đất và rào chắn. Nối đất di động phải được lắp đặt tại các bộ căng, bộ kéo và các điểm giao nhau, với các máng trượt nối đất tại mỗi điểm ngắt. Khoảng thời gian nối đất không được vượt quá hai dặm.

Mặc dù 1910.269(q)(2) của OSHA không phân biệt giữa việc nối đất đường dây truyền tải và phân phối, nhưng những thách thức thực tế lại xuất hiện với các hệ thống phân phối. Các nhà sản xuất đã phát triển các đinh tán để nối đất các khối phân phối điển hình—đã được thử nghiệm thành công về điện—nhưng các máng trượt nối đất chuyên dụng cho các dây dẫn cỡ phân phối vẫn chưa có sẵn. Thiết bị nối đất được đánh giá phân phối duy nhất là nối đất di động được lắp đặt trên các bộ căng, không thể chứa đấu dây nội tuyến vì tay cầm kéo hoặc khớp xoay không thể đi qua nó.

Các tiêu chuẩn OSHA trước đây chỉ định các vị trí nối đất chính xác trong quá trình lắp đặt dây dẫn. Mặc dù các quy tắc hiện hành vẫn duy trì các yêu cầu về nối đất để bảo vệ người lao động, nhưng chúng không còn bắt buộc phải đặt vị trí cụ thể (ví dụ: nơi phải đặt nối đất di động). Các tiêu chuẩn đồng thuận trong ngành, đặc biệt là IEEE 524 ("Hướng dẫn IEEE để Lắp đặt Dây dẫn Đường dây Truyền tải trên cao") và IEEE 1048 ("Hướng dẫn IEEE về Nối đất Bảo vệ Đường dây Điện"), hiện hướng dẫn các thực hành này.

Nối đất phục vụ hai chức năng trong các hoạt động đấu dây: kích hoạt các thiết bị bảo vệ mạch và cân bằng điện thế để bảo vệ nhân viên. Nhiều điểm nối đất hơn dọc theo đường dây tạo ra các đường nối đất tốt hơn. Tuy nhiên, chỉ riêng việc nối đất không đảm bảo an toàn hoàn toàn. Người lập kế hoạch phải nhận ra rằng việc nối đất với các cấu trúc sẽ liên kết chúng về điện—và trái đất xung quanh—với dòng sự cố cho đến khi các thiết bị bảo vệ hoạt động. Máng trượt nối đất chuyển hướng các dòng điện này qua tất cả các đường dẫn có sẵn tỷ lệ nghịch với điện trở mạch. Điện trở cao hơn trong các kết nối nối đất làm chậm phản ứng của thiết bị bảo vệ và chuyển hướng dòng điện, có khả năng làm tăng nguy hiểm tại các vị trí căng. Do đó, tính toàn vẹn của nối đất từ xa là tối quan trọng.

Bộ căng thường là thiết bị đầu tiên bị ảnh hưởng nếu dây dẫn đấu dây bị nhiễm điện. Người lao động phải đối mặt với rủi ro từ hồ quang trên các ròng rọc căng hoặc tại các cuộn dây—một tình huống mà các điểm nối đất di động thường bị bỏ qua lại chứng minh là rất quan trọng. Việc lắp đặt đúng cách yêu cầu kết nối các điểm nối đất di động với rơ moóc căng (cũng nên được liên kết với rơ moóc cuộn), đảm bảo tất cả các thiết bị duy trì điện thế bằng nhau với dây dẫn. Điều này ngăn chặn sự khác biệt điện thế nguy hiểm giữa dây dẫn và thiết bị.

Một cân nhắc quan trọng là sự khác biệt điện thế giữa trái đất và rơ moóc. Trong quá trình đấu dây, nhiều công nhân hoạt động gần bộ kéo, bộ căng và rơ moóc cuộn. Thảm nối đất riêng lẻ tại các điểm tiếp cận thiết bị—hoặc một thảm chung lớn dưới tất cả các thiết bị—bảo vệ chống lại cả điện áp sự cố và điện áp cảm ứng.

Nối đất các dây dẫn chuyển động yêu cầu các máng trượt (hoặc tay cầm/ròng rọc kéo) được thiết kế đặc biệt với các phụ kiện để kết nối nối đất an toàn. Chúng phải xử lý các dòng điện cảm ứng ổn định và duy trì tiếp xúc đủ lâu để ngắt các thiết bị bảo vệ nếu dây dẫn tiếp xúc với đường dây có điện.

Quy tắc cuối cùng của OSHA đã loại bỏ yêu cầu về khoảng thời gian nối đất hai dặm và loại bỏ các quy định về nối đất tại cấu trúc đầu tiên ở mỗi đầu của lực kéo và các cấu trúc gần nhất liền kề với các giao lộ.

Hướng dẫn hai dặm trong lịch sử bắt nguồn từ những hạn chế trong việc xây dựng quy tắc—OSHA tránh quy định các quy trình cụ thể trong các tiêu chuẩn dựa trên hiệu suất. Các quy tắc nối đất chủ yếu giải quyết việc bảo vệ mạch hơn là các rủi ro về điện áp cảm ứng. Nối đất giữa các pha hoặc giữa pha và trung tính tạo ra các vòng kín có thể mang dòng điện cảm ứng đáng kể, đặc biệt là trong các hệ thống không nối đất. Các phép đo đã ghi lại dòng điện cảm ứng truyền tải vượt quá 160 ampe ở 1.800 vôn trong các mạch nối đất—với khả năng có các giá trị cao hơn.

Các khoảng hai dặm có thể trở thành những cái bẫy nguy hiểm cho những người lao động chỉ tuân theo các yêu cầu tối thiểu. Các đội truyền tải thường sử dụng đồng hồ kẹp để theo dõi dòng điện như một chỉ báo rủi ro thứ cấp. Dòng điện mạch nối đất quá mức có thể gây ra các cú sốc đau đớn hoặc—nếu nơi làm việc thiếu liên kết thích hợp—gây điện giật chết người. Giảm thiểu bao gồm việc chia nhỏ các khoảng thời gian dài với các bộ nối đất bổ sung để giảm một nửa dòng điện và tạo ra các dòng chảy đối lập triệt tiêu rủi ro.

Quy tắc 1910.269(q)(2)(iv) chỉ định rõ trách nhiệm của người sử dụng lao động trong việc bảo vệ người lao động khỏi điện áp cảm ứng. Nó quy định: "Trước khi nhân viên lắp đặt các đường dây song song với các đường dây đang hoạt động hiện có, người sử dụng lao động phải xác định điện áp gần đúng được cảm ứng trong các đường dây mới hoặc công việc sẽ tiến hành như thể điện áp cảm ứng là nguy hiểm. Trừ khi người sử dụng lao động có thể chứng minh rằng các đường dây đang được lắp đặt không phải chịu điện áp cảm ứng nguy hiểm hoặc trừ khi các đường dây được xử lý như có điện, các điểm nối đất bảo vệ tạm thời phải được đặt tại các vị trí đó và được sắp xếp theo cách mà người sử dụng lao động có thể chứng minh sẽ ngăn chặn sự tiếp xúc của mỗi nhân viên với sự khác biệt điện thế nguy hiểm."

Đáng chú ý, người sử dụng lao động phải chứng minh sự bảo vệ của người lao động—sự tuân thủ là không đủ. Người sử dụng lao động phải hiểu các rủi ro, đào tạo công nhân cho phù hợp và thực hiện các biện pháp bảo vệ thích hợp.

1910.269(q)(2)(iv) của OSHA bao gồm một lưu ý thiết lập ngưỡng rủi ro thông qua dòng điện qua điện trở 500 ohm (đại diện cho điện trở cơ thể bảo thủ) với 1mA là mức hành động.

Trái ngược với một số cách giải thích, quy tắc không bắt buộc phải có các nghiên cứu kỹ thuật trước khi làm việc để bảo vệ điện áp cảm ứng. Nó cho phép giả định rằng sự cảm ứng nguy hiểm tồn tại và thực hiện các biện pháp phòng ngừa thích hợp—một cách tiếp cận đáp ứng các yêu cầu. Ngôn ngữ được cập nhật tăng cường khả năng thực thi thông qua Phụ lục C (hướng dẫn nối đất của người sử dụng lao động được thêm vào để đáp ứng các nhận xét trong phiên điều trần).