چرا زیرگذرها از سنگ، شن، دانههای کوچک و سنگ خرد شده استفاده میکنند؟
در زیرگذرها، تجهیزاتی مانند ترانسفورماتورهای قدرت و توزیع، خطوط انتقال، ترانسفورماتورهای ولتاژ، ترانسفورماتورهای جریان و کلیدهای جدا کننده نیاز به زمینسازی دارند. فراتر از زمینسازی، حالا به طور عمیقتر بررسی میکنیم چرا شن و سنگ خرد شده به طور معمول در زیرگذرها استفاده میشوند. با وجود ظاهر عادی، این سنگها نقش مهمی در امنیت و عملکرد دارند.
در طراحی زمینسازی زیرگذرها—به ویژه هنگامی که روشهای متعددی از زمینسازی استفاده میشود—سنگ خرد شده یا شن در سراسر محوطه پخش میشود به دلایل کلیدی زیر:
هدف اصلی پخش شن در محوطه زیرگذر کاهش بالا رفتن پتانسیل زمین (GPR) که به عنوان ولتاژ گام و ولتاژ لمس نیز شناخته میشود، تعریف میشود به صورت زیر:
بالا رفتن پتانسیل زمین (GPR): بیشترین پتانسیل الکتریکی که شبکه زمینسازی یک زیرگذر ممکن است به آن برسد نسبت به یک نقطه مرجع زمینی دور که فرض میشود در پتانسیل صفر واقعی قرار دارد. GPR برابر با حاصل ضرب جریان خطا بیشینه وارد شده به شبکه و مقاومت شبکه است.
ولتاژ گام (Eₛ): بیشترین اختلاف پتانسیل که میتواند بین دو پا (معمولاً با فاصله ۱ متر) وجود داشته باشد وقتی جریان خطا به سیستم زمینسازی وارد میشود. یک مورد خاص ولتاژ انتقال (Etransfer) است که ولتاژ بین یک ساختار زمینشده داخل زیرگذر و یک نقطه دور خارج از آن—اغلب در فاصله ۱ متر از ساختارهای فلزی تا نقاط سطح زمین—ارائه میشود.
ولتاژ لمس (Eₜ): بیشترین اختلاف پتانسیل بین یک ساختار فلزی زمینشده (مانند پوشش تجهیزات) و یک نقطه روی سطح زمین وقتی شخص آن را در حین جریان خطا لمس میکند.
در طی حوادث خازنهای کوتاه، هم ولتاژ گام و هم ولتاژ لمس به طور قابل توجهی افزایش مییابند. در مقایسه با مواد معمولی مانند خاک، گیاهان یا بتن، شن و سنگ خرد شده مقاومت سطحی نسبتاً بالایی دارند. این مقاومت سطحی بالا جریان الکتریکی را از بدن انسان محدود میکند و بنابراین خطر شوک الکتریکی را در حین نگهداری یا عملیات نزدیک تجهیزات انرژیدار کاهش میدهد.
بنابراین، شن و سنگ خرد شده به طور عمدی در زیرگذرها استفاده میشوند تا مقاومت لایه سطحی را افزایش دهند و به طور موثر ولتاژ گام و ولتاژ لمس خطرناک را کاهش دهند و ایمنی کارکنان را در مواقع خطا در زمین افزایش دهند.
جدول زیر مقاومت مختلف مواد مانند سنگ، شن و غیره را نشان میدهد.
| ماده | مقاومت الکتریکی (Ω·m) |
| خاک رس و لای اشباع شده | <100 |
| خاک رسی شنی و سیلت مرطوب | 100–250 |
| شن خاک رسی و شن اشباع شده | 250–500 |
| شن | 500–1500 |
| سنگ تحلیل شده | 1000–2000 |
| سنگ خرد شده | 1500–5000 |
| گرانول | 1500–10000 |
د زیرسټیشنونو او برقی سوئچ یارډونو کې سنگر استعمالولو لپاره دلایل
لاندې دا مخصوص دلایل او عوامل دي چې د نورو موادو په ځای سنگر استعمالولو لپاره وړاندې شوي:
ګیاهي څخه ګراس او نورې بوټي يا کوچنۍ ګیاهي ترلاسه کیدای شي ستونزې رامنځ ته کړي. باران یا ترکه وخت کې، ګیاهي راشتیا د ځمکې د غليستې کولو لامل کیدای شي، چې د کارکوونکو او تجهیزاتو لپاره امنیتي خطرات رامنځ ته کوي. همدارنګه، سوکي ګراس د سوئچینګ عملیاتو په وخت کې د اشتعال کیدو یا قصر مدارونو رامنځ ته کولو لامل کیدای شي، چې د تجهیزاتو او شبکې د قابليت اعتمادي په ګټه نه دي. نو دا د دې لپاره چې زیرسټیشنونه د امنیت او ثبات د برقرارولو لپاره ګیاهي راشتیا کنټرول کړي.
سوئچ یارډونو ته د سنگرونو استعمالولو سره د مارونو، ماراګانو، جوتانو او نورو کوچنیو حیواناتو د زیرسټیشن ځای ته داخلېدل منع کېږي.
د ګراول سطحه د سوئچ یارډ کې د آب د جمعېدل او پوډلېدو مخه نیسي، چې د لوی فشار تجهیزاتو لپاره نه ښایسته ده.
پیبلز او ټوټه شوي سنگر د ګراس یا شنده په پرتله د ضربې مقاومت ډېر وي، چې د ټرانسفورمرانو د ویبریشنونو (چې د کور میګنیتوسټرکشن له امله رامنځ ته کېږي) د خفيفولو او د زلزلوي وخت کې د حرکت د کمولو کې مرسته کوي.
سنگرونو او ګراول استعمالولو سره سطحي لایې د مقاومت ډېرېږي، چې د لمس او قدم د ولتاژ خطراتو کمولو ته مرسته کوي. په اضافه، دا کوچنیو ګیاهونو او بوټو د راشتیا مخه نیسي—چې که موجود وي، به سطحي مقاومت کمولو ته او د روتین مرمتونو او عملیاتونو په وخت کې د برقی شوک د خطراتو ډېرېدل ته لامل وګرځي.
په عمومي توګه، د سوئچ یارډونو کې استعمال شوی سنگري مواد د کار کولو شرایطو ښه کوي، د ثابت عملیاتو ملاتړ کوي، او د موجوده ګراونډینګ سیستم د برقی شوک څخه د محافظت د اغېزمنالي کې په زیاتوالی کې مرسته کوي.
