Способ защиты от опасных электрических потенциалов при эксплуатации и ремонте контактной сети
Владельцы патента RU 2753598:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (RU)
Изобретение относится к контактным линиям электроснабжения. Способ защиты от опасных электрических потенциалов при эксплуатации и ремонте контактной сети заключается в том, что снимают рабочее напряжение в контактной сети и принимают меры против ошибочной подачи его на место работы, проверяют отсутствие напряжения и выполняют наложение заземлений, шунтирующих штанг или перемычек, включение разъединителей. При этом создают цифровую модель контактной сети с массивом фактических координат и высот устройств электроснабжения, которую устанавливают на автоматизированном рабочем месте энергодиспетчера и на защитных устройствах, носимых электротехническим персоналом при производстве работ. Носимые защитные устройства с цифровой моделью контактной сети при помощи навигационных систем ГЛОНАСС/GPS определяют координаты местонахождения персонала, которые сравниваются с массивом пространственных данных цифровой модели контактной сети и передаются на автоматизированное рабочее место энергодиспетчера. В момент нахождения работника в опасной зоне производится мгновенное оповещение этого работника и энергодиспетчера об опасном производственном факторе. Технический результат заключается в повышении уровня электробезопасности персонала. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к линиям электроснабжения (контактной сети электрифицированного транспорта): к проводке, к укладке и к ремонту контактных линий.
Организационные и технические мероприятия обеспечивают безопасность работников в электроустановках. На контактной сети, на воздушных линиях электроснабжения автоблокировки, на воздушных линиях продольного электроснабжения нетяговых железнодорожных потребителей железных дорог ОАО «РЖД» предусмотрены мероприятия по подготовке рабочих мест, а именно технические мероприятия, выполненные до начала работ для предотвращения воздействия опасных и вредных производственных факторов на рабочих местах.
Известны «Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок» от 24 июля 2013 г. №328н (http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_156148/), «Правила безопасности при эксплуатации контактной сети и устройств электроснабжения автоблокировки железных дорог ОАО «РЖД»» от 16 декабря 2010 г. №103 (https://library.fsetan.ru/doc/pravila-bezopasnosti-pri-ekspluatatsii-kontaktnoj-seti-i-ustrojstv-elektrosnabzheniya-avtoblokirovki-zheleznyih-dorog-oao-rzhd//) и Инструкция по безопасности для электромонтеров контактной сети от 16 декабря 2010 г. №104 (https://library.fsetan.ru/doc/instruktsiya-po-bezopasnosti-dlya-elektromonterov-kontaktnoj-seti/), согласно которых при работе на устройствах контактной сети и на воздушных линиях предусмотрено выполнение организационных и технических мероприятий по обеспечению безопасности работающих.
Техническими мероприятиями по обеспечению безопасности работающих на контактной сети, на воздушных линиях электроснабжения автоблокировки и на воздушных линиях продольного электроснабжения нетяговых железнодорожных потребителей являются: закрытие путей перегонов и станций для движения поездов; выдача предупреждений на поезда и ограждение места работ; снятие рабочего напряжения и принятие мер против ошибочной подачи его на место работы; включение устройств защиты персонала от поражений наведенным напряжением при работе на контактной сети переменного тока со снятием напряжения и заземлением при их наличии на отключенную контактную подвеску; проверка отсутствия напряжения; наложение заземлений, шунтирующих штанг или перемычек, включение разъединителей, переключателей смежных секций под один род тока на станциях стыкования; освещение места работы в темное время суток.
Существенным недостатком известного способа обеспечения безопасности работающих на контактной сети, на воздушных линиях и с оборудованием, связанным с контактной сетью, не зависимо от условий выполнения работ, является то, что существующие технические мероприятия не в полной мере защищают от приближения самого работника или через инструмент, приспособление к проводам, находящимся под рабочим или наведенным напряжением, а также к нейтральным элементам на расстояние менее 0,8 метра. Это ведет к поражению электрическим током электротехнический персонал из-за не соблюдения основного правила электробезопасности. Из-за протяженности контактной сети и воздушных линий, а также из-за их расположения на высоте, не представляется возможным во время производства работ выполнять ограждение от (опасных) разно потенциальных элементов.
В большинстве несчастных случаев работники не были информированы о наличии опасного производственного фактора в виде смертельного потенциала электроустановки. Опасность этого производственного фактора в том, что электрический ток не имеет запаха и цвета, не издает звуков и не осязается, поэтому работник не может ощущать наличие опасного фактора органами чувств, кроме прикосновения, которое приводит к трагическому исходу.
Только в 2020 году в энергетическом комплексе ОАО «РЖД» произошло 12 электрических травм из них 5 со смертельным исходом (данные по состоянию на 1 декабря 2020 г.).
17 января 2020 г. травмирован электромонтер контактной сети Ростовской дистанции электроснабжения. В ходе выполнения работы была обнаружена разрегулированная струна контактной подвески. Производитель работ дал команду машинисту автомотрисы подъехать к опоре контактной сети, которая являлась переходной опорой изолированного сопряжения «Б» и была заземлена заземляющей штангой контактной сети. Переходная ветвь находилась под напряжением 27,5 кВ. На подъемной площадке автомотрисы находились два электромонтера, в том числе и пострадавший. Пострадавший установил шунтирующую штангу изолированной площадки автомотрисы на контактный провод заземленной стационарной ветви. При регулировке струны спиной приблизился на недопустимое расстояние к перегонной ветви изолированного сопряжения «Б» и был травмирован током рабочего напряжения и возникшей электрической дугой.
6 августа 2020 г. травмирован электромонтер контактной сети Ижевской дистанции электроснабжения. Бригада выполняла работу по проверке состояния, ремонту и регулировке контактной подвески с изолирующей съемной вышки под напряжением. При работе по регулировке между контактным и основным (обратным) фиксатором опоры при вертикальном перемещении фиксатора произошло приближение обратной косой струны основного фиксатора к неизолированной консоли. В результате возникшей электрической дуги пострадавший получил электрическую травму, термические ожоги 1-2-3 степени.
23 августа 2020 г. травмирован электромонтер контактной сети Ачинской дистанции электроснабжения. При подготовке рабочего места для бригады ремонтно-ревизионного участка для проведения высоковольтных испытаний кабельной линии автоблокировки. При установке переносного заземления на кабель возникла дуга, пострадавший получил ожоги лица, шеи, левой кисти 2-3 степени площадью 3%. При расследовании установлено, что было произведено недостаточное отключение коммутационной аппаратуры, данное рабочее место опасным не числилось, хотя на опоре воздушной линии находилось две кабельные муфты.
12 октября 2020 г. смертельно травмирован электромонтер контактной сети Волгоградской дистанции электроснабжения. Не дожидаясь оформления работы нарядом-допуском, пострадавший поднялся по приставной семи метровой лестнице к отключенному разъединителю воздушной линии. Он установил переносное заземление со стороны отключенной воздушной линии, приблизился к шлейфам, находящимся под напряжением со стороны трансформаторной подстанции, был травмирован электрическим током и упал с высоты.
30 ноября 2020 г. смертельно травмирован электромонтер контактной сети Карталинской дистанции электроснабжения. При выполнении работ помощник машиниста повернул площадку автомотрисы в сторону соседней контактной сети, находящейся под напряжением. Электромонтер, полагая, что контактная сеть обесточена, коснулся ее токоведущих частей и был смертельно травмирован током рабочего напряжения.
Технической задачей изобретения является создание способа защиты от опасных электрических потенциалов при эксплуатации и ремонте контактной сети, позволяющего надежно защитить работников от поражения электрическим током.
Технический результат - повышение уровня электробезопасности персонала, исключение случаев электрического травмирования работников.
Для решения технической задачи и достижения указанного технического результата в способе защиты от опасных электрических потенциалов при эксплуатации и ремонте контактной сети, включающем снятие рабочего напряжения и принятие мер против ошибочной подачи его на место работы, проверку отсутствия напряжения, наложение заземлений, шунтирующих штанг или перемычек, включение разъединителей, согласно изобретению, создают цифровую модель контактной сети с массивом фактических координат и высот устройств электроснабжения, которую устанавливают на автоматизированном рабочем месте энергодиспетчера и на защитных устройствах, носимых электротехническим персоналом при производстве работ, при этом носимые защитные устройства с цифровой моделью контактной сети при помощи навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS в режиме реального времени определяют координаты местонахождения электротехнического персонала, которые сравниваются с массивом пространственных данных цифровой модели контактной сети и передаются на автоматизированное рабочее место энергодиспетчера, а в момент нахождения работника в опасной зоне производится мгновенное оповещение этого работника и энергодиспетчера об опасном производственном факторе.
Цифровая модель контактной сети содержит информацию об опасных зонах и местах устройств контактной сети.
В качестве носимых защитных устройств используют шлемы, козырьки, часы, смартфоны, персональные трекеры.
В момент нахождения в опасной зоне работник получает звуковое или речевое оповещение.
На чертеже представлена схема способа защиты от опасных электрических потенциалов при эксплуатации и ремонте контактной сети.
Схема включает контактную подвеску 1, рельсошпальную решетку 2, воздушную линию продольного электроснабжения 3, усиливающий фидер 4, волновод 5, спутник ГЛОНАСС/GPS 6, энергодиспетчерский аппарат 7, защитное носимое устройство 8, электротехнический персонал 9.
Пример осуществления способа защиты от опасных электрических потенциалов при эксплуатации и ремонте контактной сети.
Создают цифровую модель контактной сети, которая имеет математическое описание геометрических характеристик и пространственного положения устройств контактной сети 1, рельсошпальной решетки 2, воздушной линии продольного электроснабжения 3, усиливающего фидера 4, волновода 5 и других устройств, согласно схемам питания и секционирования устройств электроснабжения. Цифровая модель контактной сети представляет собой совокупность данных о фактических координатах и высотах устройств электроснабжения. На автоматизированное рабочее место энергодиспетчерского аппарата 7 устанавливают программное обеспечение, которое содержит массив данных цифровой модели контактной сети. Электротехническому персоналу 9 выдают носимые защитные устройства 8, на которых также установлено программное обеспечение, содержащее массив данных цифровой модели контактной сети. При выполнении организационных и технических мероприятий энергодиспетчер допускает к производству работ на устройствах контактной сети электротехнический персонал. Защитные носимые устройства 8 по средствам спутника ГЛОНАСС/GPS 6 в режиме реального времени определяют координаты местонахождения электротехнического персонала 9, а так же передают данные на автоматизированное рабочее место энергодиспетчерского аппарата 7. Полученные данные тот час сравниваются с массивом данных цифровой модели контактной сети. При нахождении электротехнического персонала (работников) 9 в опасной зоне производится оповещение этих работников и энергодиспетчера в режиме реального времени.
При производстве работ, например, на усиливающем фидере 4 и волноводе 5 по категории работ со снятием напряжения и заземлением с усиливающего фидера 4 и с волновода 5, носимые защитные устройства 8 передают координаты электротехнического персонала 9 по средствам спутника ГЛОНАСС/GPS 6. Координаты места производства работ анализируются с цифровой моделью контактной сети и транслируются на автоматизированное рабочее место энергодиспетчера 7 и на носимое защитное устройство 8. При приближении электротехнического персонала 9 на расстояние менее 0,8 метра, например, к воздушной линии продольного электроснабжения 3, которая находится под рабочим напряжением 6 или 10 кВ, носимое защитное устройство 8 информирует электротехнический персонал 9 и энергодиспетчерский аппарат 7 о наличии опасного производственного фактора в виде смертельного потенциала воздушной линии продольного электроснабжения 3.
Таким образом, благодаря возможности оповещения электротехнического персонала в режиме реального времени о приближении к токоведущим частям или к частям с разными потенциалами, заявляемый способ защиты от опасных электрических потенциалов при эксплуатации и ремонте контактной сети обеспечит повышение уровня электробезопасности и гарантированно защитит работников от получения травмы электрическим током.
1. Способ защиты от опасных электрических потенциалов при эксплуатации и ремонте контактной сети, включающий снятие рабочего напряжения в контактной сети и принятие мер против ошибочной подачи его на место работы, проверку отсутствия напряжения, наложение заземлений, шунтирующих штанг или перемычек, включение разъединителей, отличающийся тем, что создают цифровую модель контактной сети с массивом фактических координат и высот устройств электроснабжения, которую устанавливают на автоматизированном рабочем месте энергодиспетчера и на защитных устройствах, носимых электротехническим персоналом при производстве работ, при этом носимые защитные устройства с цифровой моделью контактной сети при помощи навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS в режиме реального времени определяют координаты местонахождения электротехнического персонала, которые сравниваются с массивом пространственных данных цифровой модели контактной сети и передаются на автоматизированное рабочее место энергодиспетчера, а в момент нахождения работника в опасной зоне производится мгновенное оповещение этого работника и энергодиспетчера об опасном производственном факторе.
2. Способ защиты от опасных электрических потенциалов по п. 1, отличающийся тем, что цифровая модель контактной сети содержит информацию об опасных зонах и местах устройств контактной сети.
3. Способ защиты от опасных электрических потенциалов по п. 1, отличающийся тем, что в качестве носимых защитных устройств используют шлемы, козырьки, часы, смартфоны, персональные трекеры.
4. Способ защиты от опасных электрических потенциалов по п. 1, отличающийся тем, что в момент нахождения в опасной зоне работник получает звуковое или речевое оповещение.
