Mbinu za Kupiga Mchanga

Mfumo wa Kutambua na Vitamba vya Kutambua

Katika mifumo ya umeme, kuna vipengele kadhaa vya kutambua, ikiwa ni kutambua kwa namba au strip, kutambua kwa rod, kutambua kwa pipe, kutambua kwa plate, na kutambua kupitia maji. Kati ya haya, kutambua kwa pipe na kutambua kwa plate ni yale yanayotumika zaidi, na yatapatikana kwa undani chini.

Kitamba cha Kutambua

Kitamba cha kutambua hutengenezwa kwa kuunganisha vitu vinavyovimbiaji kwa copper conductors. Mfumo huu unafanya kazi kwa kuchelewesha resistance ya kutambua na kubainisha ground potential. Ni vizuri sana kwa maeneo ambapo fault currents mkubwa yanatarajiwa. Wakati wa kudesign kitamba cha kutambua, viwango muhimu vidogo vilivyotarajiwa yanapaswa kutathmini kwa uangalizi:

Ukaguzi wa Usalama

Wakati wa fault condition, tofauti ya voltage kati ya ardhi na usawa wa ardhi lazima iwahusishwe kwenye kiwango kinachopaswa kuwa lisilo hatari kwa watu ambao wanaweza kukutana na non - current - carrying conductive surfaces za mifumo ya umeme. Hii inajidhibiti usalama wa wafanyakazi wanaofanya kazi karibu na au pamoja na mifumo ya umeme.

Mfanyiko wa Protective Relay

Kitamba cha kutambua linapaswa kuwa na uwezo wa kutumia fault currents kubwa kwa ujuzi wa kutatia relay ya usalama. Resistance ya chini ni muhimu kwa ajili ya kuleta fault current ili kufanya protective relay ikifanye kazi mara moja na kuzuia sehemu ya fault ya mifumo ya umeme.

Kuzuia Currents Zisizokubalika

Resistance ya kitamba cha kutambua linapaswa kutathmini kwa uangalizi ili kuzuia currents zisizokubalika kuvuka kwa mwili wa mtu kwa kutegemea na contact ya mgawanyiko. Hii ni talaba muhimu ya usalama kwa ajili ya kudhibiti maisha ya binadamu.

Kuzuia Step Voltage

Design ya grounding mat linapaswa kutathmini kwa uangalizi ili kuzuia step voltage - tofauti ya potential kati ya point mbili kwenye usawa wa ardhi uliyokuwa na umbali fulani - ili ibaki chini ya kiwango kinachokubalika. Kiwango hiki kinategemea viwango vingine kama vile resistivity ya soil na fault conditions yanayotarajiwa kutengeneza faulty equipment kutoka kwa mifumo ya umeme. Kwa kudumisha step voltage katika kiwango sahihi, hatari ya shock ya umeme kwa watu wanaokimbilia karibu na installation ya earthed inachukua chini.

Earthing Electrodes
Earthing electrode inatafsiriwa kama wire, rod, pipe, plate, au cluster ya conductors ambayo inafungwa kwenye ardhi, ya kivuli au ya kushoto. Katika mifumo ya distribution ya umeme, aina ya kawaida ya earth electrode ni rod, mara nyingi ni mita moja, ambayo inafungwa kwenye ardhi kwa kushoto. Design hii rahisi lakini ya kutosha inaweza kubainisha connection ya imara kati ya mifumo ya umeme na ardhi, kufanya kwa usalama dissipation ya fault currents.

Kwa upande mwingine, katika generating substations, badala ya kutumia rods bila kujihusisha, grounding mat mara nyingi inatumika. Grounding mat ina conductors mingi zinazounganishwa kufanya network. Approach hii inatoa faida nyingi zaidi kuliko kutumia single electrodes. Surface area kubwa na tabaka ya kutambua zinaweza kubainisha resistance chache, kuboresha uwezo wake wa kutumia fault currents kubwa zaidi. Pia, hii inaweza kubainisha electrical potential zaidi kwa urahisi kwenye eneo la substation, kuchelewesha hatari ya step na touch voltages ambazo zinaweza kuwa hatari kwa wafanyakazi na vyombo.

Pipe Earthing
Kati ya njia nyingi za kutambua ambazo zinaweza kutumiwa kwenye soil na moisture sawa, pipe earthing inaonekana kama moja ya zile zinazotumika zaidi na zinazofanya kazi vizuri. Katika approach hii, pipe ya steel ya galvanized yenye perforations, inayofuata specifications za length na diameter, inafungwa kwenye soil ambayo inabakia moist daima, kama inavyoelezwa kwenye illustration.

Chaguo la ukubwa wa pipe ni muhimu, kwa sababu linadetermined na factor mbili: magnitude ya current ambayo mfumo wa kutambua unahitaji kutumia na characteristics za soil. Pipe yenye diameter kubwa au lenge zaidi inaweza kuwa hitajika kwa fault currents kubwa, kuhakikisha kwamba electrical charge inaweza kutumika kwa salama na kwa ufanisi kwenye ardhi. Pia, soil types ni na resistivities tofauti; kwa mfano, soil yenye resistivity kubwa zaidi inaweza kutarajiwa pipe kubwa zaidi kufanya low-resistance connection na ardhi. Process hii ya kutosha inaweza kubainisha reliability na usalama wa pipe earthing system, kufanya chochote chenye utaratibu wa electrical installations.

Kwa pipe earthing, practice ya kawaida hutoa dimensions maalum kwa earthing pipe, ambayo huongezeka kulingana na soil conditions. Mara nyingi, kwenye soil rasmi, pipe yenye diameter 40 mm na length 2.5 meters inatumika. Lakini, kwenye soil yenye ukoma na nyasi, pipe lenge zaidi inahitajika kuhakikisha connection sahihi kwenye ardhi. Ubora wa pipe inafungwa unategemea moisture content ya ground, kwa sababu environment ya moist zaidi inaweza kuboresha conductivity ya electrical.

Katika installation ya kawaida, pipe inafungwa kwenye ubora wa 3.75 meters. Kupunguza performance, chini ya pipe ina small pieces of coke au charcoal, zinazowekezwa karibu 15 cm. Alternating layers za coke na salt zinatumika, zinajihusisha na maana tofauti. Coke inongeza effective contact area na ardhi, wakati salt inapunguza resistance, kwa jumla inaweza kuboresha efficiency ya earthing system. Pipe nyingine, inayomiliki 19 mm diameter na minimum length 1.25 meters, inauunganisha kwenye juu ya galvanized iron (GI) pipe kwa reducing socket. Pipe hii ya pili ina role muhimu kwa kudumisha functionality ya system, hasa wakati wa weather conditions magumu.
Wakati wa miezi ya joto, moisture content katika soil inapungua, kusababisha earth resistance kuongezeka. Kupunguza hii, structure ya cement concrete inajenga kuhakikisha water supply sahihi. Kudumisha earth connection sahihi, 3 hadi 4 buckets ya maji hupelekwa kwenye funnel aliyeungwa kwenye 19 mm diameter pipe, ambayo inauunganisha kwenye main GI pipe. Earth wire, ambayo inaweza kuwa either GI wire au GI wire strip na cross-section sahihi kwa kutosha fault currents, inaruka kwenye 12 mm diameter GI pipe ifungwa chini ya ground surface kwa umbali wa 60 cm.

Plate earthing inaleta earthing plate kwenye ardhi. Plate inaweza kuwa ya copper, inayomiliki dimensions 60 cm × 60 cm × 3 mm, au galvanized iron, inayomiliki dimensions 60 cm × 60 cm × 6 mm. Plate inafungwa kwenye vertical, kwenye top inafungwa chini ya 3 meters kutoka kwenye ground surface. Ubora huu ni muhimu kwa kuhakikisha grounding electrical sahihi, kwa sababu inaweza kufanya contact sahihi na soil, kuboresha dissipation ya electrical currents wakati wa fault.

Plate Earthing
Wakati wa kufanya plate earthing, earthing plate inafungwa kwenye auxiliary layers za coke na salt, inayomiliki thickness asili ya 15 cm kwa layers hizo. Combination hii inaweza kureduce soil resistivity kwenye plate, kuboresha effectiveness ya earthing system. Earth wire, inayofanya kwa either galvanized iron (GI) au copper, inauunganisha kwenye earthing plate kwa kutumia nuts na bolts. Ingawa copper ina conductivity ya electrical bora, plates na wires za copper si zinazotumika zaidi kwa kutambua kutokana na gharama zake kubwa zaidi kuliko alternatives za GI. Cost-effectiveness hii inafanya materials za GI kuwa chaguo la kwanza kwa most practical earthing applications.
Earthing Through Water Mains
Earthing through water mains ni njia nyingine ya kutengeneza connection ya electrical kwenye ardhi. Katika approach hii, GI au copper wire inauunganisha kwenye water mains. Connection inahifadhiwa kwa kutumia steel binding wire, ambayo inauunganisha kwenye copper lead. Njia hii inatumia metal network ya water mains, ambayo mara nyingi ina contact mzuri na ardhi, kutoa path ya low-resistance kwa electrical current wakati wa fault. Lakini, earthing method hii inapaswa kufuata regulations za safety na plumbing codes za kuhakikisha both electrical safety na integrity ya water supply system.

Water pipes mara nyingi zinajenga kwa metal na zinafungwa chini ya ground surface, kubainisha connection ya moja kwa moja kwenye ardhi. Wakati wa fault, current ambayo inavuka kwenye GI au copper wire inachukua njia ya chini kwenye ground kwa kutumia water pipe. Hii inatoa njia ya furaha na sahihi kwa dissipation ya fault currents, kutumia underground network kubwa na conductivity ya metal structure ya water pipe.