Որո՞նք են հողանկայման փաթիլի առավելությունները հողանկայման համակարգի հուսալիությունը բարձրացնելու համար

Ինչպես հողանկախման փաթիլը բարձրացնում է ընդհանուր համակարգի հուսալիությունը

Հողանկախման փաթիլի հիմնական դերը հուսալի և կայուն հողանկախման աշխատանքի ապահովման մեջ

Հողանկալման թելերը էլեկտրական անվտանգության համար կարևոր են, քանի որ ստեղծում են շատ փոքր դիմադրությամբ ճանապարհներ սխալման հոսանքների և կտրուկ էներգետիկ ալիքների համար: Այս թելերն ունեն սեգմենտային կառուցվածք, որը շարունակում է լավ հպվել հողին՝ նույնիսկ երբ փոխվում են ջերմաստիճանները կամ երկրաշարժերի պատճառով տեղի է ունենում հողի շարժում: Դա օգնում է նվազեցնել վտանգավոր շփման լարումները մոտ 40%-ով ենթակայանների տարածքներում, ինչպես ցույց է տվել Վանգի և նրա գործընկերների հետազոտությունը 2021 թվականին: Այս համակարգերի տևականությունը նշանակում է, որ կան ավելի քիչ մեկ միայն կետեր, որտեղ կարող է ձախողում տեղի ունենալ, ինչը բացատրում է, թե ինչու շատ կարևոր վայրեր, ինչպիսիք են հզորության աշտարակներն ու տվյալների կենտրոնները, հաղորդում են մոտ 99,8% շահագործման ժամանակ: Հողանկալման համակարգերը պարզապես անընդհատ աշխատում են հուսալիորեն ֆոնում, դարձնելով դրանք անփոխարինելի այն վայրերում, որտեղ էլեկտրամատակարարման ընդհատումները հնարավոր չէ թույլատրել:

Հողանկալման հաղորդիչների համեմատություն. Ինչու՞ է հողանկալման թելը գերազանցում այլընտրանքներին տևականությամբ և հաղորդականությամբ

Հողանկայման թելերը իրենց ծավալի նկատմամբ մակերեսի առումով գերազանցում են պինդ ձողերին և սալերին, ինչը օգնում է ավելի լավ рассեять հոսանքը: Թեստերը ցույց են տալիս, որ այս թելերը կարող են դիմանալ մոտ 25-30 տոկոսով ավելի շատ հոսանքի, քան սովորական պղնձով պողպատե ձողերը: Երբ դիտարկում ենք հաղորդակցության ցուցանիշները, հողանկայման թելերը հասնում են մոտ 62% IACS-ի, ինչը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան ցինկապատ պողպատի 8-12%-ը: Եվ եկեք մի մոռանանք նաև տևողականության մասին: Դրանց հատուկ գործվածքային կառուցվածքը դիմանում է մեխանիկական լարվածությանը մոտավորապես երեք անգամ ավելի, քան հարթ ժապավենաձև հաղորդիչները: Սա մեծ տարբերություն է անում այն տեղերում, որտեղ երկրաշարժերը հաճախ են լինում, քանի որ հողը շատ անգամ ցնցվում է:

Նյութերի ընտրության և կոռոզիան դիմադրող կոնստրուկցիաների ազդեցությունը երկարաժամկետ հուսալիության վրա

Բարձր մաքրության ալյումինե համաձուլվածքների և 316L ստաղնապողպ պողպի օգտագործումը կրճատում է կոռոզիայի խնդիրները մոտ 90 տոկոսով՝ աղի ջրի պայմաններում ենթարկվելիս, ինչը զգալիորեն ավելի լավ է, քան սովորական ցինկապատ պողպի տարբերակների դեպքում: Այս նյութերին պոլիմերային ծածկույթ ավելացնելով՝ դրանք կարող են ծառայել 50 տարիից ավել, նույնիսկ շատ դժվար հողային պայմաններում, որտեղ դիմադրությունը գերազանցում է տասը հազար Օհմ-մետրը: Իրական պայմաններում փորձարկումները ցույց են տվել, որ այս բարելավումները տարեկան խնայում են մոտ 18 դոլար տեղադրված յուրաքանչյուր ֆուտ նյութի համար՝ միաժամանակ պահելով էլեկտրական դիմադրությունը երկու Օհմից ցածր՝ ամբողջ երկարատև ծառայողական կյանքի ընթացքում:

Հողանցման դիմադրության իջեցում օպտիմալացված հողանցման փաթաթի կոնֆիգուրացիաներով

Դիմադրության իջեցում հզորացման աշտարակներում՝ բարձր հաղորդականությամբ հողանցման փաթաթների միջոցով

Պղնձով պատված ցինկապատ հողանկախման թելերը 40% -ով իջեցնում են դիմադրությունը ցինկապատ պողպատի համեմատ (IEEE Std 80-2013), ինչը հնարավորություն է տալիս ավելի արագ ցրել անսարքության հոսանքը, ինչը կարևոր է ենթակայանների պաշտպանության համար: Չոր կամ ժայռոտ հողերում նրանք պահպանում են 85% հաղորդականությունը՝ միայն 20% խոնավության դեպքում, ավելի լավ արդյունքներ ցուցադրելով պինդ ձողերից, որոնք նույն պայմաններում ցուցադրում են 35% բարձր դիմադրություն:

Գերազանց 1 Օհմ Երկրային Դիմադրության Հասնելը Թելերի Ընդլայնված Տեղադրման և Նախագծման Միջոցով

Հողանցման համակարգերը կարող են դիմադրել 1 օհմից ցածր դիմադրություն, երբ դրանք տեղադրվում են շառավղային ձևավորմամբ՝ բազմաթիվ խորություններով: Անցյալ տարվա որոշ հետազոտություններ ցույց տվեցին, որ խաչված հելիքսային կառույցները նույնպես շատ լավ աշխատում են՝ ապահովելով մոտ 0.7 կամ 0.8 օհմ, երբ էլեկտրոդները տեղադրված են մոտավորապես իրենց խորության կրկնապատի հեռավորության վրա: Այս մոտեցման արդյունավետությունն այն է, որ այն շփվում է հողի հետ շուրջ 1.5 անգամ ավելի մեծ մակերեսով, քան սովորական ուղղահայաց ձողերը: Այս լրացուցիչ շփման մակերեսը օգնում է հաղթահարել հողի շերտերի այն բարդ խնդիրները, որոնց վերաբերյալ մշակվողները միշտ մտահոգված են: Բենտոնիտային լցանյութ ավելացնելու դեպքում այս համակարգերը սովորաբար պահպանում են իրենց ցածր դիմադրությունը 15 տարի կամ ավելի ընթացքում: Ամենակարևորն այն է, որ դրանք համապատասխանում են IEC 62305-ում սահմանված կանխապահումների բոլոր ստանդարտներին, որը այն է, ինչ մեծամասնությամբ փնտրում են մասնագետները՝ անվտանգ էլեկտրական տեղակայումներ նախագծելիս:

Կապող հողանցման համակարգի արդյունավետությունը կայծակի և անցողիկ երևույթների ընթացքում

Կայծակի հարվածների ժամանակ ալիքային ճնշման դիսիպացիայի և համակարգի պաշտպանության բարելավում

Հողանկալ փոխադրամիջոցները արդյունավետ են անցկացնում բարձր էներգիայով կայծակների հոսանքներ՝ մինչև 200 կԱ, առանց դեֆորմացիաների, շնորհիվ իրենց մեծ մակերեսի և ճկունության: Կարծր հաղորդիչների համեմատությամբ, նրանք կրճատում են ալիքային վնասվածքները մինչև 40%-ով (IEEE Transactions on Power Delivery, 2023), ապահովելով լիցքի արագ դիսիպացիա և ենթակառուցվածքների ավելի լավ պաշտպանություն:

Ինտեգրում կայծակից պաշտպանության համակարգերի հետ՝ ամբողջական ալիքային ներազդումների նվազեցման համար

Հողանցման շղթաները շատ ավելի լավ են աշխատում, երբ օգտագործվում են էկրային հաղորդալարերի և լարման սահմանափակիչների հետ՝ կազմելով այն, ինչ ինժեներները կոչում են համակարգված պաշտպանության համակարգ այդ հանկարծակի լարման սրունքների դեմ: Անջատելով անջատման էներգիան մի քանի ցածր դիմադրությամբ ճանապարհների վրա, երեք ֆազային համակարգերում նկատվում է զգալիորեն պակաս ինդուկտիվ կապ: Սա իրականում նվազեցնում է էլեկտրամագնիսական միջամտությունը՝ մոտավորապես երկու երրորդով ըստ տեղային փորձարկումների: Լրջագույն կանոնակարգերի շատ մասը նշում է, որ լարման գրադիենտները պահելը մոտ 1 կիլովոլտ մեկ մետրից ցածր կարևոր է իրական կայծակի հարվածի ընթացքում, ինչը օգնում է կանխել սարքավորումների վնասվածքները:

Լարման սրունքներից պաշտպանվելը երեք ֆազային համակարգերում՝ արդյունավետ հաղորդալարերի միացման միջոցով

Խաչով միացված հողանկայման փոխադրման ցանցերը վերացնում են լարվածության վնասակար թռիչքների պատճառ դարձած ներուժային տարբերությունները: Ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ այս միացված համակարգերը անցումային պրոցեսների ընթացքում 92% ավելի արագ են հավասարեցնում ներուժը՝ համեմատած մեկուսացված հողանկայման հետ (Power Quality Journal, 2023): Կոռոզիան դիմադրող ծածկույթները ապահովում են, որ միացումների դիմադրությունը մնա 0,5 Օմ-ից ցածր ավելի քան 25 տարի, նույնիսկ բարձր խոնավության պայմաններում:

Շահագործման հողանկայման փոխադրման լուծումներով հողի դիմադրության մարտահրավերների преодоление

Ինչպես է փոփոխական հողի դիմադրությունը ազդում հողանկայման արդյունավետության և հուսալիության վրա

Հողի դիմադրությունը բավականին տարբերվում է՝ կախված տեղադրությունից: Չոր կլիմայով ավազոտ տարածքներում հաճախ գերազանցում է 5000 օհմ մետրը, մինչդեռ խոնավ կավոտ հողերում կարող է իջնել 100 օհմ մետրի ստորև: Այս տարբերությունները կարևոր են, քանի որ դրանք իրականում հողանկալման դիմադրությունը կարող են մեծացնել մինչև եռապատիկ աստիճանով: Եվ երբ սեզոնները փոխվում են, ինժեներների համար, ովքեր աշխատում են շաղախանման հողերի հետ, ամեն ինչ դառնում է ավելի բարդ: Չոր շրջաններում դիմադրությունը 40-70 տոկոսով աճում է: Ուստի հողանկալման համակարգերը պետք է սկզբից հուսալի պլանավորվեն: Ճիշտ նյութերի ընտրությունը և այս տատանումների համար նախատեսված նախագծումը ապահովում են, որ էլեկտրական համակարգերը անվտանգ և գործուն մնան՝ անկախ նրանից, թե ինչ է ներկայացնում Բնությունը:

Հողանկալման փաթիլների արդյունավետությունը բարձրացնելու համար հաղորդակից ավելացուցիչների և քիմիական մշակման կիրառում

Բարձր դիմադրություն ունեցող հողերի դեմ պայքարելու համար ժամանակակից հողանկախ փաթիլները պարունակում են բենտոնիտային կավ և ածխածրածին միացություններ, որոնք 62% -ով իջեցնում են շփման դիմադրությունը ժայռոտ տարածքներում: Ամենաարդյունավետ միջոցառումը ներառում է՝

1. Հողի նախնական обработка կալցիում-մագնեզիումային լուծույթներով (իջեցնում է սկզբնական դիմադրությունը 55%-ով)
2. Փաթիլի ծածկույթ նիկել-քրոմ համաձուլվածքներով (պահպանում է 95% հաղորդականությունը 15 տարի շահագործման ընթացքում)
3. Տեղադրումից հետո ինյեկցիաներ հաղորդիչ գելերի (նվազեցնում է դիմադրության կտրուկ տատանումները 81%-ով)

Այս շերտավոր մեթոդը պահպանում է դիմադրությունը 5 Ω-ից ցածր հողերում, որտեղ սկզբնական դիմադրությունը հասնում է մինչև 10,000 Օմ·մ, ինչը գերազանցում է IEEE 80-2013 ստանդարտները կրիտիկական ենթակառուցվածքների համար:

Հողանկախ փաթիլների համակարգերի տեղադրման, փորձարկման և սպասարկման լավագույն պրակտիկաներ

Շահագործման ճիշտ մեթոդներ հաղորդականության և հոսանքի դիսիպացիայի առավելագործման համար

Հիմնական հաղորդալարերը տեղադրելիս համոզվեք, որ դրանք տեղադրված են իրենց երկարությունից առնվազն երկու անգամ հեռավորության վրա, որպեսզի դրանց դիմադրության դաշտերը չհատվեն։ Այն տարածքներում, որտեղ սառույցը հաճախ է հանդիպում, այս հաղորդալարերը պետք է գետնի մեջ թաղված լինեն 36 դյույմից ավելի խորության վրա՝ հողի հետ լավ կոնտակտ պահպանելու համար (սա փաստացի նշված է NEC 250.53-ում, եթե որևէ մեկին հետաքրքրում են կանոնները)։ Նաև պետք է հետևողական լինել սուր ծռումների նկատմամբ։ 45 աստիճանից ավելի սուր անկյունները ստեղծում են լրացուցիչ լարվածության կետեր, որոնք կարող են դիմադրությունը բարձրացնել մոտ 25-30%: Եղել է հրապարակված հետազոտություն IEEE Power Engineering Society-ի կողմից անցյալ տարի, որտեղ նշվում է, որ երբ հիմնական հաղորդալարերը ճիշտ են տեղադրված և պահվում են ճիշտ լարվածության տակ, ապա դրանք կրճատում են լարման կտրուկ ցատկերը գրեթե կեսով՝ համեմատած սխալ տեղադրված կառուցվածքների հետ։ Սա ժամանակի ընթացքում համակարգի հուսալիության համար մեծ տարբերություն է անում։

ՈՒժեղ հիմնական հաղորդալարման մեթոդների օգտագործումը հզորության տրանսֆորմատորներ և կարևոր սարքավորումներ միացնելու համար

Երբ աշխատում ենք ենթակայանների հողանցման միացումների վրա, կարևոր է օգտագործել կա՛մ երկմետաղական կոննեկտորներ, կա՛մ էլ կիրառել թերմիտային սեղմում՝ հողանցման փաթաթված հաղորդալարերը տրանսֆորմատորի չեզոք հաղորդալարին միացնելու համար: Այս մեթոդները օգնում են միացման դիմադրությունը իջեցնել 0,05 Օմ-ից ցածր, ինչը մեծ տարբերություն է կատարում սարքավորումների անսարքությունների դիմադրելու կարողության տեսանկյունից: Հակառակ դեպքում դիֆերենցիալ տաքացումը լուրջ խնդիր է դառնում: 2024 թվականին իրականացված EPRI ուսումնասիրությունը հայտնաբերեց, որ այն համակարգերը, որտեղ միացումները վատ են կատարված, մոտավորապես երեք անգամ ավելի շուտ են ձախողվում 10 կԱ սրուն անջատումների ենթարկվելիս: Անցնելով անջատիչների տեղադրմանը՝ այստեղ նույնպես կան կորության հատուկ պահանջներ, որոնք արժե ուշադրության արժանի են: Շատ սպեցիֆիկացիաներ պահանջում են հաղորդալարի տրամագծի առնվազն ութ անգամ կազմող նվազագույն ծռման շառավիղ: Այս հանձնարարականները անտեսելը կարող է լուրջ ազդեցություն ունենալ համակարգի հոսանք հաղորդելու անվտանգ կարողության վրա երկարաժամկետ տեսանկյունից:

Երկրանցումային դիմադրության ստուգում և հաստատում՝ շարունակական համապատասխանությունն ու վստահելիությունը ապահովելու համար

Ծկման դիմադրության ստուգումները օղակաձև չափիչների միջոցով ոչ միայն լավ պրակտիկա են, այլ անհրաժեշտ է նաև OSHA 1910.269 և NFPA 70E ստանդարտների կողմից սահմանված կանոնների կողմից: Տեղադրման ընթացքում տեխնիկները սովորաբար ստուգում են զերնային համակարգերը՝ օգտագործելով այն, ինչ կոչվում է պոտենցիալի անկման մեթոդ: Այստեղ նպատակն է ստանալ 1 Օմ-ից ցածր ցուցանիշներ հաղորդալարային գծերի համար և մոտ 5 Օմ առևտրային կիրառությունների համար: Վերլուծելով 12 հազար կոմունալ կետերից հավաքված տվյալները՝ հետաքրքիր բան է հայտնաբերվում. այն համակարգերը, որոնք տարեկան երկու անգամ են ստուգվում, 15 տարի անց պահպանում են իրենց սկզբնական հաղորդականության մոտ 89%-ը, մինչդեռ անընդհատ ստուգումներ չկատարելու դեպքում այդ ցուցանիշը կազմում է ընդամենը 62%: Այն տարածքներում, որտեղ հողի դիմադրությունը գերազանցում է 100 Օմ-մետրը, սպասարկման անձնակազմը հաճախ խորհուրդ է տալիս քիմիական միջոցներ կիրառել 3-5 տարին մեկ՝ այս զերնային համակարգերը երկարաժամկետ ճիշտ աշխատանքի համար:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ի՞նչ է զերնային թելը

Հողանկայման փաթիլը հաղորդիչների տեսակ է, որն օգտագործվում է էլեկտրական համակարգերում՝ ապահովելով անսարքության հոսանքների համար ճանապարհ, ապահովելով անվտանգությունը՝ էլեկտրական անջատումները գետնի մեջ ցրելով:

Ինչո՞ւ են հողանկայման փաթիլները նախընտրվում պինդ ձողերից հողանկայման համակարգերում:

Հողանկայման փաթիլները ծավալի նկատմամբ ավելի մեծ մակերես են ապահովում, ավելի լավ հաղորդականություն և կարող են ցրել ավելի շատ հոսանք, քան պինդ ձողերը: Նրանք նաև ավելի արդյունավետ դիմադրում են մեխանիկական լարվածությանը, ինչը դարձնում է դրանց ավելի հարմար սեյսմիկ գոտիներում:

Ինչպե՞ս են հողանկայման փաթիլները բարելավում անվտանգությունը կայծակի հարվածի ժամանակ:

Հողանկայման փաթիլները կարող են արդյունավետ կերպով կառավարել կայծակի հարվածից առաջացած բարձր էներգիայով հոսանքները՝ իրենց ճկունության և մեծ մակերեսի շնորհիվ, ինչը նվազեցնում է անջատման պատճառով առաջացած վնասվածքները և պաշտպանում են ենթակառուցվածքները:

Ո՞ր միջոցառումներն են ապահովում հողանկայման փաթիլների համակարգերի երկարակեցությունը

Բարձր մաքրության ալյումինից և 316L ստեղծագործ պողպատից կազմված` կոռոզիադիմացկայուն նյութերի օգտագործումը, ինչպես նաև պոլիմերային ծածկույթները, հնարավորին սահմանափակ են բարձրացնում հողանկայման շղթաների կյանքի տևողությունը նույնիսկ խիստ պայմաններում:

Ինչպե՞ս կարելի է ապահովել հողանկման արդյունավետությունը բարձր դիմադրողականությամբ հողերում:

Բարձր դիմադրողականությամբ հողերում արդյունավետությունը բարելավվում է կոնդուկտիվ ավելցուկների, ինչպես օրինակ՝ բենտոնիտային կավի, քիմիական մշակման և հպման դիմադրությունը իջեցնող նյութերի ծածկույթների օգտագործմամբ: