Zašto se u podstanicama koriste kamenje, šljunka, kamenčići i drobljeni kamen?
U podstanicama, oprema poput transformatora snage i distribucije, prenosnih linija, transformatora napona, transformatora struje i prekidača za odvajanje svi zahtevaju zemljanje. Osim zemljanja, sad će se detaljno istražiti zašto su šljunke i drobljeni kamen često korišćeni u podstanicama. Iako izgledaju obično, ovi kamenji igraju ključnu ulogu u pitanju bezbednosti i funkcionalnosti.
U dizajnu zemljanja podstanica - posebno kada se koristi više metoda zemljanja - šljunke ili drobljeni kamen se raspoređuju po dvorištu iz nekoliko ključnih razloga.
Primarni cilj raspoređivanja šljunke na dvorištu podstanice je da se smanji Povišenje potencijala tla (GPR), takođe poznato kao naponska razlika pri hodu i dodirna naponska razlika, definisana na sledeći način:
Povišenje potencijala tla (GPR): Maksimalni električni potencijal koji mreža za zemljanje podstanice može dostići u odnosu na udaljenu tačku referentnog tla koja se smatra tačkom sa stvarnim nultim potencijalom. GPR jednako je proizvodu maksimalne greške struje koja unosi u mrežu i otpora mreže.
Naponska razlika pri hodu (Eₛ): Maksimalna razlika potencijala koja može postojati između dve noge (obično razmaknutih 1 metar) kada greška struja teče u sistem zemljanja. Poseban slučaj je prenesena naponska razlika (Etransfer), gde se naponska razlika javlja između zazemljene konstrukcije unutar podstanice i udaljene tačke van - često se procenjuje na rastojanju od 1 metar od metalnih konstrukcija do tačaka površine tla.
Dodirna naponska razlika (Eₜ): Maksimalna razlika potencijala između zazemljene metalne konstrukcije (npr. kućište opreme) i tačke na površini tla kada osoba tokom tečenja greške struje dodirne tu konstrukciju.
Tokom događaja kratkog spoja, obe naponske razlike - pri hodu i dodirne - znatno porastu. U poređenju sa čestim materijalima poput tla, trava ili betona, šljunke i drobljeni kamen imaju relativno visoku rezistivnost. Ova visoka površinska rezistivnost ograničava protok struje kroz ljudsko telo, time smanjujući rizik od električnog udara tokom održavanja ili operacije blizu podnapetog opreme.
Dakle, šljunke i drobljeni kamen su namerno korišćeni u podstanicama kako bi se povećao otpor površinskog sloja, efektivno smanjujući opasne naponske razlike pri hodu i dodirne, i poboljšavajući bezbednost osoblja tokom grešaka zemljanja.
Tabela ispod pokazuje rezistivnost različitih materijala poput kamena, peska itd.
| Материја | Специфични отпор (Ω·m) |
| Глина и наситан чак | <100 |
| Песчана глина и влажна сиљ | 100–250 |
| Песок са глином и наситан песок | 250–500 |
| Песок | 500–1500 |
| Изношена стена | 1000–2000 |
| Дробљени камен | 1500–5000 |
| Шупље | 1500–10000 |
Razlozi za korišćenje kamena u transformatornim staniciama i električnim prekidačkim dvoristima
Ispod su navedeni specifični razlozi i faktori za korišćenje kamena umesto drugih materijala:
Trava i druge mahlje ili male biljke mogu doista izazvati probleme. Tijekom kiše ili vlažnih uslova, rast biljaka može činiti tlo klizljavim, stvarajući potencijalne opasnosti za osoblje i opremu. Osim toga, suha trava može zapaliti tokom operacija prekidanja ili uzrokovati kratak spoj, negativno utičući na opremu i pouzdanost mreže. Stoga transformatorne stanice obično sprovode mere za kontrolu rasta biljaka kako bi se osigurala sigurna i stabilna operacija.
Korišćenje kamena oko prekidačkih dvorista pomaže u sprečavanju ulaska divljih životinja, poput zmija, guštera, gryzunova i drugih malih životinja, u područje transformatorne stanice.
Površina od šljunca sprečava formiranje laganih i akumulaciju vode u prekidačkom dvoristu, što je neželjeno za opremu visokog napona.
Kamenci i drobljeni kamen su otporniji na udarce nego trava ili pesak, pomažući u prigušenju vibracija transformatora (uzrokovanih magnetostrukcijom jezgre) i ublažavanju pokreta tokom seizmičkih događaja.
Korišćenje kamena i šljunca povećava otpornost površinskog sloja, time smanjujući opasnosti od dodirnog i koraknog napona. Osim toga, sprečava rast malih biljaka i mahlji, koji, ako prisutni, mogu sniziti otpornost površine i povećati rizik od električnog udara tokom redovnih održavanja i operacija.
Ukupno, materijal od kamena korišćen u prekidačkim dvoristima poboljšava radne uslove, podržava stabilnu operaciju i unapređuje efektivnost postojećeg sistema zemljanja u zaštiti od električnog udara.
