Mga Paraan ng Pag-ground

Mga Paraan ng Pagsakop at Mga Sakop na Mat

Sa mga sistema ng kuryente, maraming paraan ng pagsakop ang magagamit, kabilang dito ang pagsakop gamit ang wire o strip, rod, pipe, plate, at pagsakop sa pamamagitan ng water mains. Sa mga ito, ang pagsakop gamit ang pipe at plate ang pinaka-karaniwan, at ito ang lalalim na pag-aaralan sa ibaba.

Sakop na Mat

Ang isang sakop na mat ay binubuo sa pamamagitan ng pagkonekta ng maraming rods gamit ang copper conductors. Ang konfigurasyong ito ay nakakapabawas ng kabuuang resistance ng grounding at may mahalagang papel sa paghahadlang sa ground potential. Ito ay partikular na angkop para sa mga lugar na inaasahan ang malaking fault currents. Kapag naghanda ng isang sakop na mat, maraming mahalagang faktor ang dapat maaring mapag-isa:

Pagsasaalang-alang sa Kaligtasan

Sa panahon ng isang fault condition, ang voltage difference sa pagitan ng ground at ang ibabaw ng ground ay dapat panatilihin sa isang antas na walang panganib sa mga tao na maaaring makontak sa mga non-current-carrying conductive surfaces ng sistema ng kuryente. Ito ay nagpapatunay ng kaligtasan ng mga tauhan na gumagana paligid o malapit sa installation ng kuryente.

Paggana ng Protective Relay

Ang sakop na mat ay dapat kayang handlin ang walang katapusang fault currents na sapat upang i-trigger ang protective relay. Mahalaga ang mababang ground resistance upang payagan ang fault current na malayang umagos sa pamamagitan ng mat, na nagbibigay-daan sa protective relay na agad na gumana at hiwalayin ang may kasalang bahagi ng sistema ng kuryente.

Paghihigpit sa Fatal Currents

Ang resistance ng sakop na mat ay dapat maingat na disenyo upang maiwasan ang pag-agos ng fatal currents sa katawan ng tao sa kaso ng accidental contact sa live parts. Ito ay isang pundamental na requirement ng kaligtasan upang protektahan ang buhay ng tao.

Pagsasaalang-alang sa Step Voltage Limitation

Ang disenyo ng grounding mat ay dapat siguruhin na ang step voltage - ang potential difference sa pagitan ng dalawang puntos sa ibabaw ng ground na may tiyak na distansya - ay mananatiling mas mababa sa pinahihintulang halaga. Ang pinahihintulang halaga ay depende sa iba't ibang mga factor, tulad ng resistivity ng lupa at ang kondisyon ng fault na kinakailangan upang hiwalayin ang may kasalang equipment mula sa live electrical system. Sa pamamagitan ng pagpanatili ng step voltage sa ligtas na limit, ang panganib ng electrical shock sa mga tao na lumalakad malapit sa earthed installation ay mininimize.

Earthing Electrodes
Ang earthing electrode ay tumutukoy sa anumang wire, rod, pipe, plate, o isang grupo ng conductors na inilalagay sa lupa, horizontal o vertical. Sa mga sistema ng distribution ng kuryente, ang karaniwang anyo ng earth electrode ay isang rod, tipikal na nasa haba ng 1 metro, na idinidrive vertical sa lupa. Ang simpleng ngunit epektibong disenyo na ito ay tumutulong upang mag-establish ng isang mapagkakatiwalaang koneksyon sa pagitan ng sistema ng kuryente at ang lupa, na nagpapahintulot sa ligtas na pagdissipate ng fault currents.

Sa kabaligtaran, sa loob ng generating substations, sa halip na umasa sa individual na rods, madalas na ginagamit ang isang grounding mat. Ang grounding mat ay binubuo ng maraming conductors na interconnect upang bumuo ng isang network. Ang approach na ito ay nagbibigay ng ilang mga benepisyo sa paggamit ng single electrodes. Ang mas malaking surface area at interconnected nature ng grounding mat ay nagbibigay ng mas mababang kabuuang resistance, na nagbibigay-daan nito upang mas epektibong handlin ang mas mataas na fault currents. Bukod dito, ito ay tumutulong sa mas pantay na pagdistribute ng electrical potential sa buong substation area, na nagbabawas ng panganib ng dangerous step at touch voltages na maaaring magbigay ng banta sa personal at equipment.

Pipe Earthing
Sa iba't ibang paraan ng pagsakop na applicable sa parehong kondisyon ng lupa at moisture, ang pipe earthing ay isa sa pinaka-prevalent at epektibong sistema. Sa pamamaraang ito, isang galvanized steel pipe na may perforations, na sumasang-ayon sa approved specifications hinggil sa haba at diameter, ay inilalagay vertical sa lupa na permanenteng basa, tulad ng ipinapakita sa kasamaang illustration.

Ang pagpili ng laki ng pipe ay isang kritikal na pagsasaalang-alang, dahil ito ay nakadepende sa dalawang pangunahing factor: ang magnitude ng current na kailangan ihandlin ng sistema ng pagsakop at ang characteristics ng lupa. Ang mas malaking diameter na pipe o mas mahaba na pipe ay maaaring kinakailangan upang handlin ang mas mataas na fault currents, na nag-uugnay na ang electrical charge ay maaaring ligtas at epektibong dissipate sa lupa. Bukod dito, ang iba't ibang uri ng lupa ay may iba't ibang electrical resistivities; halimbawa, ang lupa na may mas mataas na resistivity ay maaaring nangangailangan ng mas malaking-sized pipe upang makamit ang desired low-resistance connection sa lupa. Ang meticulous sizing process na ito ay nagtagaligtas ng reliabilidad at kaligtasan ng pipe earthing system, kaya ito ang preferred choice para sa wide range ng mga installation ng kuryente.

Para sa pipe earthing, ang standard practice ay nagtatalaga ng tiyak na dimensyon para sa earthing pipe, na nag-iiba-iba ayon sa kondisyon ng lupa. Karaniwan, sa ordinaryong lupa, isang pipe na may diameter na 40 mm at haba na 2.5 meters ang ginagamit. Gayunpaman, sa dry at rocky soil, ang mas mahaba na pipe ang kinakailangan upang siguruhin ang epektibong koneksyon sa lupa. Ang lalim kung saan inilalagay ang pipe ay direktang may kaugnayan sa moisture content ng lupa, bilang mas basa ang kapaligiran ay nagpapabuti sa electrical conductivity.

Sa isang typical na installation, ang pipe ay inilalagay sa lalim na 3.75 meters. Upang mapataas ang kanyang performance, ang ilalim ng pipe ay inilalagyan ng small pieces ng coke o charcoal, na inilalagay nasa layo ng humigit-kumulang 15 cm. Ang alternating layers ng coke at salt ay ginagamit, na may iba't ibang mga tungkulin. Ang coke ay nagpapataas ng effective contact area sa lupa, habang ang salt ay nagbabawas ng earth resistance, na collectively nag-ooptimize ng efficiency ng earthing system.
Isang additional na pipe, na may diameter na 19 mm at minimum length na 1.25 meters, ay konektado sa tuktok ng galvanized iron (GI) pipe sa pamamagitan ng reducing socket. Ang secondary na pipe na ito ay may mahalagang papel sa pag-maintain ng functionality ng sistema, lalo na sa panahon ng adverse weather conditions.

Sa panahon ng summer months, ang moisture content sa lupa ay natural na bumababa, na nagresulta sa pagtaas ng earth resistance. Upang labanan ito, inilalayo ang isang cement concrete structure upang tiyakin ang consistent na supply ng tubig. Upang mapanatili ang epektibong earth connection, 3 hanggang 4 buckets ng tubig ay inililiko sa pamamagitan ng funnel na nakakabit sa 19 mm-diameter pipe, na konektado sa main GI pipe. Ang earth wire, na maaaring isang GI wire o GI wire strip na may sapat na cross-section upang ligtas na carry fault currents, ay inirerun sa pamamagitan ng 12-mm-diameter GI pipe na inilalagay sa humigit-kumulang 60 cm sa ilalim ng ibabaw ng lupa.
Plate Earthing
Ang plate earthing ay involve ang pagbubury ng isang earthing plate sa lupa. Ang plate ay maaaring gawa ng copper, na may dimensions na 60 cm × 60 cm × 3 mm, o galvanized iron, na may dimensions na 60 cm × 60 cm × 6 mm. Ang plate ay inilalagay vertical, na ang tuktok nito ay nasa lalim na hindi bababa sa 3 meters mula sa ibabaw ng lupa. Ang lalim na ito ay kritikal para sa reliable na electrical grounding, dahil ito ay nagbibigay ng sapat na contact sa lupa, na nagpapahintulot sa ligtas na pagdissipate ng electrical currents sa kaso ng fault.

Plate Earthing
Kapag nag-implement ng plate earthing, ang earthing plate ay inilalagay sa auxiliary layers ng coke at salt, na may minimum thickness na 15 cm para sa mga layer na ito. Ang kombinasyong ito ay tumutulong sa pagbawas ng soil resistivity sa paligid ng plate, na nagpapataas ng effectiveness ng earthing system. Ang isang earth wire, na gawa ng either galvanized iron (GI) o copper, ay pagkatapos ay matatag na ikokonekta sa earthing plate gamit ang nuts at bolts. Bagama't ang copper ay may superior na electrical conductivity, ang copper plates at wires ay hindi kadalasang ginagamit para sa grounding dahil sa kanilang significantly higher cost kumpara sa mga alternatibong GI. Ang cost-effectiveness na ito ay nagpapabor sa GI materials bilang ang preferred choice para sa most practical earthing applications.
Earthing Through Water Mains
Ang earthing through water mains ay isa pang paraan ng pag-establish ng isang electrical connection sa lupa. Sa pamamaraang ito, isang GI o copper wire ay konektado sa water mains. Ang koneksyon ay secured gamit ang steel binding wire, na inilalagay sa isang copper lead. Ang paraan na ito ay nag-aangkin ng extensive metal network ng water mains, na karaniwang may mahusay na contact sa lupa, upang magbigay ng isang low-resistance path para sa electrical current sa kaso ng fault. Gayunpaman, ang paraan ng pagsakop na ito ay dapat sumunod sa relevant na safety regulations at plumbing codes upang matiyak ang parehong electrical safety at integrity ng water supply system.

Ang water pipes ay karaniwang gawa ng metal at inilalagay sa ilalim ng ibabaw ng lupa, na effectively establishing a direct connection to the earth. Sa kaso ng isang fault, ang current na umuusbong sa pamamagitan ng galvanized iron (GI) o copper wire na ginagamit para sa pagsakop ay diretso na inilalagay sa lupa sa pamamagitan ng water pipe. Ito ay nagbibigay ng convenient at kadalasang epektibong pathway para sa pagdissipate ng fault currents, na naglalayong gamitin ang water pipe's extensive underground network at ang inherent conductivity nito bilang isang metal structure.