Ülalohendatud maapajuline või maajuht

Ülemine maavooluju (maaju) määratlus

Ülemine maavooluju, ka teada kui maaju, on oluline osa ligihaiguse kaitse süsteemidest. See koosneb ühest või mitmest juhust, mis on paigutatud üleedasüsteemi kõrgemal, veninud ühest toetusest teise. Need juhud on hoolikalt maaditud regulaarselt nende pikkuse järgi.

Maavooluju peamine funktsioon on intercepteerida otseste ligihaiguste lööke, mis muul viisil suunatakse edasijuhete suunas. Tõstab ligihaigu voolu turvaliselt maasse, kaitstes kriitilisi elektrijuhte potentsiaalsest kahjustusest, tagades seeläbi energiatransmiissüsteemi katkestamatu töö. Oluline on märkida, et kuigi maaju on väga tõhus ligihaiguse vastu, see ei mõjuta lülitiimpulsse, mis tekivad erinevate elektriliste fenomenide tõttu energiasüsteemis.

Kui maaju keskel toimub ligihaiguse löök, siis tekivad elektrilised lained ja neid levitatakse vastandlikes suundades joone suunas. Nendel lained jõuavad lõpuks naabertransmiistornis, mis on disainitud selleks, et turvaliselt kanaliseerida elektrilist energiat maasse. Kuid maajuu efektiivsus sõltub olulisest tegurist: torni aluse ja maa vaheline vastus peab olema piisavalt madal. Kui vastus on kõrge, takistab see ligihaigu voolu tõhusat dissipeerimist, vähendades maajuu võimet kaitsta transmiisjoont ja võimaldades elektrilisi impulsside ja seadmete kahjustusi.

Kui torni aluse ja maa vaheline vastus pole madal, ja maaju või torni tabab ligihaigus, siis see induktseerib äärmiselt kõrget potentsiaali. See kõrge potentsiaal võib põhjustada relvaülekanaliseerimise tornilt ühe või mitme fasi juhete suunas. Sellist fenomeni nimetatakse tagurlikuks relvaülekanaliseerimiseks.

Tagurlik relvaülekanaliseerimine toimub konkreetsetel juhtudel, kui torni voolu ja torni impedantsi korrutis ületab transmiisjoone isoleerimistaseme. Selle riski vähendamiseks on üks tõhus meetod vähendada torni aluse vastust. Aladel, kus on kõrge maapindade vastuvastus, kasutatakse tavaliselt painutatud roode ja vastandkaarte.

Vastandkaart on maasse mahakirjutatud juht, tavaliselt tehtud galvineeritud terast. Ülemise terminaali puhul toimib vastandkaart spetsialiseerituna maaterminaalina. Selle ülesanne on vähendada maasüsteemi surge impedantsi ja parandada maaju ja juhete vahelist ühendust, parandades seeläbi süsteemi üldist ligihaiguse kaitsemõõdet.

Transmiisjoontes kasutatakse kahte peamist vastandkaarti tüüpi: paralleelset vastandkaarti ja radiaalset vastandkaarti.

Paralleelne vastandkaart

Paralleelne vastandkaart koosneb ühest või mitmest maasse mahakirjutatud juhist, mis ulatuvad kogu transmiisjoone pikkuses. Need vastandkaardi juhid on ühendatud ülemise maavoolujuga igas tornis ja poolikus. See konfiguratsioon aitab ühtlustada elektrilist voolu ligihaiguse löögi ajal, vähendades kõrget pinget ja minimeerides tagurlike relvaülekanaliseerimiste tõenäosust.

Radiaalne vastandkaart

Radiaalne vastandkaart karakteriseeritakse ridade sarjaga, mis laienevad radiaalselt torni aluspõhjast. Radiaalsete ridade täpne arv ja pikkus määratakse kahe kriitilise teguri järgi: torni geograafilise asukoha ja valitseva maapindade tingimuste. Need muutujad mängivad olulist rolli vastandkaardi efektiivsuse optimeerimisel, vähendades torni aluse vastust ja parandades üldist ligihaiguse kaitset transmiisjoones.

Ealdus- või kaitse-nurk

Ealdus- või kaitse-nurk defineeritakse kui nurga mõõt ülemise maavooluju vertikaalse joone ja kaitsta vajava fasi juhe vahel. Tavaliselt mõõdetakse seda nurka kui nurka, mis moodustub ülemise maavooluju kaudu läbitava vertikaalse joone ja ülemise maavooluju kõige välisema fasi juhe vahel. See nurk on oluline parameeter ülemiste transmiisjoonte ligihaiguse kaitse süsteemide disainis ja hindamisel, kuna see otseselt mõjutab maajuu võimet intercepteerida ligihaiguse lööke ja kaitsta fasi juhte potentsiaalsetest kahjustustest.

Ealduse ja maajuu konfiguratsioonide optimeerimine

Ülemiste transmiisjoonte ligihaiguse kaitseks on oluline minimeerida kaitse-nurka. Nurkad, mis ulatuvad 20° kuni 30°, peetakse tõhusaks ja ohutuks, pakkudes piisavat kaitset fasi juhetele. Insenerid vältivad tavaliselt kaitse-nurka üle 40°, kuna see oluliselt vähendab ealduse efektiivsust ja suurendab ligihaiguse direktseid lööke juhetega.

Kaasaegsetes kõrgepingelistes energiasüsteemides, mis sageli sisaldavad laiemaid juhede vahemaid, on kahejuhelise maavooluju konfiguratsioon saanud tavaks. See konfiguratsioon pakub paremat kaitset traditsiooniliste ühejuheliste süsteemidega võrreldes. Kahe maavooluju kasutamine mitte ainult suurendab üldist kattet ja intercepteerimisvõimet ligihaiguse vastu, vaid toob ka mitmeid elektrilisi eeliseid. Näiteks on kahejuhelise maavooluju surge impedants madalam, mis võimaldab tõhusamat ligihaigusest tuleneva elektrilise impulssi dissipeerimist. Lisaks suurendab kahe juhe olemasolu maavooluju ja fasi juhete vahelise ühenduse, mis aitab paremini tasakaalustada elektrilisi laenguid, vähendades ülepingete tõenäosust ja parandades kõrgepingelise transmiisinfrastruktuuri üldist usaldusväärsust ja tugevust.