Oorgangsgronddraad of Aarddraad

Definisie van Overhead Aarde Draad (Gronddraad)

'n Overhead aarde draad, ook bekend as 'n gronddraad, is 'n belangrike komponent van bliksemskermstelsels. Dit bestaan uit een of meer geleiers wat bo die oordraglyn geïnstalleer word, en strek van een ondersteuningsstruktuur na 'n ander. Hierdie drade word met groot omgee op gereelde afstand langs hul lengte geaard.

Die primêre funksie van die aardedraad is om direkte blikseminslae te onderskep wat andersins die fase geleiders van die oordraglyn sou tref. Deur die bliksemstroom veilig in die grond te lewer, beskerm dit die kritiese elektriese geleiders teen moontlike skade, en verseker dus die ononderbroke bedryf van die kragoordragstelsel. Dit is belangrik om daarop te let dat, alhoewel dit hoogs effektief teen bliksem is, die gronddraad geen impak het op die vermindering van skakelingstuwing nie, wat deur verskillende elektriese fenomene binne die kragstelsel veroorsaak word.

Wanneer 'n blikseminslaag in die middel van 'n aardedraad plaasvind, word elektriese golwe gegenereer en beweeg in teenoorgestelde rigtings langs die lyn. Hierdie golwe bereik uiteindelik die aangrensende oordragtowere, wat ontwerp is om die elektriese energie veilig in die grond te kan lei. Die effektiwiteit van die aardedraad hang egter van 'n sleutelfaktor af: die weerstand tussen die torenvoet en die grond moet voldoende laag gehou word. 'n Hoë weerstandswaarde kan die doeltreffende dissipasie van die bliksemstroom belemmer, en die aardedraad se vermoë om die oordraglyn te beskerm verminder, wat potensieel tot elektriese stuwing en toerustingsskade kan lei.

As die weerstand tussen die torenvoet en die grond nie laag genoeg is, en die aardedraad of toren deur bliksem getref word, sal die bliksem 'n baie hoë potensiaal induiseer. Hierdie hoë potensiaal kan 'n flitsoorgang van die toren na een of meer fase geleiders veroorsaak. So 'n fenomeen staan bekend as terugflitsoorgang.

Terugflitsoorgang vind spesifiek plaas wanneer die produk van die toren se stroom en torenimpedans die isolasieniveaus van die oordraglyn oorskry. Om hierdie risiko te verminder, is 'n effektiewe benadering om die torenvoetweerstand te verminder. In areas met hoë grondweerstand, word gedrewe stawe en tegengoeie algemeen gebruik.

'n Tegengoei is 'n geleider wat in die grond begrawe is, tipies gemaak van gekalmeerde staal. Vir 'n overhead terminal funksioneer die tegengoei as 'n gespesialiseerde grondterminal. Sy rol is om die stootimpedans van die grondverbinding te verminder en die koppeling tussen die aardedraad en die geleider te verbeter, en dus die algehele bliksembeskermingsprestasie van die stelsel te verbeter.

In oordraglyne word twee hoofsoorte tegengoeie gebruik: die parallel tegengoei en die radiale tegengoei.

Parallel Tegengoei

Die parallel tegengoei bestaan uit een of meer geleiders wat ondergronds langs die volle lengte van die oordraglyn geleg word. Hierdie tegengoeilys word by elke toren en paal aan die overhead aardedraad verbonden. Hierdie konfigurasie help om die elektriese stroom tydens 'n blikseminslaag eenvormig te verdeel, die potensiaal vir hoëspanningsopbou te verminder, en die waarskynlikheid van terugflitsoorgang te minimeer.

Radiale Tegengoei

Die radiale tegengoei word gekenmerk deur 'n reeks drade wat in 'n radiële patroon vanaf die basis van die torenbeine uitstreel. Die spesifieke hoeveelheid en lengte van hierdie drade word sorgvuldig bepaal gebaseer op twee kritieke faktore: die geografiese ligging van die toren en die heersende grondtoestande. Hierdie veranderlikes speel 'n beduidende rol in die optimalisering van die tegengoei se effektiwiteit in die vermindering van die torenvoetweerstand en die verbetering van die algehele bliksembeskerming van die oordraglyn.

Skerming of Beskermhoek

Skerming of beskermhoek word gedefinieer as die hoekmeting tussen die vertikale uitlyning van die aardedraad en die fase geleider wat beskerming benodig. Konvensioneel word hierdie hoek gemeet as die hoek gevorm tussen die vertikale lyn wat deur die aardedraad gaan en die lyn wat die aardedraad verbind met die buiteste fase geleider. Hierdie hoek dien as 'n kritiese parameter in die ontwerp en assessering van overhead oordraglyn bliksembeskermingstelsels, omdat dit direk die aardedraad se vermoë beïnvloed om blikseminslae te onderskep en die fase geleiders teen moontlike skade te beskerm.

Optimalisering van Skerming en Aardedraadkonfigurasies

Vir optimale skerming teen blikseminslae in overhead oordraglyne, is dit noodsaaklik om die beskermhoek te minimiseer. Hoeke wat tussen 20° en 30° val, word beskou as hoogs effektief en veilig vir die verskaffing van voldoende beskerming aan fase geleiders. Ingenieurs vermy gewoonlik om die beskermhoek bo 40° te stel, aangesien dit die skermingseffektiwiteit aansienlik verminder en die risiko van bliksem wat die geleiders direk tref, verhoog.

In moderne hoogspanningskragsisteme, wat dikwels geleiers met wyer spasie kenmerk, het 'n tweedraads aardedraadkonfigurasie die norm geword. Hierdie konfigurasie bied beter beskerming as tradisionele enkelgedraadstelsels. Die gebruik van twee aardedrade verhoog nie net die algehele dekking en onderskeppingsvermoë teen bliksem nie, maar bring ook 'n aantal elektriese voordele. Byvoorbeeld, die stootimpedans van 'n tweedraads aardstelsel is lager, wat dit moontlik maak om bliksemgeïnduseerde elektriese stuwing meer doeltreffend te dissipeer. Daarbenewens verhoog die teenwoordigheid van twee drade die koppelingseffek tussen die aardedrade en die fase geleiders. Hierdie verhoogde koppeling help om elektriese ladinge beter te balanseer, wat die waarskynlikheid van oorspanning verder verminder en die algehele betroubaarheid en veerkrag van die hoogspanningsoordraginfrastruktuur verbeter.