Tiga teknik utama untuk mengurangkan langkah dan menyentuh bahaya yang berpotensi

Google I/O Keynote (Google I/O '17) (Julai 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Bahaya peningkatan potensi tanah

Mengurangkan langkah dan menyentuh bahaya yang berpotensi biasanya dicapai melalui satu atau lebih tiga teknik utama berikut.

Rajah 1 - Potensi langkah di menara penghantaran

  1. Pengurangan rintangan ke tanah (RTG) sistem grounding
  2. Penempatan tepat konduktor tanah
  3. Penambahan lapisan permukaan rintangan

Memahami penggunaan teknik yang dibincangkan yang sepatutnya adalah kunci untuk mengurangkan dan menghapuskan sebarang bahaya kenaikan potensi tanah .

Hanya dengan menggunakan perisian simulasi elektrik tiga dimensi yang sangat canggih yang boleh memodelkan struktur tanah dengan pelbagai lapisan dan jumlah bahan-bahan yang terhingga, boleh membuat model yang tepat dan reka bentuk sistem grounding yang selamat untuk menangani kerosakan elektrik voltan tinggi.

1. Kurangkan Rintangan-ke-Ground (RTG)

Mengurangkan RTG laman web ini sering merupakan cara terbaik untuk mengurangkan kesan-kesan negatif dari mana-mana kejadian peningkatan potensi tanah, di mana praktikal. Peningkatan potensi tanah adalah hasil daripada arus kesalahan yang mengalir ke sistem grounding kali RTG sistem grounding.

Oleh itu, mengurangkan RTG akan mengurangkan potensi kenaikan tanah ke tahap bahawa arus kegagalan yang mengalir ke dalam sistem grounding meningkat dengan tindak balas terhadap RTG yang berkurang. Sebagai contoh, jika arus kesalahan untuk menara voltan tinggi adalah 5000 A dan RTG sistem grounding adalah 10-, kenaikan potensi tanah akan menjadi 50, 000 V.

Rajah 2 - Potong sentuh pada menara penghantaran

Sekiranya kita mengurangkan RTG sistem grounding hingga 5 dan peningkatan semasa kerosakan kepada 7000 A , maka peningkatan potensi tanah akan menjadi 35, 000 V!

Seperti yang dilihat dalam contoh di atas, pengurangan RTG boleh memberi kesan yang membolehkan lebih banyak arus mengalir ke bumi di tapak kesilapan, tetapi akan sentiasa menghasilkan nilai kenaikan potensi tanah yang lebih rendah dan sentuhan dan langkah-langkah tegasan pada kesalahan lokasi.

Sebaliknya jauh dari lokasi kesalahan, di kemudahan bersebelahan yang tidak bersambung dengan struktur yang bersalah, peningkatan arus ke bumi akan mengakibatkan aliran arus yang lebih besar berhampiran kemudahan bersebelahan ini dan oleh itu peningkatan kenaikan potensi tanah, sentuh voltan dan voltan langkah di kemudahan ini.

Sudah tentu, jika ini rendah untuk bermula, kenaikan mungkin tidak mewakili masalah, tetapi ada kes di mana kebimbangan mungkin wujud.

2. Penempatan yang betul dari konduktor darat

Spesifikasi tipikal untuk konduktor tanah di menara voltan tinggi atau pencawang adalah memasang gelung tanah di sekeliling semua objek logam, disambungkan ke objek.

Perlu diingat bahawa mungkin perlu untuk mengubah kedalaman dan / atau jarak yang gelung tanah dikebumikan dari struktur untuk memberikan perlindungan yang diperlukan.

Biasanya gelung tanah ini memerlukan saiz minimum 2/0 AWG konduktor tembaga terdedah yang terkubur dalam hubungan langsung dengan bumi dan 3 kaki dari perimeter objek, 18 gred di bawah. Tujuan gelung adalah untuk meminimumkan voltan antara objek dan permukaan bumi di mana seseorang mungkin berdiri sambil menyentuh objek - iaitu, untuk mengurangkan potensi sentuhan .

Rajah 3 - Grounding of tower HV

Adalah penting bahawa semua objek logam dalam persekitaran kenaikan potensi tanah akan terikat kepada sistem tanah untuk menghapuskan sebarang perbezaan potensi. Ia juga penting bahawa resistivity tanah sebagai fungsi kedalaman dianggap dalam sentuhan sentuhan dan langkah-langkah voltan dan dalam menentukan apa kedalaman untuk meletakkan konduktor.

Sebagai contoh, dalam tanah dengan lapisan permukaan kering yang tinggi, konduktor dalam lapisan ini akan tidak berkesan. Lapisan kerintangan yang rendah di bawah yang akan menjadi lokasi terbaik untuk konduktor pembumian. Sebaliknya, jika satu lagi lapisan resistiviti yang tinggi akan turun ke bawah, batang tanah yang panjang atau telaga dalam memanjang ke lapisan ini akan tidak berkesan.

Adalah kadang-kadang percaya bahawa meletakkan konduktor gelung asas melintang sangat dekat dengan hasil permukaan dalam pengurangan potensi sentuhan terbesar. Ini tidak semestinya, kerana konduktor yang berdekatan dengan permukaan mungkin berada dalam tanah kering, dengan ketahanan yang lebih tinggi, sekali gus mengurangkan keberkesanan konduktor ini.

Selain itu, walaupun potensi sentuhan dengan serta-merta ke atas gelung dapat dikurangkan, potensi sentuhan jarak jauh mungkin sebenarnya meningkat disebabkan oleh zon penurunan pengaruh konduktor ini. Akhirnya, potensi langkah mungkin meningkat di lokasi-lokasi ini. Sesungguhnya, potensi langkah boleh menjadi kebimbangan berhampiran konduktor yang hampir dengan permukaan, terutamanya di perimeter sistem asas.

Adalah biasa untuk melihat konduktor perimeter di sekitar sistem pembumian kecil dikebumikan ke kedalaman gred 3-kaki di bawah, untuk menangani masalah ini.

3. Lapisan Permukaan Resistif

Salah satu kaedah paling mudah untuk mengurangkan langkah dan menyentuh bahaya yang berpotensi adalah memakai kasut bahaya elektrik . Apabila kasut bahaya elektrik yang kering, betul diberi nilai berjuta-juta ohm rintangan di tapak kaki dan merupakan alat yang sangat baik untuk keselamatan kakitangan. Sebaliknya, apabila kasut ini basah dan kotor, arus mungkin memintas tapak but pada bahan yang telah terkumpul di bahagian tepi but.

Boot kulit basah boleh mempunyai rintangan pada urutan 100Ω. Selain itu, tidak boleh diandaikan bahawa orang awam, yang mungkin mempunyai akses ke luar perimeter di beberapa tapak, akan memakai alat perlindungan seperti itu.

Teknik lain yang digunakan untuk mengurangkan langkah dan menyentuh bahaya yang berpotensi adalah penambahan lapisan permukaan yang lebih rintangan. Selalunya lapisan batu dihancurkan ditambah ke menara atau pencawang untuk menyediakan lapisan penebat antara personel dan bumi. Lapisan ini mengurangkan jumlah semasa yang boleh mengalir melalui seseorang yang diberikan dan ke bumi. Kawalan rumpai merupakan faktor penting lain, kerana tumbuhan menjadi bertenaga semasa kesalahan dan boleh melakukan tegangan berbahaya kepada seseorang.

Aspal adalah alternatif yang sangat baik, kerana ia jauh lebih resistif daripada batu hancur, dan pertumbuhan rumpai bukan masalah. Penambahan lapisan permukaan rintangan sentiasa meningkatkan keselamatan kakitangan semasa kejadian peningkatan potensi tanah.

Rajah 4 - 300 V pada menara penghantaran

Telekomunikasi dalam persekitaran voltan tinggi

Apabila talian telekomunikasi diperlukan di tapak voltan tinggi, langkah berjaga-jaga khusus diperlukan untuk melindungi stesen pensuisan dari voltan yang tidak diingini. Memasang wayar dalam pencawang atau menara boleh membuktikan keadaan berbahaya dan oleh itu langkah berjaga-jaga diperlukan.

Piawaian industri mengenai langkah berjaga-jaga dan keperluan perlindungan ini dilindungi dalam IEEE Standard 387, 487, dan 1590 . Piawaian-piawaian ini menghendaki kajian kenaikan potensi tanah dijalankan supaya garis puncak 300-V dapat dikira dengan betul.

Untuk melindungi stesen pensuisan telefon, piawaian telekomunikasi memerlukan kabel gentian optik digunakan bukannya kabel tembaga. Kotak penukaran tembaga ke serat mestilah terletak di luar kawasan kejadian kenaikan berpotensi tanah pada jarak melebihi puncak 300-V atau garisan 212-V RMS (Rajah 4).

Ini dikenali dalam industri sebagai "garisan 300-V" . Ini bermakna berdasarkan keputusan pengiraan, dawai tembaga dari syarikat telekomunikasi mungkin tidak lebih dekat daripada jarak puncak 300-V. Ini adalah jarak di mana wayar tembaga mesti ditukar kepada kabel gentian optik. Ini dapat membantu mencegah sebarang tegasan yang tidak diingini untuk memasuki rangkaian telekomunikasi syarikat telefon.

Rumus semasa untuk mengira garisan 300 volt, seperti yang disenaraikan di dalam piawaian, telah menyebabkan salah tafsir dan perbezaan pendapat, menghasilkan variasi pesanan magnitud dalam jarak yang dikira untuk data input reka bentuk hampir sama. Tambahan pula, pengalaman operasi menunjukkan bahawa penerapan teori yang ketat menghasilkan jarak yang tidak perlu. Ini telah menyebabkan banyak kompromi dalam industri telekomunikasi.

Yang paling terkenal ialah standard yang lebih baru, IEEE Std. 1590-2003, yang menyenaraikan tanda 150-m (~ 500-ft) sebagai jarak lalai, jika kajian kenaikan potensi tanah tidak dijalankan di lokasi tertentu.

Rujukan // Buku panduan standard untuk jurutera elektrik - Sistem asas oleh David R. Stockin dan Michael A. Esparza

Panduan elektrik & artikel berkaitan

CARI: Artikel, perisian & panduan