Yer bilan ta'minlash tizimining ishonchliligini oshirishda yer bilan ta'minlovchi simning qanday afzalliklari mavjud?

Erkin Qatlam Tizimning Umumiy Ishonchliligini Qanday Oshiradi

Barqaror va ishonchli erkinlanish ishlashini ta'minlashda erkin qatlamning asosiy roli

Yer osti simlari elektr xavfsizligi uchun muhim, chunki ular qisqa tutashuv toklari va kutilmagan energiya tushib qolishlar uchun juda kam qarshilikka ega bo'lgan yo'llarni yaratadi. Ushbu simlar segmentli dizaynga ega bo'lib, harorat o'zgarganda yoki yer tebranishlari sodir bo'lganda ham tuproq bilan barqaror aloqada qoladi. Bu 2021-yilda Vang va hamkasblari o'tkazgan tadqiqotda ko'rsatilgandek, transformator podstansiyalarida xavfli tekislama kuchlanishni taxminan 40% ga kamaytirishga yordam beradi. Bu tizimlarning chidamliligi tufayli boshqarilmas nuqtalar soni kamayadi, shu sababli uzatish minori va ma'lumotlar markazlari kabi ko'plab muhim ob'ektlarda ishlash vaqti taxminan 99,8% ni tashkil etadi. Yer osti tizimlari faqat ishonchli ravishda fonda ishlab turaveradi va ularni elektr uzilishi mutlaqo qabul qilinmaydigan joylar uchun zarur qiladi.

Yer osti o'tkazgichlarining solishtirilishi: Nima uchun Yer osti Simi Chidamlilik va O'tkazuvchanlik jihatidan Boshqa Variantlardan Yuqori?

Yer osti simlari hajmiga nisbatan sirt maydoni jihatidan qattiq sterjenlar va plastinkalardan yaxshiroq natija beradi, bu esa tokni yaxshiroq tarqatishga yordam beradi. Sinovlar shuni ko'rsatdiki, ushbu simlar oddiy mis bilan qoplangan po'lat sterjenlarga qaraganda taxminan 25 dan 30% gacha ko'proq tokni o'tkazishi mumkin. O'tkazuvchanlik raqamlarini ko'rib chiqsak, yer osti simlari IACS bo'yicha taxminan 62% ga yetadi, bu esa faqat 8 dan 12% gina taklif etadigan galvanizlangan po'latdan ancha yuqori. Shuningdek, chidamlilikni ham unutmang. Ular maxsus to'qilgan dizayni tufayli tekis lenta o'tkazgichlariga qaraganda taxminan uch barobar ko'proq mexanik kuchlanishga chidash qobiliyatiga ega. Bu yer sektirish tez-tez uchrab turadigan hududlarda ayniqsa muhim, chunki yer tebranishlar natijasida barcha narsalar juda ko'p silkinadi.

Materiallarni Tanlash va Korroziyaga Chidamli Dizaynlar Uzoq Muddat Ishonchlilikka Ta'siri

Yuqori tozalikdagi aluminiy qotishmalari va 316L tuxumsiz po'latdan foydalanish tuzli suv sharoitiga ta'sir etilganda korroziya muammolarini taxminan 90 foizga kamaytiradi, bu oddiy galvanoplastika po'lat bilan solishtirganda ancha yaxshiroq natija. Ushbu materiallarga polimer qoplamani qo'shsangiz, elektr qarshiligi o'n ming ohm metrdan yuqori bo'lgan juda qattiq tuproq sharoitlarida ham ellik yildan ortiq xizmat qilishi mumkin. Haqiqiy dunyo sinovlari ushbu yaxshilanishlarning o'rnatilgan har bir fut material uchun har yili o'n sakkiz dollar tejangligini ko'rsatadi, barcha muddati davomida elektr qarshiligini ikki ohmdan kam saqlab turadi.

Asoslangan Sim Konfiguratsiyalarini Optimallashtirish Orqali Asoslanish Qarshiligini Kamaytirish

Yuqori O'tkazuvchanlikka Ega Asoslangan Simlardan Foydalanish Orqali Elektr Uzatish Minorasidagi Qarshilikni Kamaytirish

Mis bilan qoplangan po'lat yer osti simlari galvanizlangan po'tolga nisbatan o'tkazuvchanlikni 40% ga kamaytiradi (IEEE Std 80-2013), bu substantsiya himoyasi uchun noxos tokni tezroq tarqatish imkonini beradi. Quruq yoki g'ijimli tuproqlarda ular namlikning faqat 20% da 85% o'tkazuvchanlikni saqlab turadi va bir xil sharoitda 35% yuqori qarshilikka ega bo'lgan butun sterjenlarga qaraganda yaxshiroq ishlaydi.

Ildizdagi Simlarning Ilg'or Joylashuvi va Loyihasi Orqali 1 Omdan Kam Yer Qarshiligiga Erishish

Asoslash tizimlari bir necha chuqurlikda radial namoyish etilganda 1 omga yaqin qarshilikka erisha oladi. O'ttgan yili o'tkazilgan ba'zi tadqiqotlar keltirilgan spiral konfiguratsiyalarning ham juda yaxshi ishlashini ko'rsatdi, elektrodlar o'z chuqurligining taxminan ikki baravariga teng masofada joylashtirilganda 0,7 yoki 0,8 om atrofida qarshilik hosil bo'ladi. Bu usulning afzalligi oddiy vertikal sterjenlarga nisbatan yer bilan aloqaning ancha kengayishida — taxminan 1,5 marta kattaroq sirt maydoni. Qo'shimcha aloqa muhandislarning doim e'tibor beradigan tuproq qatlami bilan bog'liq qiyinchiliklarni hal etishga yordam beradi. Sistemaga biroz bentonit to'ldiruv materiali qo'shilsa, u 15 yildan ortiq davom bilan past qarshilik darajasini saqlaydi. Eng muhimi, bu tizimlar IEC 62305 da belgilangan barcha chaqmoqdan himoya standartlariga javob beradi, bu esa xavfsiz elektr o'rnatmalarni loyihalashda aksariyat mutaxassislarning qidirayotgan narsasidir.

Chaqqonlik va o'tish hodisalari paytida asoslanish simining ishlashi

Chaqqonlik zarbasi paytida impul'sni tarqatishni yaxshilash va tizimni himoya qilish

Yerga olib tushirish o'tkazgichlari yuqori energiyali chorrahlarning (200 kA gacha) tezda Yerning ichiga o'tishini ta'minlaydi va shaklini o'zgartirmaydi, bu esa ularning katta sirti va moslashuvchanligi tufayli erkin elektr toki tarqalishini ta'minlab, infratuzilmani himoya qilish darajasini oshiradi. Qattiq o'tkazgichlar bilan solishtirganda, ular cho'qqidagi o'tkazuvchanlik sabab bo'lgan zararlar miqdorini 40% ga qadar kamaytiradi (IEEE Transactions on Power Delivery, 2023).

Chorraho yo'qotishni kompleks nazorat qilish uchun chorraho himoya tizimlari bilan birlashtirish

Yerga ulanish simlari yopishtiruvchi simlar va ochilish tutqichlari bilan birlashtirilganda, muhandislarning kuchlanishning o'tkir oshishiga qarshi koordinatsiyalangan himoya tizimi deb ataydigan narsani hosil qiladi. Uch fazali tizimlarda surunkali ta'sirni ancha kamaytiradigan bir nechta past qarshilikka ega yo'nalishlarga bo'linib ketgan impulsdagi energiya hisobiga induktiv bog'lanish sezilarli darajada kamayadi. Bu aslida maydon sinovlariga ko'ra elektromagnit aralashuvni taxminan uchdan ikkiga qisqartiradi. Ko'pchilik chaqnoklardan himoya qilish bo'yicha qo'llanmalar haqiqiy chaqnok urilishlari paytida shu kuchlanish gradientini taxminan 1 kilovolt/metr ostida ushlab turish uskunalar zarar ko'rishining oldini olish uchun juda muhimligini aytadi.

O'tkazgichlarni samarali ulash orqali uch fazali tizimlarda kuchlanishning keskin oshishini oldini olish

O'zaro ulangan yer osti tarmoqlari vayron qiluvchi kuchlanish impulslariga olib keladigan potentsial farqlarni bartaraf etadi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, bu birlashtirilgan tizimlar o'tish jarayonida izolyatsiya qilingan yer bilan solishtirganda potentsialni 92% tezroq tenglashtiradi (Power Quality Journal, 2023). Korroziyaga chidamli qoplamalar ulanishlarning yuqori namlik muhitida ham 25 yildan ortiq davomda 0,5Ω dan kam bo'lishini ta'minlaydi.

O'tkazuvchan yer osti simlari yordamida tuproq qarshiligiga qarshi kurashish

O'zgaruvchan tuproq qarshiligi yer osti tizimining samaradorligi va ishonchliligiga qanday ta'sir qiladi

Tuproqning qarshiligi qayerga qarashingizga qaramay juda ham farq qiladi. Quruq iqlimlarda bo'ronli hududlar odatda 5000 ohm metrdan yuqori, shu tarzda nam loyli tuproqlar esa 100 ohm metrdan pastga tushishi mumkin. Bu farqlar muhim, chunki ular aslida yer osti qarshiligini oddatdagi ko'rsatkichidan uch barobar oshirib yuboradi. Va fasllar o'zgarganda, donador tuproqlar bilan ishlaydigan muhandislarning vazifasi yanada qiyinlashadi. Quruq davrlarda o'tkazuvchanlik 40 dan 70 foizgacha oshadi. Shu sababli ham elektr tizimlari tabiat qandaydir bo'lishidan qat'i nazar xavfsiz va ishlamalarga ega bo'lishi uchun dastlabki bosqichdan boshlab ehtimolli tebranishlarni hisobga olgan holda to'g'ri materiallarni tanlash va tizimni loyihalash zarur.

Yer ostiga ulanish tuzilmalarining samaradorligini oshirish uchun o'tkazuvchan qo'shimchalar va kimyoviy moddalardan foydalanish

Yuqori qarshilikka ega bo'lgan tuproqlarni bəslash uchun zamonaviy yer osti simlari bentonitli gil va uglerod asosidagi birikmalarni o'z ichiga oladi, bu esa g'ildirakli joylarda kontakt qarshiligini 62% ga kamaytiradi. Eng samarali strategiya quyidagilarni birlashtiradi:

1. Tuproqni oldindan tayyorlash kaltsiy-magniy eritmasi bilan (dastlabki qarshilikni 55% ga pasaytiradi)
2. Simlarning qoplamasi nikel-xrom qotishmasi bilan (15 yildan keyin ham 95% o'tkazuvchanlikni saqlaydi)
3. O'rnatishdan keyingi injektsiyalar o'tkazuvchan gel bilan (impedans piklarini 81% ga kamaytiradi)

Bu qavatli usul dastlabki qarshiligi 10 000 Ω·m gacha bo'lgan tuproqlarda qarshilikni 5 Ω dan pastda saqlaydi va ahamiyatlgi infratuzilma uchun IEEE 80-2013 standartlaridan oshib ketadi.

Yer osti sim tizimlarini o'rnatish, sinovdan o'tkazish va texnik xavfsizlik bo'yicha eng yaxshi amaliyotlar

O'tkazuvchanlikni maksimal darajada oshirish va tokni tarqatish uchun to'g'ri o'rnatish usullari

Yer osti simlarini o'rnatishda ularning qarshilik maydoni birlashmasligi uchun kamida o'z uzunliklarining ikki barobariga teng masofada joylashtirilishiga e'tibor bering. Muz qatish keng tarqoq bo'lgan hududlarda, bu simlar tuproq bilan yaxshi aloqada bo'lishi uchun 36 dyuymdan (91,44 sm) chuqurroqqa ko'milishi kerak (agar kimdir me'yoriy hujjatlarga qiziqsa, bu haqida NEC 250.53 da aytib o'tilgan). Shuningdek, keskin burilishlarga ham e'tibor berishingiz kerak. 45 gradusdan torroq burchaklar qo'shimcha kuchlanish nuqtalarini hosil qiladi va bu esa ma'lum darajada impedansni 25-30% gacha oshirishi mumkin. O'ttasi yili IEEE Power Engineering Society tomonidan nashr etilgan tadqiqotga ko'ra, yer osti simlari to'g'ri joylashtirilib, zarur taranglikda ushlab turilsa, noto'g'ri o'rnatilgan tizimlarga nisbatan kutilmagan kuchlanish sakrashlarini deyarli yarmiga qisqartiradi. Bu tizimning ishonchliligini uzoq muddat saqlashda muhim farq yaratadi.

Kuchli yer osti simlari usullaridan foydalanib, quvvat transformatorlarini va boshqa muhim jihozlarni ulash

Transformator neytrallariga yerlamagan simlarni ulashda quvvat transformatorlarini ulashda ikki metall quvg'ichlardan foydalanish yoki eksotermik payvandlash usulidan foydalanish muhim. Bu ulanish qarshiligini 0,05 omgacha kamaytirishga yordam beradi va bu esa apparatning nosozliklarga chidamliligini sezilarli darajada oshiradi. Aks holda differensial isish jiddiy muammo bo'lib qoladi. 2024-yildagi EPRI tadqiqoti shuni aniqladiki, yomon birlashtirilgan tizimlarda kuchli 10 kA impulslar ta'sirida ularning ishdan chiqish ehtimoli taxminan uch baravar ortadi. O'tkazgich o'rnatishlarga kelsak, e'tibor berish lozim bo'lgan alohida egilish talablari mavjud. Ko'p hollarda minimal egilish radiusi o'tkazgich diametridan kamida sakkiz marta katta bo'lishi kerak. Ushbu ko'rsatmalarga rioya qilmaslik tizimning o'tkazgich orqali xavfsiz elektr tokini uzok muddat o'tkazish qobiliyatiga jiddi yetkazishi mumkin.

Yer qarshiligini sinovdan o'tkazish va tekshirish orqali doimiy mos kelishuv va ishonchlilikka erishish

Kliampometrlar yordamida yer osti qarshiligini o'lchash nafaqat yaxshi amaliyot, balki OSHA 1910.269 va NFPA 70E standartlari kabi me'yoriy hujjatlar tomonidan talab qilinadi. O'rnatishdan keyin texniklar odatda Yerga tushish potentsiallari usuli deb ataladigan usul bilan yer osti tizimlarini tekshiradi. Bu erda maqsad uzatish liniyalari uchun 1 om ostida, tijorat sohasidagi ehtiyojlarga esa taxminan 5 om atrofida ko'rsatkichlarni olishdir. 12 ming ta kommunal xo'jalik ob'ektlarida yig'ilgan ma'lumotlarni tahlil qilish qiziqarli natijani ko'rsatdi: yiliga ikki marta sinovdan o'tkaziladigan tizimlar o'nta besh yildan keyin dastlabki o'tkazuvchanligining taxminan 89% ini saqlab qoladi, muntazam sinov o'tkazilmasa, bu ko'rsatkich faqat 62% ni tashkil etadi. Tuproqning o'tkazuvchanligi 100 om-metrdan oshib ketadigan hududlarda, xizmat ko'rsatish brigadalari yer osti tizimlarining uzoq muddat samarali ishlashi uchun har uchdan besh yilda bir marta kimyoviy ishlov berishni tavsiya etadi.

Ko'p so'raladigan savollar

Yer osti simi nima?

Yerlamaga tarmog'i elektr tizimlarida ishlatiladigan o'tkazgich turidir va bu orqali qisqa tutashuv toklari uchun yo'l yaratiladi, shu bilan birga elektr uzilishlari yerga tarqatilishi orqali xavfsizlik ta'minlanadi.

Yerlama tizimlarida nima uchun butunroq sterjenlardan ko'ra yerlama o'qimalar afzal ko'riladi?

Yerlama o'qimalar hajmga nisbatan kattaroq sirt maydoniga ega bo'ladi, yaxshiroq o'tkazuvchanlikka ega bo'ladi va butun sterjenlarga qaraganda ko'proq tokni tarqatishi mumkin. Shuningdek, ular mexanik kuchlanishlarga samaraliroq qarshilik ko'rsatadi va seysmik zonalarda barqaror bo'ladi.

Molniya urilish paytida yerlama o'qimalar xavfsizlikni qanday oshiradi?

Yerlama o'qimalar moslashtiruvchanligi va katta sirt maydoni tufayli molniya urilishidan kelib chiqadigan yuqori energiyali toklarni samarali boshqaradi, bu esa impulsdan kelib chiqadigan shikastlanishlarni kamaytiradi va infratuzilmani himoya qiladi.

Yerlama o'qima tizimlarining foydalanish muddatini uzaytirish uchun qanday choralarni ko'rish kerak?

Yuqori tozalikdagi alyuminiy va 316L tuxumsiz po'lat kabi korroziyaga chidamli materiallarni, shuningdek, polimer qoplamalarni foydalanish, yerga ulash tizimlarining xavfli sharoitlarda ham yashash muddatini sezilarli darajada oshiradi.

Yuqori o'tkazuvchanlikdagi tuproqlarda samarali yerga ulashni qanday ta'minlash mumkin?

Yuqori o'tkazuvchanlikdagi tuproqlarda kontakt qarshiligini kamaytiruvchi bentonit gil, kimyoviy moddalar va mos material qoplamalardan foydalanish orqali samaradorlikni oshirish mumkin.