Введение
Человечество стоит перед угрозой экологического кризиса. Свою существенную лепту в надвигающийся кризис вносит электроэнергетика, нарушающая естественные природные ситуации в окружающей атмосфере, гидросфере, литосфере и т. д. Все возрастающие электромагнитные поля в пространстве, окружающем мощные электроустановки, увеличение мощности, токов и напряжений электропередачи сверх- и ультравысокого напряжения (СВН и УВН), нарушают их взаимную электромагнитную совместимость (ЭМС) с различными системами ноосферы (экосферы, биосферы или техносферы).
Под ЭМС принято понимать электромагнитную устойчивость технического средства (ТС), т. е. способность ТС сохранять требуемое качество функционирования при воздействии на него электромагнитных помех с регламентированными значениями параметров и не создавать при этом электромагнитных помех другим ТС [1].
В данной работе сделана попытка сформулировать в широком смысле слова понятие «электромагнитной совместимости» двух систем как «обеспеченность нормального уровня функционирования каждой из этих систем практически независимо от процессов в соседней системе с учетом примененных мер и средств, обеспечивающих их нормальное взаимное сосуществование или ЭМС». Учитывая статистический в большинстве случаев характер помех, создаваемых «субъектом», т. е. влияющей системой, и реакции на эти реакции «объекта» (системы, подверженной влиянию), предполагается обеспечение ЭМС в течение длительного времени.
Всякое нарушение ЭМС нежелательно. Однако в зависимости от тяжести последствий такого нарушения (ущерб народному хозяйству, опасности для жизни и здоровья человека или других объектов биосферы, времени восстановления ЭМС и т. д.) все возможные нарушения ЭМС можно разделить на опасные и мешающие.
Под опасными нарушениями ЭМС понимаются такие нарушения, при которых опасность для жизни и здоровья людей, ремонтного или обслуживающего персонала, повреждения оборудования или длительного нарушения нормальной работы системы - объекта. Под мешающими нарушениями ЭМС понимаются такие нарушения, при которых имеет место снижение качества функционирования системы, повышается утомляемость или ухудшается самочувствие людей, ускоряется расходование ресурса, уменьшается срок нормальной информации и межремонтный период ТС. Разделение на опасные и мешающие влияния носит несколько условный характер и четкую границу между ними в ряде случаев провести нельзя.
Поясним это на примерах. Поражение монтера, попавшего под опасное напряжение соприкосновение при КЗ на подстанции высокого напряжения (ВН) следует рассматривать как опасное, а аллергическую несовместимость человека с синтетической одеждой, как мешающее нарушение ЭМС между субъектом техносферы и объектом биосферы. Наоборот, выход из строя платой с интегральной схемой ЭВМ на подстанции вследствие электростатического разряда при прикосновении оператора к ЭВМ [2] следует рассматривать как нарушение ЭМС между субъектом биосферы и объектом техносферы. Электростатический разряд между двумя людьми, находящимися в сухом помещении с пластиковым покрытием является, как правило, мешающим нарушением ЭМС Между субъектом и объектом биосферы, а повреждение телефонного коммутатора на станции вследствие опасной ЭДС взаимной индукции высоковольтной линии (ВЛ) и линии связи (ЛС) - опасным нарушением ЭМС между субъектом и объектом техносферы. Пробой изоляции и аварийное отключение ВЛ при ударе молнии является опасным, а плохое самочувствие или инфаркт у человека вследствие электромагнитной бури является мешающим или опасным нарушением ЭМС между субъектом экосферы и объектами техно- и биосферы соответственно.
Настоящее учебное пособие состоит из трех глав. В первой главе отмечается важность ЭМС для биосферы и техносфеы, дается общая характеристика и классификация экологических проблем ЭМС электроэнергетики с окружающей средой, с биосферой, с элементами техносферы, с информационными, компьютерными и радиотехническими устройствами, а также внутренняя ЭМС между подсистемами электроэнергетики.
Во второй главе рассматривается одно из основных средств обеспечения ЭМС электроэнергетики с техносферой и биосферой - заземление металлических частей электроустановок. Заземление рассматривается с точки зрения его влияния на рабочие режимы энергосистемы и на работу подверженных влиянию технических объектов, а также как средство защиты от грозовых воздействий и защиты от поражения электрическим током людей и животных. Даются методы расчета заземления и правила их эксплуатации. Приводятся способы решения проблемы защиты от выноса потенциала с контура заземления подстанции.
Глава третья посвящена вопросам ЭМС электроэнергетики с электронными устройствами: ЭВМ, средства автоматики и связи, цепи вторичной коммутации подстанций высокого, сверхвысокого и ультравысокого напряжения. В ней рассматриваются также требования к устройствам и способам защиты перечисленных видов техносферы.
Предметы
Актуальные учебные пособия по физике