Az emberek válaszolnak a váltóáramú távvezetékek elektromos mezőkre való rövid távú kitettségére
Hogyan érinti az embereket?
Rövid távú kitettség az előállított elektromos mezőkreA váltóáramú átviteli vezetékek és az állomások elég komolyak lehetnek, és az érzékenységet okozó hatások szerint osztályozhatók. A cikkben szereplő információk az EPRI által az EHV és az UHV átviteli vonalakon elvégzett vizsgálatból származnak.
Az emberek válaszolnak a váltóáramú távvezetékek elektromos mezőkre való rövid távú kitettségére
Beszéljünk meg három leggyakoribb hatásról: szikrakibocsátásról, elektromos mezőkről és egyenáramú váltakozó áramú áramokról.
- Szikra kibocsátás, amelyek átmeneti áramlásokat vezetnek be egy személybe, amikor a légrés elektromos meghibásodása a személy teste és egy vezetőképes tárgy vagy föld között történik.
- Elektromos mezők a test felszínén, amely a hajra kifejtett erőket következik be, és következésképpen a haj stimulálása
- Állandó állapotú váltakozó áramú áramok, amely beír egy személyt, aki kapcsolatba lép egy objektummal.
Az előző hatásokat az észlelési szintek feletti gyakorlati gyakorisági sorrendben soroltuk fel.
Tartalom:
- Emberi reakció a sokkokra
- Válasz a szikrakibocsátásokra
- Válasz a folyamatos államáramokra
- Válasz a hajstimulációra
1. Emberi reakció a sokkokra
A szikra kibocsátás, ami meglepő reakciót okozaz AC-mező expozíciójának elszenvedése nagy jelentőséggel bír a bosszúság vagy a kellemetlen érzések küszöbértékeinek meghatározásában. Az elektromos mező hatása a hajra kisebb jelentőségű.
Az állandó állapotú áramokra adott válaszokat szokták használni- a lehető legnagyobb terhelhető tárgyak tekintetében biztonsági határértékeket állapítson meg, amelyeket egy személy a tárgy jó szigetelésének körülményei között érinthet. \ t jó személyzet.
E kritérium szerint négyféle expozíciót lehet azonosítani:
- Elsődleges sokk
- Másodlagos sokk
- Észlelés
- Az észlelés alatt
Elsődleges sokkok keletkezhetnek közvetlen fiziológiai kár. A másodlagos sokkok nem okozhatnak ilyen kárt, de bosszantóak és akaratlan izomreakciókat okozhatnak.
A másodlagos sokk szubjektív értelmezés, és nehéz meghatározni.
Az IEEE PES terepi hatásokkal foglalkozó munkacsoportja (34) meghatározza a szekunder sokkok három különböző szintje:
- Bosszúság (a személy úgy ítéli meg, hogy az érzés enyhén irritáló, ha ismétlődően fordul elő),
- Megijeszt (ha váratlanul fordul elő, az érzés valószínűleg olyan akaratlan izmos reflexet eredményez, amely meghatározott körülmények között veszélyes lehet), és
- Idegenkedés (a kitett személy motiválva van, hogy elkerülje az olyan helyzeteket, amelyekről úgy gondolja, hasonló tapasztalathoz vezetne).
Az érzékelés akkor fordul elő, amikor egy személy tudatosan észleli, hogy van-e inger. Az érzés szelíd és nem feltétlenül kellemetlen.
A humán válasz előző három kategóriája mini-mum szinteket azonosított:
- Minimális elsődleges sokkszint
- Minimális másodlagos ütésszint
- Az észlelési küszöb
Ezen szintek mindegyike meghatározható csakösszefüggésbe hozható az előfordulás valószínűségével egy jól meghatározott körülmények között. Ezt a valószínűséget kifejezzük azoknak az embereknek a százalékában, akik egy bizonyos szint felett lépnek fel.
2. Válasz a szikrakibocsátásra
Különböző gyakorlati helyzetek, amelyek okozhatnakA kibocsátásokat az UHV tesztvonalon vizsgáltuk UHV tesztvonal segítségével az indukciós mező létrehozásához. Összesen 136 személy, 128 férfi és 8 nő önként jelentkezett ezekre a mérésekre, amelyeket különböző időjárási körülmények között végeztek.
Számos mérőállomást készítettek a UHV tesztvonal, és az embereket arra kérték, hogy válaszoljanak a különböző elektromos terepi hatásokra adott válaszukra.
Az 1. ábra azt mutatja, hogy az észlelési küszöb fölött érzett érzelmek és a mini-anya-bosszúság szintje felett érzett emberek aránya.
1. ábra - A szikrakibocsátás által okozott észleléssel és bosszúsággal kapott eredmények kombinációja (136 fő)
Az 1. ábrán 4-vel jelölt görbék megfelelnek a hüvely és a esernyő fém tengelye közötti szikrakibocsátás vállmagasságban tartják. A résztvevőket arra kérték, hogy tartsák az esernyőt a szigetelő fogantyún, hogy lassan mozdítsák a hüvelykujját, amíg meg nem érte a fém tengelyt, majd eltávolította.
UHV egyidejűleg a szikra-kibocsátás érzékelésével.
Az alábbi 2. ábrán bemutatott eredmények azt mutatják, hogy az észlelési küszöb fölött érzett érzelmek és azok a minimális bosszúságszintek felett vannak.
2. ábra - A hajszerelés és a bizsergés észlelésével és bosszúságával kapcsolatos összes eredmény kombinációja (136 fő)
Az 1-vel jelölt görbék a kéz hajának stimulálásának felel meg, és az alany karja a fej fölé nyúlik, keresi azt a helyet, ahol az érzés erősödik. 2. görbe megfelel a fej hajának (homlok, szemöldök, szemcsék) stimulálásának, az alany karjaival a test oldalán.
3. görbe a ruházattal ellátott testrészekben (könyök, váll, oldalak) való bizsergő érzésnek felel meg.
Az érzékelési küszöbértékek mediánértékeit az 1. táblázat tartalmazza.
Asztal 1 - Az elektromos mező középértékei, az észlelési küszöb
| Kézi haj | 7 kV / m |
| Fejszőr | 23 kV / m |
| Test és ruhák között | 20 kV / m |
A medián bosszúság szintje sokkal magasabb és nagyobbsoha nem kapták meg gyakorlati körülmények között. A hajstimuláció alapvető mechanizmusa nem teljesen alul áll. Feltételezzük, hogy a haj összegyűjti azokat a töltéseket, amelyek a hajra ható erőt adnak, és ezáltal rezgéseket okoznak. Haj rezgéseket figyeltek meg mind a 60 Hz, mind a 120 Hz-en.
Így a hajra ható mechanikai erő kétszerese a teljesítmény frekvenciájának.
Ha azonban a haj szigetelő, nettó töltésa rögzített polaritás maradhat a hajon, és ez indokolja a teljesítmény frekvencián kifejtett erőt. A kapott adatokat ésszerűen egyenes vonalakkal illesztjük össze (1) a mezővel egy logaritmikus skálán, és (2) az észlelés és bosszúság valószínűségével normál valószínűségi skálán.
A diszperzió sokkal nagyobb, mint a szikrakibocsátásoknál, a mezők között 7 és 9 közötti arány, amely 84% és 16% valószínűségnek felel meg.
Ezekhez az érzésekhez a görbék isa bosszúság párhuzamos az észleléshez. A bosszúság és az észlelési mezők aránya 6-10. Az 50% -os érzékelési valószínűségnek megfelelő mezők esetében a bosszúság valószínűsége 1-9%.
Az alacsony páratartalom és az alacsony hőmérséklet alacsonyabbérzékenység, bár az egyes paraméterek hatása nem egyértelmű. A nedves időjárás vagy az izzadás okozta nedvesség a hajon növeli az érzékenységet.
Az elektromos mező frekvenciája egy hatása az érzékelésre.
3. ábra - Az emberek hajérzékelésének érzékelési küszöbértékének mediánértékei az elektromos mező frekvenciájának függvényében. A „bizsergés” esetén a 25. század is megadható.
A különböző frekvenciákkal végzett projekt UHV tesztek eredményeit a 3. ábra mutatja.
Az adatok alacsonyabb érzékenységet mutatnakfrekvenciákat. Az 50 Hz-es és 60 Hz-es mezők hatása közötti különbség nagyon kicsi és jelentéktelen, ha összehasonlítjuk az adatok nagy szóródásával.
3. Válasz a folyamatos államáramokra
Gyakorlatilag érdekes az átviteli vonala tervezési alkalmazások, az AC áramok egy személy testén keresztül kézzel vagy kézről lábra áramolnak egy nagy tárgy megérintésekor, amely a váltakozó áramú elektromos tér által kiváltott áramokat gyűjt.
A 4. ábrán Dalziel úr (villamosmérnöki és számítógéptudományi professzor) kísérleti eredményei láthatók az egyenáramra és az 5. ábrán váltakozó áramra.
Az adatok normál eloszlást követnek nagy diszperzióval (1-4 arány 1% és 99% közötti értékek között), a férfiak átlagos értékei egyenlőek 5,2 mA az egyenáramhoz és 1,1 mA a 60 Hz-es váltakozó áramhoz.
4. ábra - 115 férfival végzett vizsgálatokból származó minimális közvetlenáramú érzékelhető adatok eloszlási görbéje; 5. ábra - A minimális váltakozó áram eloszlási görbéje. 167 ember adatai
Az egyenáramú első érzés az. \ T hőség, míg a váltakozó áram első érzése szúrós érzés. A nők számára nem áll rendelkezésre elegendő adat.
Az áram egyenletes állapotának intenzitásanövekszik, az izmok ellenőrzése, amelyekben a jelenlegi áramlások egyre nehezebbé válnak. Az áram bizonyos értéke felett nem lehet újra lízingelni a tárgyat. Az áramot, amelyre ez a helyzet először következik, let-go-áramnak nevezzük.
A 6. ábra a különböző áramok let-go értékeinek eloszlási görbéjét mutatja.
6. ábra - A közvetlen áramok let-go értékének eloszlási görbéje. 28 férfi tesztjei.
A 7. ábra a 60 Hz-es váltakozó áram eloszlási görbéje. A legkisebb let-go értékeket tetszés szerint választjuk meg, amelyek 0,5% -os valószínűségnek felelnek meg.
A 7. ábrán az ilyen értékek vannak 9 mA férfiak és 6 mA nők esetében. Konzervatívabb alakja 5 mA lehet alkalmazni a gyerekekre.
7. ábra - A váltakozó áramok let-go értékeinek eloszlási görbéje. 28 nő és 134 férfi adatai.
A frekvencia hatása a let-go áramra az alábbi 8. ábrán látható. Az áram feletti érték növelése a kamrai fibrillációt megelőzheti.
8. ábra - A frekvencia hatása a let-go áramra. A görbék a populáció különböző százalékos arányaihoz viszonyulnak, amelyekre a let-go feltételek teljesülnek.
A fibrilláló áramértékeket a 9. ábra mutatjakülönböző testfajok testtömegének függvényében. A kamrai fibrillációt befolyásoló paraméterek a testtömeg, az aktuális nagyság és a sokk időtartama.
Dalziel az aktuális és az idő közötti összefüggést vizsgálta, és villamosenergia-egyenletet javasolt:
i = k / √t
(én mA-ban t másodpercek alatt).
Valószínűsége 0,5%, k = 165.
9. ábra - Fibrilláló áramok a testhez képesthat állatfaj (borjak, kutyák, juhok, macskák, nyulak, tengerimalacok) súlya. Folyamatos görbék: minden figyelembe vett állat, Szaggatott görbék: a tengerimalacok kihagyva.
A felnőtt férfiak válaszának összefoglalásaA 10. ábrán látható az állandó állapotú váltakozó áramú áramok száma. Minél kevesebb adat áll rendelkezésre a nőkről, a férfiakéinak körülbelül kétharmadát mutatják. A gyermekek adatai nem léteznek.
A 0,5% -os valószínűséggel rendelkező gyerekek let-go értékeit 5 mA-nek megfelelően konzervatív módon becsülték meg.
10. ábra - Felnőtt férfiak válaszainak statikus eloszlása a stabil állapotú váltakozó áramú áramokra egy megfogott érintkezőn keresztül
Különböző görbéket kaptunk esős és tisztességes időjárás. Esős napokon az esernyő anyaga nedves lesz, és több töltőáramot gyűjt a mezőből. Esős napokon is nagyobb az ujjérzékenység a magasabb páratartalom miatt.
5. görbe megfelel egy kis földelt vezeték és a boka közötti szikrakibocsátásnak. A résztvevőket felkérték, hogy újra felépítsék, hogy lassan megérintsék a drótot a bokával, majd eltávolítsák a bokát.
6. görbe a szikra közötti szikrakibocsátásnak felel mega mutatóujj és egy földelt rúd lassú megközelítéssel és elengedéssel. Ezt az utolsó helyzetet a szikrakibocsátás alapjaként tartották. A lemerült kapacitás egy személy földre eső, amely felnőtt férfiaknál átlagosan 170 pF értékű.
A medián feszültség a földre volt 0,275 kV / kV / m. Az 1. ábrán a következő medián értékeket kapjuk:
Medián észlelési küszöb:
- E = 2,7 kV / m
- Voc = 740V
- C = 170 pF
Medián bosszúsági szint:
- E = 7 kV / m
- Voc = 1900V
- C = 170 pF
A kapott adatokat ésszerűen egyenes vonalakkal illesztjük össze (1) a mezővel egy logaritmikus skálán, és (2) az észlelés és bosszúság valószínűségével normál valószínűségi skálán.
A mezőnek megfelelő arány 84% és 16% valószinűség 2,5 és 4,3 között van.
A projektben elvégzett UHV tesztek eredményeiA 11. ábra mutatja a különböző frekvenciákat. Az adatok azt mutatják, hogy az emberek érzékenyebbek a szikra kibocsátásra a magasabb frekvenciájú területeken. Az 50 Hz-es és 60 Hz-es mezők hatása közötti különbség nagyon kicsi és jelentéktelen az adatok nagy szóródásával összehasonlítva.
11. ábra - A szikrakibocsátásnak kitett emberek észlelési küszöbértékének mediánértékei az elektromos mező frekvenciájának függvényében
4. A hajstimulációra adott válasz
Úgy gondolják, hogy a haj idegek stimulálása az érzékelés oka, amely a felfogás feletti, és a minimális bosszúság felett van.
Ezeket az érzéseket a Projektben vizsgáltákA kód meghatározta, hogy az átviteli vonalnak meg kell egyeznie az 5 mA maximális indukált áramerősséggel, amelyet az átviteli vezeték alatt várható legnagyobb jármű esetében kell kiszámítani, és a végleges, nem terhelt vezető 49 ° C-on.
Rendellenes jelenség a HV vonal alatt (VIDEO)
Az elektromágneses mezők negatív hatásai az emberre (VIDEO)
Forrás: Az EPRI 345 kV-nál és az átviteli vonal referenciakönyve