Varför använder anläggningar stenar grus kiselsten och krossad sten

Varför använder anläggningar stenar, grus, kiselsten och krossad sten?

I anläggningar kräver utrustning som strömförande och distributionstransformatorer, överföringslinjer, spänningsomvandlare, strömtransformatorer och kopplingsbrytare all jordning. Utöver jordning kommer vi nu att utforska i detalj varför grus och krossad sten vanligtvis används i anläggningar. Trots att de verkar vara vanliga spelar dessa stenar en viktig säkerhets- och funktionsroll.

I anläggningsjordningsdesign—särskilt när flera jordningsmetoder används—läggs krossad sten eller grus över området av flera viktiga skäl.

Det primära syftet med att sprida grus i en anläggning är att reducera jordpotentialens ökning (GPR), även känd som stegspänning och beröringsspänning, definierade som följer:

• Jordpotentialens ökning (GPR): Det maximala elektriska potentialen som en anläggningens jordningsnät kan nå i förhållande till ett fjärran jordreferenspunkt antas vara vid riktig nollpotential. GPR motsvarar produkten av den maximala felströmmen som går in i nätet och nätets resistans.

• Stegspänning (Eₛ): Den maximala potentialskillnaden som kan existera mellan två fötter (vanligtvis placerade 1 meter åt sidan) när felström går in i jordningssystemet. Ett specialfall är överföringsvolt (Etransfer), där spänning uppstår mellan en jordad struktur inuti anläggningen och en fjärran punkt utanför—ofta utvärderat över en 1-meter avstånd från metallstrukturer till markytspunkter.

• Beröringsspänning (Eₜ): Den maximala potentialskillnaden mellan en jordad metallstruktur (t.ex. utrustningshölje) och en punkt på markytan när en person rör vid den under en felströmsflöde.

Under kortslutshändelser ökar både steg- och beröringsspänning betydligt. Jämfört med vanliga material som jord, gräs eller betong har grus och krossad sten relativt hög resistivitet. Denna höga ytresistivitet begränsar strömförsättning genom människokroppen, vilket minskar risken för elektrisk stöt under underhåll eller drift nära energiserad utrustning.

Således används grus och krossad sten avsiktligt i anläggningar för att öka ytlagrets resistans, vilket effektivt mildrar farliga steg- och beröringsspänningar och förbättrar personalens säkerhet vid jordfel.

Tabellen nedan visar resistiviteten för olika material som sten, sand osv.

Anledningar till användning av sten i omvandlingsstationer och elkraftverk

Här följer de specifika anledningarna och faktorerna för att använda sten istället för andra material:

Gräs och annan vegetation kan verkligen orsaka problem. Under regn eller fuktiga förhållanden kan växtväxten göra marken glatt, vilket kan utgöra potentiella säkerhetsrisker för personal och utrustning. Dessutom kan torrt gräs tändas under spänningsomkopplingar eller orsaka kortslut, vilket negativt påverkar utrustningen och nätets tillförlitlighet. Därför vidtar omvandlingsstationer vanligtvis åtgärder för att kontrollera växtväxten för att säkerställa säker och stabil drift.

Att använda sten runt elkraftverk hjälper till att förhindra att vilda djur, som ormar, ödlor, gnagare och andra små djur, tränger in i området för omvandlingsstationen.

En grusbeläggning förhindrar pöl och vattenackumulering i elkraftverket, vilket är oönskat för högspänningsutrustning.

Stenskruvor och krossad sten är mer motståndskraftiga än gräs eller sand, vilket hjälper till att dämpa vibrationer från transformatorer (orsakade av kärnmagnetorestriktion) och mildra rörelse under seismiska händelser.

Användningen av sten och grus ökar resistiviteten i ytterlaget, vilket minskar riskerna för beröringsspanning och stegspanning. Dessutom undertrycker det tillväxten av små växter och ogräs—vilka, om de finns, skulle kunna sänka ytresistiviteten och öka risken för elektrisk stöt under rutinunderhåll och drift.

Generellt sett förbättrar stenmaterialen som används i elkraftverk arbetsförhållandena, stödjer stabil drift och ökar effektiviteten av den befintliga jordningsystemet för skydd mot elektrisk stöt.