אופטימיזציה של שיטות ארקה עבור ליבת מתחם וקלאmps

המגנות על הקרקע של המרתף מפוצלות לשני סוגים: הראשון הוא קרקעית נייטרלית של המרתף. מגנה זו מונעת נדידת מתח נייטרלי הנגרמת עקב חוסר איזון בהטעלה בשלושת הפאזה במהלך פעולת המרתף, מאפשרת למגנות להשתחרר במהירות ומצטמצמת את זרמי הקצר. זהו נחשב לקרקע פונקציונלי עבור המרתף. המגנה השנייה היא קרקעית גוף המרתף והחצובים.

מגנה זו מונעת היווצרות מתחים מושרה על פני הגוף והחצובים עקב שדות מגנטיים פנימיים במהלך הפעולה, שיכולים להוביל לתקלות פרשנות חלקית. זהו נחשב לקרקע מגן עבור המרתף. כדי להבטיח פעולה בטוחה ומוצלחת של המרתף, מאמר זה מתחקר ומעבד שיטות קרקע ספציפיות לגוף המרתף והחצובים.

1. חשיבות הקרקעות של הגוף והחצובים

הרכיבים הפנימיים העיקריים של המרתף כוללים: לולאות, גוף וחצובים. הלולאות יוצרות את החשמל החשמלי של המרתף, הגוף מהווה את החשמל המגנטי, והחצובים משמשים בעיקר לקשירת הלולאות ותאי הסיליקון של הגוף. במהלך הפעולה הנורמלית, הלולאות הראשיות והמשניות יוצרות שדות מגנטיים כאשר זרם עובר דרכם. תחת סביבת מגנטית זו, מתחים מושרה מתפתחים על פני הגוף והחצובים. 

ככל שה חוזק השדה המגנטי גדל, זרימת מגנטית גדלה בהדרגה, גורמת לעליה הדרגתית במתחים מושרה. בעקבות הפצה לא אחידה של השדה המגנטי, מתחים מושרה לא אחידים יוצרים הבדלים פוטנציאליים, שמובילים לשחרור מתמשך על פני הגוף והחצובים, מה שמוביל לתקלות פנימיות במרתף. המתח הגורם לתקלות שחרור פנימיות במרתף מכונה "מתח צף." לכן, במהלך הפעולה, הגוף והחצובים של המרתף חייבים להיות מחוברים לקרקע בנקודה אחת כדי להפחית ולהסיר מתחים מושרה.

כאשר מפרקים את הגוף והחצובים של המרתף, רק נקודת קרקע אחת מותרת כדי למנוע זרמים מעגליים בין הגוף לחצובים. אם יש שתי נקודות קרקע או יותר, הבדלים פוטנציאליים יגרמו לזרמים מעגליים בין הגוף לחצובים, מה שיגרום לעלייה טמפרטורה חריגה בתוך המרתף. זה מזיק ישירות לבידוד מוצק פנימי וממהר את הזקנה של שמן הבידוד, משפיע על חיי השירות הנורמלי של המרתף.

2. שיטות קרקעות לגוף והחצובים ושיטות שיפור

במארזים נוכחיים של המרתף בסין, קרקעות הגוף והחצובים מושגות בעיקר באמצעות חיבורים דרך צינורות קטנים או ברגליים מבודדים לסביבת המרתף לפני קרקעות. שיטה זו של קרקעות מופרדת לשתי שיטות:

השיטה הראשונה (תמונה 1) מחברת את הגוף והחצובים דרך צינורות או ברגליים מבודדים, ואז מקשרת אותם יחד ישירות לפני קרקעות. במהלך הפעולה הנורמלית של המרתף, שיטת קרקעות זו מציגה שלוש מסלולי זרם, המסומנות I1, I2 ו-I3:

• I1: גוף → נקודת קרקע → קרקע

• I2: חצובים → נקודת קרקע → קרקע

• I3: גוף → נקודת קרקע → קרקע → חצובים

השיטה השנייה של קרקעות (תמונה 2) ממקמת את הגוף והחצובים דרך צינורות או ברגליים מבודדים לנקודות קרקע נפרדות. שיטת קרקעות זו גם מציגה שלוש מסלולי זרם במהלך הפעולה הנורמלית:

• I1: גוף → נקודת קרקע של הגוף → קרקע

• I2: חצובים → נקודת קרקע של החצובים → קרקע

• I3: גוף → נקודת קרקע של הגוף → כדור הארץ → נקודת קרקע של החצובים → חצובים

מבין שתי שיטות הקירוקעות שנזכרו לעיל, הזרמים המושרה I1 ו-I2 מייצגים מצבים נורמליים. עם זאת, הזרם המושרה I3 שונה באופן משמעותי:

בשיטת הקירוקעות המוצגת בתמונה 1, הזרם המושרה עובר דרך המסלול: גוף → נקודת קרקע → חצובים, ויוצר "זרם מעגלי" בין גוף המרתף לחצובים. תחת השפעת הזרם הזה, הטמפרטורה הפנימית של המרתף עולה בצורה חריגה. טמפרטורה גבוהה מזיקה ישירות לבידוד מוצק ומאיצה את הזקנה של שמן הבידוד. בנוסף, בשל השפעת הזרם המעגלי, מערכות מוניטורינג מקוונות אינן יכולות למדוד בדיוק את זרמי הקירוקעות של הגוף והחצובים, מה שמוביל לאלכסון שגוי כאשר מתרחשות תקלות באביזרים. לכן, השיטה הראשונה של קירוקעות יש לה חסרונות משמעותיים.

לעומת זאת, בשיטת הקירוקעות המוצגת בתמונה 2, הזרם המושרה עובר דרך: גוף → קרקע גוף → כדור הארץ → קרקע חצובים → חצובים. מכיוון שהזרם עובר דרך כדור הארץ בעל התנגדות גבוהה, "זרם מעגלי" לא יכול להתפתח בין הגוף לחצובים. זה מונע עלייה חריגה בטמפרטורה של המרתף ומאפשר למערכות מוניטורינג מקוונות למדוד בדיוק את זרמי הקירוקעות של הגוף והחצובים (לפי DL/T 596-2021 קוד הבדיקות למניעת חשמל, זרם קרקעות הגוף אינו יכול לעלות על 0.1 A וזרם קרקעות החצובים אינו יכול לעלות על 0.3 A במהלך הפעלת המרתף). זה מספק עדות מהימנה לקביעת אם קיימות תקלות פנימיות במרתף.

עבור xx-223000/500 מרחק מתח ללא מתח, הגוף והחצובים קשורים לקרקע בשיטה המוצגת בתמונה 1, שמציגה מספר בעיות תפעוליות:

(1) במהלך הפעולה, "זרם מעגלי" מתפתח בקלות בין הגוף הפנימי לחצובים. השפעת החום גורמת לעלייה חריגה בטמפרטורה, מאיצה את ההזדקנות של הבידוד המוצק ובשמן הבידוד, מה שמפחית את חיי המרתף.

(2) בשל השפעת "זרם מעגלי", מערכות מוניטורינג מקוונות אינן יכולות למדוד באופן מדויק את זרמי הארק של הליבה והקצוות, מה שהופך בלתי אפשרי לספק הוכחה מכרעת לקביעת תקלות פנימיות.

(3) ניתן למדוד ולהשוות בצורה מתמשכת את זרמי הארק המושרה של הליבה והקצוות עם זרמי נזילות שמוניטרים למערכת המקוונת כדי לוודא את דיוק מערכת המוניטורינג.

(4) במהלך תחזוקת ותיקון המרתף, כאשר מודדים עמידות בידוד בין הליבה/הקצוות לאדמה, יש לנתק את מובילי הארק החיצוניים. מכיוון שהדגם הזה של המרתף משתמש בקופצים נחושת M10 (מבודדים מאדמה) לקישורים בין הליבה לקצוות, שמתאפיינים בערך מוליכות מצוין אך בעוצמה מכנית נמוכה וסובלים מריסוק קל. במהלך פעולות בשטח, חלל מוגבל כוחות לא מאוזנים יכולים בקלות לגרום לריסוק קופצי הנחושת. בהתחשב במבנה הפנימי הצפוף של המרתף, התיקון של התקלה זו דורש הרמת כיסוי המכל להחלפה, מה המשפיע על מחזורים תקינים של תחזוקה ואפקטיביות פעולה.

בהתחשב באלו ארבעה גורמים, כדי להבטיח מדידה מדויקת של זרמי הארק המושרה של הליבה והקצוות במהלך ההפעלה, להאריך את חיי המרתף, להיפטר מ"זרמי מעגליים" ולמנוע מפעולות תחזוקה לגרום לנזק שמחמיר את טווח התיקונים, מומלץ לשפר את דרך הארק של הליבה והקצוות מהצורה המוצגת בתמונה 1 לתמונה 2.

3. סיכום

באמצעות התייחסות מפורטת לרכיבים הפנימיים של המרתף לפונקציות שלהם, יחד עם ניתוח מדעי של תקלות פריקה המתרחשות במהלך ההפעלה, הושג שינוי בחלקים פגומים. גישה זו מאפשרת הארכת חיי הציוד, שיפור בטיחות הרשת והפחתת עלויות תחזוקת הציוד.