Modalități de îmbunătățire a eficienței împământării instalațiilor electrice (continuare)

• principal
• Modalități de îmbunătățire a eficienței împământării instalațiilor electrice (continuare). Este un electrod de împământare lung sau scurt?

Intr-un articol anterior, am considerat cele mai populare moduri de a crește eficiența pământului datorită creșterii în zona de contact cu solul înconjurător și pentru a reduce electrodul tranzitoriu sol rezistență prin umplerea în jurul electrodului de împământare a diferitelor materiale de umplutură minerale, cu o conductivitate electrică ridicată. În acest articol dorim să se concentreze pe alegerea dimensiunea optimă și lungimea secțiunii de electrozi de legare la pământ, ca și proiectarea și construcția instalațiilor rețelei electrice, clienții se confruntă în mod regulat cu astfel de întrebări.

1. Dimensiunea și lungimea secțiunii comutatorului de împământare.

Se știe că o creștere a diametrului sau a grosimii electrodului nu reduce în mod semnificativ rezistența electrodului de împământare, în ciuda suprafeței largi de contact cu solul. De exemplu, cu o creștere a diametrului unei țevi cu o lungime de 3 m de la 2 la 5 cm, rezistența sa într-un teren omogen cu o rezistență de 100 Ω * m scade doar cu 15%. De asemenea, rezultă din formula prin care se calculează rezistența la răspândirea electrozilor verticali tradiționali: schimbarea diametrului are un efect redus asupra rezistenței la împrăștiere, deoarece valoarea diametrului este inclusă în calcul sub semnul logaritmic. O creștere a lungimii țevii, de exemplu, de la 1 la 3 m, cu un diametru de 5 cm, duce la o scădere a rezistenței la împrăștiere cu aproape 2,5 ori.

In 40-50-e ai secolului trecut pentru o mai mare eficiență și pentru a reduce bucla sol a zonei sale au fost propuse, cum ar fi soluțiile de legare la pământ în profunzime instalate în puțuri de pre-perforate, adâncimea de peste 10 de metri, și întinderea orizontală a conductoarelor de legare la pământ sunt așezate în șanțuri. Utilizarea unor astfel de metode a devenit popular în special în construcția de stații și linii aeriene de pe substrat izolator, cum ar fi permafrost, sol pietros, nisip uscat, etc. Luați în considerare aceste metode de împământare un pic mai mult.

2. Întrerupătoare de împământare profunde.

În condiții reale, pământul are o structură multistrat, dar pentru calcule practice este obișnuită reprezentarea terenului sub forma unei structuri în două straturi. În multe cazuri, rezistivitatea stratului inferior este mai mică decât rezistența stratului superior, prin urmare, este general acceptat faptul că utilizarea de împământare profundă duce la economii semnificative de materiale, forță de muncă și materiale. Cu toate acestea, aici sunt multe "capcane".

Una dintre principalele probleme este eroarea computațională care apare dintr-un model de sol multistrat la un model cu două straturi. Acest lucru este evident în mod deosebit în proiectarea instalațiilor electrice din nordul îndepărtat. Se știe că structura geoelectrică a solurilor permafrost nu are o limită orizontală clară, care afectează în mod semnificativ rezultatele

O altă problemă este că dependența lungimii electrodului de pământ de rezistența sa electrică la sol nu este de asemenea o linie dreaptă, ci una logaritmică. Graficul 1 arată că schimbarea rezistenței comutatorului de împământare nu este atât de semnificativă, cu o creștere a lungimii sale de peste 6 metri, în timp ce costurile forței de muncă pentru instalarea bucla de masă sunt substanțial crescute.

3. Întrerupătoare orizontale

Împământarea verticală, în special adâncă, poate asigura o bună conductivitate datorită contactului cu straturile inferioare de sol, care au adesea o conductivitate ridicată. Cu toate acestea, în multe cazuri, rezistența solului în straturile superficiale este mică și este rațional să se utilizeze întrerupătoare de legare la pământ, mai ales dacă straturile inferioare ale solului au rezistență crescută.
În alte cazuri, sunt necesare dispozitive orizontale de împământare datorită lipsei mecanismelor de montare a electrozilor verticali în piatră, pietriș și alte soluri. Dacă solul stâncos este acoperit de un strat de sol, atunci executarea unui electrod de împământare orizontal sau "fascicul" poate fi mai puțin laborioasă și relativ mai ieftină decât electrozii verticali montați.
Radiații este adesea folosit pentru împământare de protecție la trăsnet, ceea ce este important de legare la pământ de bună conductivitate, în timpul verii, și asta când poate furniza legare la pământ orizontală prevăzută în turbă sau alte bine efectuarea de strat superior de sol neînghețate. Același lucru este valabil și pentru instalațiile electrice sezoniere care funcționează în timpul verii.

Nici o caracteristică mai puțin importantă a oricărui dispozitiv artificial de împământare este capacitatea de a neutraliza rapid curenții de impuls care apar în timpul descărcărilor de trăsnet. Pentru aceasta, un factor de impuls suplimentar este introdus în formula pentru calculul rezistenței electrodului de împământare. Cu impulsuri semnificative de curent în pământ, în apropierea electrodului de împământare, apar intensități atât de mari ale câmpului electric, încât în ​​unele părți ale pământului apare o defalcare parțială a scântei. Potrivit investigațiilor, apare o descompunere a scântei în solurile medii de conductivitate cu o intensitate a câmpului electric E = 3 kV / cm. În cazul unei defecțiuni la scânteie, rezistența tranzitorie a zonelor de teren adiacente este evitată și rezistența totală la sol scade. Acest fenomen conduce, ca atare, la o creștere a dimensiunii comutatorului de împământare în secțiune și la o scădere a rezistivității solului. În practică, mai eficiente, datorită curenților de impuls, sunt conductorii de împământare scurți cu o secțiune transversală mai mare decât conductorii de împământare extinse din benzi sau oțel rotund cu o secțiune transversală minimă posibilă.

Pe lângă cele de mai sus, orice împământarea oțel carbon negru, în timp ce în pământ, supus la coroziune, în care împământarea de lucru de legare la pământ sunt deosebit condiții nefavorabile, prin care operează direcția de curent constant. Adesea, durata de viață poate fi foarte mică (3-8 ani). Experiența arată că este recomandabil să se construiască un dispozitiv de împământare astfel încât lucrările de împământare să funcționeze fără a schimba electrozii timp de cel puțin 15 ani. Acest lucru poate fi realizat prin utilizarea de împământare electrolitică, a cărei durată de viață este mai mare de 30 de ani.

Cerințe tehnice pentru împământare, reglementate în capitolul 1.7 PUE nu poate lua în considerare în mod fiabil toate schimbările sezoniere și climatice geoelectric regionale, în special de stabilire a pământului sau de teren. Având în vedere dimensiunile geometrice mari ale întrerupătoarelor de împământare extinse, alegerea modelelor exacte ale structurilor solului pentru ele este, în principiu, imposibilă. Modelele tradiționale de sol, în zone cu condiții de teren complexe, duc la erori semnificative și la imposibilitatea de a compara valorile calculate și măsurate.

În cazul electrozilor chimici, atunci când sunt utilizați împreună cu un activator sau fără el, o astfel de problemă pur și simplu nu este prezentă, deoarece în acest caz nu este necesară estimarea erorii informațiilor inițiale datorită lungimii lor scurte. Calculul parametrilor comutatoarelor de legare la pământ are un caracter de evaluare și are scopul de a indica locurile cele mai periculoase pentru apariția unor valori inacceptabile ale solicitărilor de contact, care în viitor trebuie verificate prin măsurători practice. Același lucru poate fi atribuit abilității ridicate a împământării electrolitice de a neutraliza curenții de impuls care apar în timpul descărcărilor de trăsnet.

Articole similare

• Îmbunătățirea eficienței comunicării

Trimiteți-le prietenilor: