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가장 자주 인공 접지 지면에 수평 또는 수직(비스듬히)으로 놓인 강철 도체 또는 이러한 도체 그룹이 상호 연결되어 있습니다. 후자의 경우 접지전극을 복합(complex)이라 하고, 전극이 회로를 이루는 경우 이러한 복합 접지전극을 접지회로(ground circuit)라고 한다.

"수평" 및 "수직" 접지 전극이라는 이름은 다소 조건부입니다. 첫 번째 경우 수평에 대한 엄격한 준수는 필요하지 않으며 기계 작동 중에 손상되지 않고 전극이 올바른 깊이로 지면에 있는 것이 중요합니다.

협곡, 경사면 및 기타 여러 장소의 지표면은 수평이 아닐 수 있으므로 확장된(빔) 접지 전극은 표면의 곡률을 따릅니다. 수직 전극의 경우 수직성에 대한 엄격한 준수도 필요하지 않습니다.

수평 접지 스위치 그들은 경작지에서 0,5m 깊이-최소 1m에 놓여 있으며 상부 토양층의 전기 전도도가 원하는 전도도를 제공하는 경우 합리적입니다. 이러한 접지 전극의 설치는 최소한의 수작업으로 기계화되고 수행되지만, 종종 상부 토양층은 깊은 토양층보다 전기 저항이 더 높습니다. 또한 지표면에 가까워지면 전류가 깊이에서처럼 모든 방향으로 균일하게 퍼지지 않습니다. 따라서 수평 전극의 저항은 일반적으로 동일한 질량의 수직 전극의 저항보다 큽니다. 따라서 접지 도체로 가장 널리 사용되는 것은 수직전극이다.

깊은 수직 전극 가장 경제적이며 전도성이 좋은 토양층에 도달합니다.

지면에 장착된 접지 전극, 이들 사이의 점퍼 및 접지 전극에서 표면으로 연결되는 리드는 다음과 같아야 합니다. 최소 치수:

둥근 강철 - 직경 10mm 이상;
둥근 아연 도금 강철 - 직경 6mm 이상;
코너 스틸 - 선반 두께 4mm 이상;
낙뢰 보호 접지 (낙뢰 보호)의 총 단면적 - 160mm2 이상;
스트립 스틸 - 단면적이 4mm48 이상인 두께가 2mm 이상 (접지선의 경우 - 100mm 이상, 낙뢰 보호의 경우 - 160mm 이상);
거부된 파이프 - 최소 3,5 mm의 벽 두께.

전극의 최소 치수는 주로 부식 조건이 중요하지 않은 임시 전기 설비에 사용됩니다. 영구 설치의 경우 접지 전극의 단면은 부식 손상에 대한 여유를 두고 선택됩니다. 녹에 의한 전극의 부식은 지면과 접촉하는 전극의 표면적에 비례하고 원형 단면의 전극의 면적은 모든 프로파일 중에서 가장 작습니다.

유리한 토양 조건에서 40-50년 동안 접지 전극의 안정적인 작동을 보장하려면 로드 전극의 직경을 최소 2-3mm만 늘리면 충분합니다. 접지 전극의 직경.

예를 들어 가공 전력선 지지대와 같은 전기 설비의 접지 요소에서 수평 빔은 두 개의 반대 방향으로 놓이거나 2개가 아닌 3-4개의 빔이 있는 경우 다음과 같은 각도로 배치됩니다. 120° 또는 90°. 이것은 인접한 접지 전극이 상호 차폐되어 효율성이 여러 번 감소하기 때문에 놓이는 금속을 효율적으로 사용하는 데 필요합니다. 같은 이유로, 수직 접지 전극은 적어도 전극의 길이와 동일하게 서로 가능한 멀리 떨어져 있어야 합니다. 예를 들어 5m 길이의 수직 전극 5개를 서로 0,47m 떨어진 곳에 한 줄에 배치하면 사용 계수는 45이 되고 동일한 전극을 폐삼각형 또는 사각형에 배치하여 절약 그러면 계수 사용량이 훨씬 낮아집니다. 기울어진 전극의 사용에도 동일하게 적용되며, 수평과 유사한 동일한 각도로 간격을 두고 최적의 사용을 위해 약 XNUMX°의 각도로 지면에 잠깁니다.

접지 전극 위와 그 주변의 지구 표면에 고르지 않은 전위 분포는 위험한 발걸음 및 접촉 전압을 생성합니다. 이러한 경우 전위를 균등화하기 위해 접지 도체는 전기 설비 영역을 따라 바닥에 놓이고 교차점에서 용접으로 연결된 수평 요소 그리드 형태로 만들 수 있습니다. 이러한 그리드의 셀 크기는 일반적으로 6x6에서 10x10m입니다.

가공선 지지대 주변에는 지지대에 연결된 동심원 고리 형태의 접지 전극으로 전위를 균등화할 수 있습니다.

메쉬 접지 전극 시스템이 차지하는 전체 영역에서 단계 및 터치 전압을 허용 가능한 값으로 줄이지만 메쉬 외부에서는 위험이 지속될 수 있습니다. 따라서 위험한 장소, 예를 들어 변전소 영역 또는 가공선 기초 주변과 같은 위험한 장소에서는 점차적으로 증가하는 깊이에 추가 접지 전극을 배치하고 주 접지 전극에 연결합니다.

접지 전극에 할당된 면적과 금속 소비량은 접지 전극 주변에 구축된 보호 절연 펜스로 줄일 수 있습니다. 유전체로 만들어진 가장 단순한 울타리는 전류가 지구 표면에 퍼지는 것을 방지하고 접지 전극의 전압에 비해 스텝 전압을 최소 100배 이상 낮추고 접지 전극 외부의 전위를 균등화합니다.

표면 수준에서 울타리의 수직 부분은 접지 전극 상단의 깊이에서 0,4-0,6m에 있습니다.

울타리의 플랜징 수직에 대해 90-95°의 각도로 수행되고 길이는

(S - 접지 전극 영역). 기계적 강도가 충분하고 전기적 강도가 최소 1 MV/m인 저렴한 유전체 재료는 펜싱에 사용할 수 있습니다(생산 폐기물에서 생산되고 강도가 최소 20인 브리졸과 같은 역청 기반 절연 재료). MV/m).

예를 들어 접지 그리드와 같은 접지 도체에서 전류가 흐르면 그 주위에 전기장이 형성됩니다. 지구 표면에서 전위가 발생하고 스텝 전압은 알려진 전위 등화 방법을 사용하는 경우에도 접지 전극 외부에서 직접 위험한 값에 도달할 수 있습니다. 따라서 유전체 평준화 펜스와 함께 접지전극에 의해 형성되는 전기장을 해석한 결과 펜스의 기하학적 파라미터가 설정되어 안전요건을 만족한다. 이 장치는 모든 설계 및 토양 구조의 접지 도체에 사용할 수 있습니다.

종종 프로필 강철로 만든 접지 스위치는 접지 장치에 대한 요구 사항을 충족하지 않습니다. 예를 들어, 건조한 장소에서는 이러한 접지 전극의 안정적인 전도성을 달성하기 어렵고, 바위가 많은 토양에서는 설치하기 어렵고, 공격적인 토양에서는 부식 방지 및 긴 서비스 수명을 제공하기 어렵습니다. 이러한 상황을 위해 특수 접지 전극 시스템의 설계가 개발되었습니다.

건조한 지역의 경우 예를 들어 철근 콘크리트 탱크 형태로 접지 전극을 만들 수 있으며 지상 아래에 설치하고 탈착식 해치를 통해 물로 채울 수 있습니다. 접지 도체에는 파이프의 전체 길이를 따라 고르게 위치한 배수 구멍이 있는 금속 파이프 세그먼트 형태의 물 분배 시스템이 제공됩니다. 파이프는 흡습재(콘크리트, 시멘트) 층으로 덮여 있습니다. 콘크리트를 통해 지면으로 수분을 여과하는 속도는 콘크리트 브랜드를 선택하여 설정하므로 빈번한 댐핑 조정을 피하고 정기적인 습윤의 필요성과 관련된 인건비를 줄일 수 있습니다. 철근 콘크리트 탱크에서 접지된 장비(예: 변압기의 중성선)로의 출력은 철근 콘크리트의 철근 막대에 연결됩니다.

해외에서 제안된 접지전극의 설계에 주목해보자. 이 개발의 목적은 금속 소비를 줄이고 지면으로의 주행을 용이하게 하는 것입니다. 접지 스위치는 벽이 얇은(1-2mm) 금속 튜브를 가지고 있으며, 플라스틱 재질로 된 반강성 막대가 압착되어 탄성이 있는 얇은 벽 튜브를 지지하기에 충분한 강성을 가지고 있습니다. 이 품질은 전극을 지면으로 운전할 때 직면하는 장애물을 우회하기 위해 전극이 약간 구부러질 가능성을 제공합니다. 서비스 수명을 늘리기 위해, 즉 부식을 줄이기 위해 스테인리스 스틸이 튜브 재질로 제공됩니다. 전극 하단의 팁은 구동에만 필요하므로 부식 방지 재료로 만들 필요가 없습니다. 팁의 모양은 날카롭거나 둥글어서 지면에서 마주치는 장애물을 더 잘 미끄러지게 할 수 있습니다. 팁을 만드는 대신 필러로 튜브 끝을 압착할 수 있습니다.

일반적인 튜브 직경은 15mm입니다. 튜브에 압착되는 코어의 예비 직경은 튜브의 내경보다 약간 커야 합니다. 튜브는 에폭시, 폴리우레탄 또는 엘라스토머와 같은 내부 경화 유체 재료로 (선택적으로) 채워질 수 있습니다. 반 강성 필러는 전체 길이를 따라 스틸 튜브 내부에 있습니다. 더 단단한 재료와 더 두꺼운 튜브 벽은 로드의 유연성을 감소시키고 지면의 장애물을 우회하는 전극의 능력을 감소시켜 파손으로 이어집니다. 반면에 지나치게 연성인 재료는 충분한 깊이(약 2,3m)까지 박기 위한 충분한 벽 강도를 제공하지 않습니다. 전극을 구동하기 위해 제거 가능한 모루가 제공되며, 여기에는 튜브의 끝 부분에 기대는 숄더와 튜브 및 코어의 내경과 맞물리는 선반이 있습니다.

저자: Bannikov E.A.

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