מרחק בין אלקטרודות הארקה

מרחק בין אלקטרודות הארקה

ההתנגדות (לולאת) של המעגל "הארקה מקומית – כדור הארץ (מסה כללית של אדמה)  – הארקת מקור (שיטה)  – היא בערך 10

( או 25 או 40 אוהם) – ראה חוק החשמל (התנגדות של התקני הארקה תלוי ממערכת אמצעי הגנה)

פרסום

האם אנו מחשבים רק את ההתנגדויות של מערכות הארקת המקור והצרכן? אבל האדמה אינה מוליך-על וההתנגדות הגבוהה הנומינלית שלה היא הקובעת…

אני קצת בספק ומבולבל

נהוג לחשוב, שהתנגדות של 5 אוהם (או אחרת) היא ההתנגדות בין הנקודה "העליונה" של האלקטרודה הארקה לבין "כדור הארץ"

(מסה כללית של האדמה) מרוחק עד אינסוף. יחד עם זאת, הקרקע כבר נלקחת בחשבון באותם 5 אוהם (או יותר נכון, 10 לדוגמה שלי, אם המערכת לא TN). וכתוצאה מכך, למרחקים אין תפקיד – הזרם ב"מסה כללית של אדמה" הזה אינו זורם דרך חוט, אלא דרך נפח מסוים של חתך קולוסאלי.

הָהֵן. ההתנגדות להתפשטות זרם של כל כך הרבה "אוהם" אינה מתייחסת למרחק, אלא להתפשטות למסה כללית של אדמה המרוחק לאין שיעור. בכלל, למרחקים יש תפקיד כאשר זרם זורם דרך חוטים עם חתך מסוים. כאן הוא מתפשט במסה כללית של אדמה של קטע גדול לאין שיעור – העיקר הוא צריך להתגבר על ההתנגדות להתפשטות ולאחר שהתגבר עליו, הוא כבר לא נתקל בהתנגדות.

באופן כללי, זה יותר משהו פילוסופי מאשר פיזית. אבל בכל זאת…

משהו מונע ממני להסכים ולהשלים עם זה

לכן, אכתוב ספקות והנחות

• משהו סותר כאן. אם 5 אוהם היא ההתנגדות לנקודת אינסוף, אז אין צורך להכפיל אותה ב-2 כדי לקבוע את ההתנגדות מהניוטרל של השנאי/גנרטור לגוף מתכתי של הצרכן
• ניקח דוגמה מספרית: PEN אלומיניום 16 מ"מ, זרם 50 אמפר, רשת חד פאזית (או רק פאזה אחת של רשת תלת פאזית עמוסה), אורך 100 מ' ההתנגדות היא בערך 0.168 אוהם; ההתנגדות של "מעגל הארקה" מתקבלת כ-10 אוהם לפי חוק החשמל. בפריסה זו, זרם של 50 אמפר מופץ בין מעגלים מקבילים אלה ב-49 אמפר (עבור PEN) ו-1 אמפר (עבור אדמה). האם באמת זרם העבדה 1 האמפר זורם קבוע דרך אדמה?

ואם ניקח לא 100 מ' אורך, אלא נניח 500 מ' נקבל את ההתנגדות של המוליך האפס 0.84 אוהם, והזרם הזורם באדמה (על הקרקע) הוא כמעט 5 אמפר!?

אם זה היה המצב והזרמים היו זורמים מהצרכן למקור באדמה, אז בכל צעד היינו נופלים מתחת למתח צעד, והשדה האלקטרומגנטי היה יורד מקנה המידה. משהו לא צומח…

• נכון, שחושבים שיש צורך להכפיל התנגדויות , כי הזרם, כדי להתגבר על הנתיב מנקודה אחת לשנייה, יידרש:

1. להתגבר על ההתנגדות לזרום מנקודה הראשונה לאדמה – זה 5 אוהם,
2. להתגבר על ההתנגדות לזרימה מאדמה לאלקטרודת הארקה השנייה – מדובר בעוד 5 אוהם.

סה"כ: 10 אוהם

גם הניסוח הוא שגוי – לא "מהניוטרל של השנאי/גנרטור לגוף המתכתי המאפס", אלא "מאלקטרודת הארקה אחת לשנייה דרך אדמה"!

• עוד דבר, שלא מסתדר. מה זה 5 אוהם? זו, נאמר, "התנגדות התפשטות". נאמר על ההתנגדות מאלקטרודת הארקה לנקודה מרוחקת לאין שיעור. אז למה לא לקחת את המיקום של אלקטרודת ההארקה השנייה כנקודה מרוחקת לאין שיעור? ואז מסתבר שההתנגדות מאלקטרודת הארקה הראשונה (מקור) לשני (צרכן) היא 5רק אוהם…
• ניתן לנסות להוכיח שהתנגדות "האדמה" תלויה במרחק ויש לקחת אותה בחשבון. כל ספרי העיון נותנים התנגדות סגולה להתפשטות הזרם באדמה. ערך זה ניתן ב- Ohm*m. למה שיש מטרים בממד הזה?

אז, אולי שההתנגדות בין אלקטרודת הארקה אחת לשנייה בקרקע לא תהיה שווה לא 5 אוהם ולא 10 אוהם, אלא תהיה הרבה יותר

• כמו כן, 5 אוהם הוא ערך מחושב. אבל מה אם ניצור מערכת הארקה מאוד איכותית (הארקת יסוד) עם התנגדות התפשטות של 1 אוהם (או פחות)? ואז, כל הזרמים יעברו לאורך הקרקע? לא, אני חושב שאנו טועים מבחינת גודל ההתנגדות של מסה כללית של אדמה

ההתנגדות להתפשטות הזרם של אלקטרודת הארקה והתנגדות לולא ("התנגדות לזרם בקטע מעגל") הם שונים. כנראה אני כותב השטויות. אבל, תיאורטית, אפשר ליצר מערכת הארקה עם התנגדות להפצת זרם של 1 אוהם, או אפילו 0.1 אוהם ואז מה יקרה? שחצי מהזרם מהצרכן יזרום דרך האדמה? אז בכלל אפשר לנטוש מוליכים אפס – ליצור מערכות הארקה עם התנגדות נמוכה להתפשטות הזרם ולהשתמש ב"כדור הארץ" כמוליך-על למרחקים אינסופיים (עם התנגדות נמוכה תמיד וקבוע)?

• אם הזרם מתנקז מאלקטרודת הארקה של הצרכן, הוא חייב לזרום לאלקטרודת הארקה המקור. וכשהזרם מתקרב לאלקטרודת המקור, צפיפות הזרם באדמה צריכה לגדול. ויוצא מזה שבתקלת קצר בצד הצרכן אפשר להיכנס למתח צעד בתחנות משנה (ליד המקור)? האם נכון?

כששיתפתי את כל הטיפשות והספקות האלה עם עמית צעיר, החלטנו שאנו מייצרים (חופרים) שתי אלקטרודות הארקה בשדה פתוח. נגיד שיהיה לשניהם התנגדות להתפשטות זרם של 20 אוהם. מפעילים 400 וולט ביניהם – בין האלקטרודות הארקה, נפצה על ירידת המתח בכבלי אספקה ​​ארוכים ונשמור תמיד על 400 וולט

מה יהיה הזרם במעגל "אלקטרודת הארקה 1 – מקור מתח אידיאלי של 400 וולט – אלקטרודה הארקה2  – אדמה – אלקטרודה הארקה 1"? בואו נבחן שלוש אפשרויות:

1. מרחק בין אלקטרודות הארקה 1 ק"מ: האם נקבל 10 אמפר?
2. מרחק בין אלקטרודות הארקה 10 ק"מ: האם נקבל אותם 10 אמפר?
3. מרחק בין אלקטרודות הארקה 100 ק"מ: האם נקבל עדין 10 אמפר?

קישטתי במעט פרטים את הניסוי (מרחקים) שלנו בשביל להבין את המהות

הָהֵן. אנו למדנו ומאמינים שרק אזורים מסוג "חצי כדור" ברדיוס של 20-30 מטר מאלקטרודה יספקו התנגדות לזרם. אחר כך, הקטע של "הצינור זרם" גודל כל כך עד שכדור הארץ אינו מתנגד לזרם, למרות ההתנגדות סגולית אינה אפס.

לכן, בתאוריה I1=I2=I3=10A (מקרים 1, 2 ו-3).

אבל, אולי נכון, ש-I1>I2>I3. מה יהיה ערך הזרם במקרים 1, 2 ו-3 ?

פרסום

לא ראיתי הסבר באף ספר או ספר עיון. כנראה שזה ברור לכולם (חוץ ממני)

חושב שצריך לחפש ספרים לא על בטיחות בחשמל, אלא על תהליכים חולפים ברשתות ושם להסתכל על מקרים שונים עם הארקת ניוטרל שונה

מסקנה

בניגוד לספק שלי, – מהחישוב עולה כי המרחק לאורך האדמה בין אלקטרודת ההארקה המקומית של צרכן חשמל פגום לבין אלקטרודת הארקה של המקור אינו משחק תפקיד

בעת קביעת הגדרת הגנת הזרם במוליך ההארקה, יש צורך להעריך את הערך של זרם התקלה החד-פאזי לגוף מתכתי, הקשור לשינויים עונתיים בזרם התפשטות. התנגדות ההארקה המרבית המותרת במקור הכוח היא 5 אוהם, הצרכן הוא 5 או 20 אוהם. כלומר, בסך הכל 10 או 25 אוהם. ההתנגדות של מוליכים פאזה היא הרבה פחות, ולכן לא נלקחים בחשבון

במתח פאזה נומינלי של 230 וולט, הזרם של קצר חד פאזי יהיה 23 או 9 אמפר

הָהֵן. המתכננים אינם לוקחים בחשבון את המרחק בין אלקטרודות ההארקה של המקור והצרכן

MASTAQ