Linyang na Wire o Wire ng Lupa

Pangungusap ng Overhead Earth Wire (Ground Wire)

Ang overhead earth wire, na kilala rin bilang ground wire, ay isang mahalagang bahagi ng mga sistema ng pagprotekta laban sa kidlat. Ito ay binubuo ng isa o higit pang mga konduktor na inilalapat sa itaas ng linya ng transmisyon, na sumisikat mula sa isang suportang estruktura hanggang sa iba pa. Ang mga linyang ito ay masusing naglalaman ng lupa sa regular na interval sa kanilang haba.

Ang pangunahing tungkulin ng earth wire ay ang pag-intercept ng direkta na pagsipa ng kidlat na sana'y tutok sa phase conductors ng linya ng transmisyon. Sa pamamagitan ng pag-direksyon ng current ng kidlat nang ligtas sa lupa, ito ay nagbibigay proteksyon sa mga mahahalagang electrical conductors mula sa potensyal na pinsala, at siyempre, nag-aaseguro ng walang hadlang na operasyon ng sistema ng power transmission. Mahalagang tandaan na kahit gaano kaepektibo ito laban sa kidlat, ang ground wire ay walang epekto sa pagbawas ng switching surges, na dulot ng iba't ibang elektrikal na phenomena sa loob ng sistema ng power.

Kapag may pagsipa ng kidlat sa gitna ng isang earth wire, ginagawa ang mga electrical waves at lumalaganap sa magkasalungat na direksyon sa linya. Ang mga wave na ito ay hahantong sa kalapit na transmission towers, na disenyo upang ligtas na ilipat ang electrical energy sa lupa. Gayunpman, ang epektibidad ng earth wire ay nakasalalay sa isang pangunahing factor: ang resistance sa pagitan ng base ng tower at ang lupa ay dapat na panatilihin nang sapat na mababa. Ang mataas na resistance value ay maaaring mapigilan ang epektibong pag-alis ng current ng kidlat, na nagbabawas sa kakayahan ng earth wire na protektahan ang linya ng transmisyon at posibleng mag-udyok ng mga electrical surges at pinsala sa kagamitan.

Kung ang resistance sa pagitan ng base ng tower at ang lupa ay hindi mababa, at ang earth wire o tower ay tinamaan ng kidlat, ang kidlat ay mag-iinduk ng napakataas na potential. Ang mataas na potential na ito ay maaaring magdulot ng flashover mula sa tower patungo sa isa o higit pang phase conductors. Ang ganitong phenomenon ay kilala bilang back flashover.

Ang back flashover ay nangyayari kapag ang produkto ng current ng tower at ang impedance ng tower ay lumampas sa insulation levels ng linya ng transmisyon. Upang bawasan ang risgo, isang epektibong paraan ay ang pagbawas ng resistance ng base ng tower. Sa mga lugar na may mataas na soil resistivity, karaniwang ginagamit ang driven rods at counterpoises.

Ang counterpoise ay isang conductor na inihuhugis sa lupa, karaniwang gawa sa galvanized steel. Para sa overhead terminal, ang counterpoise ay gumagana bilang espesyal na ground terminal. Ang tungkulin nito ay ang pagbawas ng surge impedance ng koneksyon ng lupa at pagpapataas ng coupling sa pagitan ng earth wire at conductor, na nagpapabuti sa kabuuang lightning protection performance ng sistema.

Sa mga linya ng transmisyon, dalawang pangunahing uri ng counterpoises ang ginagamit: ang parallel counterpoise at ang radial counterpoise.

Parallel Counterpoise

Ang parallel counterpoise ay binubuo ng isa o higit pang mga conductor na inihuhugis sa lupa sa buong haba ng linya ng transmisyon. Ang mga counterpoise lines na ito ay konektado sa overhead earth wire sa bawat tower at poste. Ang konfigurasyon na ito ay tumutulong sa pantay na distribusyon ng electrical current sa panahon ng pagsipa ng kidlat, na nagbabawas ng potensyal para sa mataas na voltage build-up at minimizes the likelihood of back flashover.

Radial Counterpoise

Ang radial counterpoise ay may serye ng mga linya na lumalabas sa radial pattern mula sa base ng mga binti ng tower. Ang tiyak na bilang at haba ng mga linya ay masusing dinetermina batay sa dalawang pangunahing factor: ang heograpikal na lokasyon ng tower at ang umiral na kondisyon ng lupa. Ang mga variable na ito ay naglalaro ng mahalagang papel sa pag-optimize ng epektibidad ng counterpoise sa pagbawas ng resistance ng base ng tower at pagpapataas ng kabuuang lightning protection ng linya ng transmisyon.

Shielding o Protective Angle

Ang shielding o protective angle ay inilalarawan bilang ang sukat ng anggulo sa pagitan ng bertikal na alignment ng earth wire at phase conductor na nangangailangan ng proteksyon. Karaniwan, ito ay sukatin bilang ang anggulo na nabuo sa pagitan ng vertical line na dumadaan sa earth wire at ang linya na nakaconnect sa earth wire patungo sa pinakalayo na phase conductor. Ang anggulo na ito ay naglalaro ng mahalagang papel sa disenyo at pag-assess ng mga sistema ng lightning protection ng overhead transmission line, dahil ito ay direktang nakaapekto sa kakayahan ng earth wire na interceptin ang pagsipa ng kidlat at protektahan ang phase conductors mula sa potensyal na pinsala.

Pag-optimize ng Shielding at Earth Wire Configurations

Para sa optimal na proteksyon laban sa pagsipa ng kidlat sa overhead transmission lines, mahalaga na minumize ang protective angle. Ang mga anggulo na nasa pagitan ng 20° at 30° ay itinuturing na napakaepektibo at ligtas para sa sapat na proteksyon ng phase conductors. Kadalasang iwasan ng mga engineer ang pag-set ng protective angle sa itaas ng 40°, dahil ito ay lubhang nagbabawas sa epektividad ng shielding at nagdudulot ng mas mataas na panganib ng direkta na pagsipa ng kidlat sa mga conductors.

Sa kasalukuyang high-voltage power systems, na kadalasang mayroong mas malalaking pagkakaiba-iba ng mga conductor, ang isang two-wire earth wire setup ay naging normal. Ang konfigurasyong ito ay nagbibigay ng mas mahusay na proteksyon kumpara sa tradisyonal na single-wire systems. Ang paggamit ng dalawang earth wires hindi lamang nagpapataas sa kabuuang coverage at interception capabilities laban sa kidlat, kundi nagbibigay din ng ilang electrical advantages. Halimbawa, ang surge impedance ng isang two-wire earth system ay mas mababa, na nagbibigay ng mas epektibong pag-alis ng lightning-induced electrical surges. Bukod dito, ang pagkakaroon ng dalawang wires ay nagpapataas ng coupling effect sa pagitan ng earth wires at phase conductors. Ang enhanced coupling na ito ay tumutulong sa mas maayos na balanse ng electrical charges, na nagpapababa ng panganib ng overvoltages at nagpapabuti sa kabuuang reliability at resilience ng high-voltage transmission infrastructure.