Proč podstanice používají kameny štěrkové kameny a drobený kámen

Proč používají rozvodny kameny, štěrk, oblázky a drti?

V rozvodnách vyžadují uzemnění zařízení, jako jsou silové a distribuční transformátory, vedení, napěťové transformátory, proudové transformátory a odpojovače. Kromě uzemnění nyní podrobně prozkoumáme, proč se v rozvodnách běžně používá štěrk a drcený kámen. Ačkoli vypadají obyčejně, tyto kameny plní zásadní bezpečnostní a funkční roli.

Při návrhu uzemnění rozvodny – zejména při použití více metod uzemnění – se štěrk nebo drcený kámen rozkládá po celé ploše rozvodny z několika klíčových důvodů.

Hlavním účelem rozprostření štěrku na ploše rozvodny je snížení nárůstu potenciálu uzemnění (GPR), známého také jako krokové napětí a dotykové napětí, definované následovně:

• Nárůst potenciálu uzemnění (GPR): maximální elektrický potenciál, kterého může dosáhnout uzemňovací mřížka rozvodny vzhledem k vzdálenému referenčnímu bodu uzemnění, který se předpokládá jako skutečný nulový potenciál. GPR se rovná součinu maximální poruchového proudu vstupujícího do mřížky a odporu mřížky.

• Krokové napětí (Eₛ): maximální rozdíl potenciálů, který může vzniknout mezi dvěma chodidly (obvykle ve vzdálenosti 1 metr), když do uzemňovacího systému protéká poruchový proud. Zvláštním případem je přenesené napětí (Etransfer), při němž se objevuje napětí mezi uzemněnou konstrukcí uvnitř rozvodny a vzdáleným bodem vně – často se hodnotí na vzdálenosti 1 metr od kovových konstrukcí ke středu povrchu země.

• Dotykové napětí (Eₜ): maximální rozdíl potenciálů mezi uzemněnou kovovou konstrukcí (např. krytem zařízení) a bodem na povrchu země, když ho člověk dotýká během protékání poruchového proudu.

Během zkratových událostí se krokové i dotykové napětí výrazně zvyšují. Ve srovnání s běžnými materiály, jako je půda, tráva nebo beton, mají štěrk a drcený kámen relativně vysokou odporovost. Tato vysoká povrchová odporovost omezuje protékání proudu lidským tělem a tím snižuje riziko úrazu elektrickým proudem během údržby nebo provozu v blízkosti napájených zařízení.

Štěrk a drcený kámen jsou proto v rozvodnách záměrně používány za účelem zvýšení odporu povrchové vrstvy, čímž se účinně snižují nebezpečná kroková a dotyková napětí a zvyšuje bezpečnost personálu během uzemňovacích poruch.

Níže uvedená tabulka uvádí odporovost různých materiálů, jako jsou kámen, písek atd.

Důvody používání kamení v přepádacích stanicích a elektrických rozvodnách

Níže jsou uvedeny specifické důvody a faktory pro používání kamení namísto jiných materiálů:

Tráva a jiné plevelové rostliny nebo malé vegetace mohou skutečně způsobit problémy. Během deště nebo vlhkých podmínek může růst rostlin vyvolat kluzké povrch, což představuje potenciální bezpečnostní riziko pro personál a zařízení. Kromě toho suchá tráva se může zapálit během přepínacích operací nebo způsobit krátké spojení, což negativně ovlivňuje spolehlivost zařízení a sítě. Proto přepádací stanice obvykle implementují opatření ke kontrole růstu vegetace, aby zajistily bezpečné a stabilní fungování.

Používání kamení okolo rozvodných stanic pomáhá zabránit vniknutí divokých zvířat, jako jsou hadi, ještěrky, hlodavci a jiní malí zvířata, do oblasti přepádací stanice.

Plocha pokrytá štěrkem zabrání vytváření kaluží a akumulaci vody v rozvodné stanici, což je nežádoucí pro vysokonapěťové zařízení.

Kameny a drobený kámen jsou odolnější proti nárazům než tráva nebo písek, což pomáhá tlumit vibrace od transformátorů (způsobené magnetostrukcí jádra) a snížit pohyb během seismických událostí.

Používání kamení a štěrku zvyšuje odporovost povrchové vrstvy, čímž se snižují rizika dotyků a krokových napětí. Kromě toho potlačuje růst malých rostlin a plevelu, které by, kdyby byly přítomny, mohly snížit odporovost povrchu a zvýšit riziko elektrického šoku během rutinní údržby a operací.

Celkově lze říci, že kamenivý materiál používaný v rozvodných stanicích zlepšuje pracovní podmínky, podporuje stabilní provoz a zvyšuje efektivitu existujícího zazemňovacího systému při ochraně před elektrickým šokem.