Αερια Γη ή Καλώδιο Γης

Ορισμός Οριζόντιου Συρματού Προστασίας (Συρμάτος Προς τη Γή)

Ένας οριζόντιος σύρματος προστασίας, επίσης γνωστός ως σύρμα προς τη γή, είναι ένα βασικό στοιχείο των συστημάτων προστασίας από το κεραυνό. Αποτελείται από ένα ή περισσότερα συρματικά που εγκαθίστανται πάνω από τη γραμμή μεταφοράς, εκτεινόμενα από ένα στήριγμα σε άλλο. Αυτά τα σύρματα είναι προσεκτικά εδαφικά σε συνεχείς διαστάσεις κατά μήκος τους.

Η κύρια λειτουργία του συρμάτος προς τη γή είναι να αντιμετωπίζει άμεσες κεραυνοβολίες που θα στόχευαν σε άλλη περίπτωση τα φάσεις συρματικά της γραμμής μεταφοράς. Εκτόξευσης της ροής του κεραυνού ασφαλώς στη γή, προστατεύει τα κρίσιμα ηλεκτρικά συρματικά από πιθανές βλάβες, διασφαλίζοντας έτσι την αναλοιφή λειτουργίας του συστήματος μεταφοράς ρεύματος. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι, ενώ είναι αποτελεσματικός ενάντια στον κεραυνό, το σύρμα προς τη γή δεν έχει επίδραση στην αντιμετώπιση των στροφών από ταλαντώσεις, οι οποίες προκαλούνται από διαφορετικά ηλεκτρικά φαινόμενα μέσα στο σύστημα ενέργειας.

Όταν συμβαίνει κεραυνοβολία στη μέση του συρμάτος προς τη γή, δημιουργούνται ηλεκτρικές κύματα που διαδίδονται σε αντίθετες κατευθύνσεις κατά μήκος της γραμμής. Αυτά τα κύματα τελικά φθάνουν στα γειτονικά στήριγματα, τα οποία είναι σχεδιασμένα να εκκαθαρίζουν την ηλεκτρική ενέργεια ασφαλώς στη γή. Ωστόσο, η αποτελεσματικότητα του συρμάτος προς τη γή εξαρτάται από ένα βασικό παράγοντα: η αντίσταση μεταξύ της βάσης του στήριγματος και της γής πρέπει να διατηρείται αρκετά χαμηλή. Μια υψηλή τιμή αντίστασης μπορεί να εμποδίσει την αποτελεσματική διάχυση της ροής του κεραυνού, μειώνοντας την ικανότητα προστασίας του συρμάτος προς τη γή και μπορεί να οδηγήσει σε ηλεκτρικές στροφές και βλάβες στην εξοπλισμό.

Εάν η αντίσταση μεταξύ της βάσης του στήριγματος και της γής δεν είναι χαμηλή, και το σύρμα προς τη γή ή το στήριγμα πλήττεται από κεραυνό, ο κεραυνός θα προκαλέσει ένα εξαιρετικά υψηλό δυναμικό. Αυτό το υψηλό δυναμικό μπορεί να προκαλέσει έναν εκτροπή από το στήριγμα σε ένα ή περισσότερα φάσεις συρματικά. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως επιστροφική εκτροπή.

Η επιστροφική εκτροπή συμβαίνει συγκεκριμένα όταν το γινόμενο της ροής του στήριγματος και της αντίστασης του στήριγματος υπερβαίνει τα επίπεδα μόνωσης της γραμμής μεταφοράς. Για τη μείωση αυτού του κινδύνου, ένα αποτελεσματικό μέσο είναι η μείωση της αντίστασης της βάσης του στήριγματος. Σε περιοχές με υψηλή αντίσταση του εδάφους, συνήθως χρησιμοποιούνται διατροχικά σταυρούς και αντίστασης.

Το αντίστασης είναι ένα σύρμα που είναι εγκατεστημένο στο εδάφος, συνήθως από γαλανισμένο ατσάλινο. Για έναν αεριούχο τερματικό, το αντίστασης λειτουργεί ως ειδικός εδάφους τερματικός. Η λειτουργία του είναι να μειώσει την αντίσταση της σύνδεσης με τη γή και να ενισχύσει την συνδέσεις μεταξύ του συρμάτος προς τη γή και του συρματικού, βελτιώνοντας έτσι την συνολική απόδοση προστασίας από τον κεραυνό του συστήματος.

Στις γραμμές μεταφοράς, χρησιμοποιούνται δύο βασικοί τύποι αντίστασης: ο παράλληλος αντίστασης και ο ακτινικός αντίστασης.

Παράλληλος Αντίστασης

Ο παράλληλος αντίστασης αποτελείται από ένα ή περισσότερα συρματικά που είναι εγκατεστημένα υπόγεια κατά μήκος ολόκληρης της γραμμής μεταφοράς. Αυτές οι γραμμές αντίστασης είναι συνδεδεμένες με τον οριζόντιο σύρματος προς τη γή σε κάθε στήριγμα και πύργο. Αυτή η διάταξη βοηθά στην ομοιόμορφη κατανομή της ηλεκτρικής ροής κατά την κεραυνοβολία, μειώνοντας την πιθανότητα υψηλής τάσης και μειώνοντας την πιθανότητα επιστροφικής εκτροπής.

Ακτινικός Αντίστασης

Ο ακτινικός αντίστασης χαρακτηρίζεται από μια σειρά συρμάτων που εκτείνονται έξω σε ακτινικό μοτίβο από τη βάση των ποδιών του στήριγμα. Η συγκεκριμένη ποσότητα και μήκος αυτών των συρμάτων καθορίζονται προσεκτικά με βάση δύο κρίσιμους παράγοντες: τη γεωγραφική τοποθεσία του στήριγμα και τις υπάρχουσες συνθήκες του εδάφους. Αυτοί οι παράγοντες παίζουν σημαντικό ρόλο στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας του αντίστασης στη μείωση της αντίστασης της βάσης του στήριγμα και την ενίσχυση της συνολικής προστασίας από τον κεραυνό της γραμμής μεταφοράς.

Αποκλειστική Γωνία ή Προστατευτική Γωνία

Η αποκλειστική γωνία ή προστατευτική γωνία ορίζεται ως η γωνιακή μέτρηση μεταξύ της κατακόρυφης ευθείας του συρμάτος προς τη γή και του φάσης συρματικού που χρειάζεται προστασία. Συνήθως, αυτή η γωνία μετράται ως η γωνία που σχηματίζεται μεταξύ της κατακόρυφης ευθείας που περνά από το σύρμα προς τη γή και της ευθείας που συνδέει το σύρμα προς τη γή με το εξωτερικό φάσης συρματικό. Αυτή η γωνία λειτουργεί ως κρίσιμος παράμετρος στο σχεδιασμό και την αξιολόγηση των συστημάτων προστασίας από τον κεραυνό των αεριούχων γραμμών μεταφοράς, καθώς επηρεάζει άμεσα την ικανότητα του συρμάτος προς τη γή να αντιμετωπίζει κεραυνοβολίες και να προστατεύει τα φάσης συρματικά από πιθανές βλάβες.

Βελτιστοποίηση Αποκλειστικής Προστασίας και Διατάξεων Συρμάτων Προς τη Γή

Για βέλτιστη προστασία από κεραυνοβολίες σε αεριούχες γραμμές μεταφοράς, είναι σημαντικό να ελαχιστοποιηθεί η προστατευτική γωνία. Γωνίες μεταξύ 20° και 30° θεωρούνται αποτελεσματικές και ασφαλείς για την παροχή επαρκούς προστασίας στα φάσης συρματικά. Οι μηχανικοί συνήθως αποφεύγουν την θέση της προστατευτικής γωνίας πάνω από 40°, καθώς αυτό μειώνει σημαντικά την αποτελεσματικότητα της αποκλειστικής προστασίας και αυξάνει τον κίνδυνο άμεσης κεραυνοβολίας των συρματικών.

Σε σύγχρονα συστήματα υψηλής τάσης, που συχνά διαθέτουν συρματικά με ευρύτερες αποστάσεις, έχει γίνει το πρότυπο η χρήση δύο συρμάτων προς τη γή. Αυτή η διάταξη παρέχει καλύτερη προστασία σε σύγκριση με τα παραδοσιακά συστήματα με ένα σύρμα. Η χρήση δύο συρμάτων προς τη γή όχι μόνο ενισχύει την συνολική κάλυψη και τις δυνατότητες αντιμετώπισης κεραυνοβολιών, αλλά παρέχει επίσης πολλά ηλεκτρικά πλεονεκτήματα. Για παράδειγμα, η αντίσταση της δύο-συρματικής διάταξης προς τη γή είναι χαμηλότερη, που επιτρέπει την πιο αποτελεσματική διάχυση των ηλεκτρικών στροφών που προκαλούνται από κεραυνοβολίες. Επιπλέον, η παρουσία δύο συρμάτων αυξάνει την συνδέσεις μεταξύ των συρμάτων προς τη γή και των φάσης συρματικών. Αυτή η ενισχυμένη συνδέσεις βοηθά στην καλύτερη ισορροπία των ηλεκτρικών φορτίων, μειώνοντας την πιθανότητα υπερτάσεων και βελτιώνοντας την συνολική αξιοπιστία και αντοχή της υψηλής τάσης υποδομής μεταφοράς.