Pourquoi les postes électriques utilisent-ils des pierres des galets du gravier et de la roche concassée
Pourquoi les postes électriques utilisent-ils des pierres, du gravier, des cailloux et de la roche concassée?
Dans les postes électriques, des équipements tels que les transformateurs de puissance et de distribution, les lignes de transport, les transformateurs de tension, les transformateurs de courant et les interrupteurs de sectionnement nécessitent tous un raccordement à la terre. Au-delà du raccordement à la terre, nous allons maintenant explorer en profondeur pourquoi le gravier et la roche concassée sont couramment utilisés dans les postes électriques. Bien qu'ils paraissent ordinaires, ces matériaux jouent un rôle crucial en termes de sécurité et de fonctionnalité.
Dans la conception du raccordement à la terre des postes électriques—surtout lorsque plusieurs méthodes de raccordement sont employées—le gravier ou la roche concassée est répandu sur l'aire pour plusieurs raisons clés.
L'objectif principal de l'épandage de gravier dans l'aire d'un poste électrique est de réduire l'augmentation du potentiel de terre (GPR), également connue sous les noms de tension de pas et de tension de contact, définies comme suit:
Augmentation du potentiel de terre (GPR): Le potentiel électrique maximal qu'un réseau de mise à la terre de poste électrique peut atteindre par rapport à un point de référence éloigné supposé être à un véritable potentiel zéro. Le GPR est égal au produit du courant de défaut maximal entrant dans le réseau et de la résistance du réseau.
Tension de pas (Eₛ): La différence de potentiel maximale qui peut exister entre deux pieds (généralement espacés de 1 mètre) lorsque le courant de défaut s'écoule dans le système de mise à la terre. Un cas particulier est la tension transférée (Etransfer), où une tension apparaît entre une structure mise à la terre à l'intérieur du poste et un point éloigné à l'extérieur—souvent évaluée sur une distance de 1 mètre depuis des structures métalliques jusqu'à des points de surface du sol.
Tension de contact (Eₜ): La différence de potentiel maximale entre une structure métallique mise à la terre (par exemple, le boîtier d'un équipement) et un point de surface du sol lorsqu'une personne la touche pendant l'écoulement d'un courant de défaut.
Lors d'événements de court-circuit, les tensions de pas et de contact augmentent considérablement. Comparativement à des matériaux courants comme le sol, l'herbe ou le béton, le gravier et la roche concassée ont une résistivité relativement élevée. Cette haute résistivité de surface limite l'écoulement du courant à travers le corps humain, réduisant ainsi le risque de choc électrique lors de la maintenance ou de l'exploitation près d'équipements sous tension.
Ainsi, le gravier et la roche concassée sont délibérément utilisés dans les postes électriques pour augmenter la résistance de la couche superficielle, atténuant efficacement les tensions de pas et de contact dangereuses et améliorant la sécurité du personnel en cas de défaut de terre.
Le tableau ci-dessous montre la résistivité de divers matériaux tels que la pierre, le sable, etc.
| Matériau | Résistivité (Ω·m) |
| Argile et boue saturée | <100 |
| Argile sableuse et limon humide | 100–250 |
| Sable argileux et sable saturé | 250–500 |
| Sable | 500–1500 |
| Roche altérée | 1000–2000 |
| Gravier concassé | 1500–5000 |
| Gravier | 1500–10000 |
Raisons d'utiliser la pierre dans les postes de transformation et les parcs à commutateurs électriques
Voici les raisons et facteurs spécifiques pour l'utilisation de la pierre au lieu d'autres matériaux :
L'herbe et d'autres mauvaises herbes ou petites végétations peuvent en effet causer des problèmes. Pendant la pluie ou dans des conditions humides, la croissance des plantes peut rendre le sol glissant, posant des risques potentiels pour la sécurité du personnel et des équipements. De plus, l'herbe sèche peut s'enflammer lors des opérations de commutation ou provoquer des courts-circuits, affectant négativement les équipements et la fiabilité du réseau. Par conséquent, les postes de transformation mettent généralement en place des mesures pour contrôler la croissance de la végétation afin d'assurer un fonctionnement sûr et stable.
L'utilisation de pierres autour des parcs à commutateurs aide à empêcher la faune, tels que les serpents, les lézards, les rongeurs et autres petits animaux, d'entrer dans la zone du poste de transformation.
Une surface en gravier empêche la formation de flaques d'eau et l'accumulation d'eau dans le parc à commutateurs, ce qui est indésirable pour les équipements haute tension.
Les cailloux et le gravier sont plus résistants aux impacts que l'herbe ou le sable, aidant à atténuer les vibrations des transformateurs (causées par la magnétostriction du noyau) et à réduire les mouvements lors d'événements sismiques.
L'utilisation de pierre et de gravier augmente la résistivité de la couche superficielle, réduisant ainsi les risques de tension de contact et de pas. De plus, elle supprime la croissance des petites plantes et des mauvaises herbes—qui, si présentes, pourraient diminuer la résistivité de surface et augmenter le risque de choc électrique lors des opérations de maintenance et de fonctionnement courantes.
Dans l'ensemble, le matériau en pierre utilisé dans les parcs à commutateurs améliore les conditions de travail, soutient un fonctionnement stable et renforce l'efficacité du système de mise à la terre existant pour se protéger contre les chocs électriques.
Recommandé
