ในระบบป้องกันความปลอดภัยของระบบพลังงาน การติดดินมีบทบาทสําคัญการเลือกวัสดุของสตาร์ทการก่อสร้างมีผลต่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของพื้นฐานไฟฟ้าโดยตรงบทความนี้ให้การเปรียบเทียบที่ครบถ้วน, ข้อมูลที่ขับเคลื่อนระหว่างทองแดงบริสุทธิ์และทองแดง-ทองเหลืองทองแดงการเสนอเกณฑ์การคัดเลือกทางวิทยาศาสตร์สําหรับช่างไฟฟ้าและผู้ตัดสินใจ.
1บทบาทสําคัญของระบบการติดดิน
ระบบติดดินเป็นมาตรการความปลอดภัยที่จําเป็นในเครือข่ายไฟฟ้า โดยดําเนินหน้าที่สําคัญสามอย่าง
- การป้องกันการกระแทกไฟฟ้าเมื่ออุปกรณ์ไฟฟ้าประสบกับความล้มเหลวหรือการรั่วไหลของอุปกรณ์กันไฟฟ้า การติดดินจะทําให้เส้นทางความต้านทานต่ํา เพื่อระบายกระแสความผิดพลาดเข้าไปในดินการลดความเป็นไปได้ของกระบอกอุปกรณ์และป้องกันการกระแทกไฟฟ้า.
- การป้องกันอุปกรณ์:การก่อตั้งพื้นดินจํากัดความดันเกินในอุปกรณ์ไฟฟ้า ป้องกันความเสียหายจากความดันสูง
- ความมั่นคงของระบบ:การติดพื้นที่ที่เหมาะสมทําให้ระบบมั่นคง ปรับลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า และเพิ่มความน่าเชื่อถือในการทํางาน
ในฐานะที่เป็นจุดเชื่อมต่อที่สําคัญระหว่างอุปกรณ์และพื้นดิน ผลงานของแท่งกราวน์ (ground rod) กําหนดผลงานของระบบการกราวน์โดยตรง
2ตัวเลือกของวัสดุ: การเปรียบเทียบทางเทคนิค
ในตลาดมีให้บริการหลัก ๆ สองประเภทของวัสดุสตาร์ด:
2.1 ไม้บดทองแดงบริสุทธิ์
ผลิตจากทองแดงแข็ง กระดานเหล่านี้นําผลประโยชน์จากคุณสมบัติไฟฟ้าและทนทานต่อการกัดกรองแดงที่โดดเด่น
ข้อดี:
- การนําไฟที่ดีกว่าด้วยการนําไฟที่รองลงจากเงิน (5.96 × 107 S / m) ไม้ทองแดงบริสุทธิ์ให้การระบายกระแสไฟฟ้าที่ดีกว่า 6 เท่าจากตัวแทนที่ใช้เหล็ก ตามข้อมูลของสมาคมทองแดงนานาชาติ
- ความต้านทานต่อการกัดกรองสูงสุด:ทองแดงสร้างชั้นป้องกันออกไซด์ในดิน, รักษาผลงานแม้แต่ในสภาพกรด / แอลคาลีน. การวิจัยชี้ให้เห็นว่าอัตราการกัดกรดต่ํากว่า 0.01 มม / ปีในดินส่วนใหญ่ทําให้ใช้งานได้นานหลายทศวรรษ.
- อายุการใช้งานต่อ:ปกติเกิน 50 ปี ลดความถี่ในการเปลี่ยนและค่ารักษา
- ความสามารถในการปั่นที่ดี:ช่วยให้เชื่อมต่อที่น่าเชื่อถือได้ ภายในเครือข่ายการตั้งพื้นดิน
ข้อเสีย:
- ค่าเริ่มต้นสูงกว่าราคาแพงกว่าสแตนเลสที่เคลือบด้วยทองแดงประมาณ 3 เท่า
2.2 กระดานกว้างเหล็กเคลือบทองแดง
ไม้ยางประกอบเหล่านี้มีแกนเหล็กที่มีทองแดงบาง ทําให้ประหยัดค่าใช้จ่าย
ข้อดี:
- ค่าใช้จ่ายต่ํากว่าข้อดีหลักสําหรับโครงการที่มีงบประมาณจํากัด
- ความแข็งแรงทางกลสูงขึ้น:หัวเหล็กให้ความแข็งแกร่งโครงสร้างมากขึ้น
ข้อเสีย:
- การนําไฟไม่เพียงพอ:ความสามารถในการนําไฟของเหล็ก (1.0 × 107 S / m) จํากัดความสามารถในการระบายไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเหตุการณ์ที่มีไฟฟ้าสูง เช่น การชนสายฟ้า
- ความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ต่ํา:การเคลือบเหล็กที่เสียหายทําให้เหล็กเกิดสนิมอย่างรวดเร็ว ทําให้การลดลงของผลงานเร่งเร่งขึ้น อัตราการสนิมมักจะเกิน 0.1 มม./ปีในดินส่วนใหญ่
- อายุการใช้งานที่สั้น:โดยปกติ 8-15 ปี ต้องการการตรวจสอบและเปลี่ยนบ่อย ๆ
3. การวิเคราะห์ผลงานโดยใช้ข้อมูล
3.1 การเปรียบเทียบความสามารถในการนํา
| วัสดุ |
ความสามารถในการนําไฟ (S/m) |
ผลประกอบการ |
| ทองแดงบริสุทธิ์ |
5.96×107 |
ดีกว่าเหล็ก 6 เท่า |
| เหล็ก |
1.0×107 |
ฐานข้อมูล |
3.2 ความต้านทานต่อการเก่า
| ประเภทดิน |
ทองแดงบริสุทธิ์ (มิลลิเมตร/ปี) |
สแตนเลสเคลือบทองแดง (มิลลิเมตร/ปี) |
| ขาว |
<0.001 |
00.02-0.05 |
| หนาว |
0.001-0.005 |
0.05-0.10 |
| สารกรด |
00.005-0.01 |
0.10-0.20 |
| อัลคาลีน |
0.002-0.008 |
00.08-0.15 |
| สารเกลือ |
0.01-0.03 |
0.20-050 |
3.3 การวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายรอบชีวิต
ยกตัวอย่างว่ามีสตาร์ดขนาด 16 มิลลิเมตร กับการสูญเสียขนาด 50% เป็นเกณฑ์ความผิดพลาด
| วัสดุ |
ปัจจัยต้นทุน |
อายุการใช้งาน (ปี) |
ค่าใช้จ่ายรวม 60 ปี |
| ทองแดงบริสุทธิ์ |
3 × |
60+ |
3 × |
| เหล็กทองแดง |
1 × |
8-15 |
5-8 × |
4คําแนะนําเฉพาะการใช้งาน
4.1 สถานีไฟฟ้า
ตัวเลือกที่ชอบ:ทองแดงบริสุทธิ์
เหตุผล:ความจุของกระแสไฟฟ้าที่ผิดพลาดสูง ความต้องการความต้านทานที่เข้มงวด และความต้องการในการบํารุงรักษาที่ต่ําที่สุด ยืนยันการลงทุน
4.2 คอมพล็กซ์ที่อยู่อาศัย
ตัวเลือกที่ยอมรับได้:เหล็กเคลือบทองแดง
ความคิดเห็น:ความต้องการกระแสความผิดพลาดที่ต่ํากว่าและข้อจํากัดงบประมาณอาจอนุญาตการใช้งาน โดยแนะนําการตรวจสอบการกัดกร่อนเป็นประจํา
4.3 สถานที่ปิโตรเคมี
รายละเอียดความจํากัดทองแดงบริสุทธิ์
ปัจจัยสําคัญ:ความต้องการป้องกันสายฟ้าคะนอง การระบายไฟฟ้าสแตติก และการป้องกันระเบิด
5. มาตรฐาน ความสอดคล้อง
การเลือกและการติดตั้งแท่งพื้นต้องปฏิบัติตาม:
- GB/T 2573-2015 (อุปกรณ์การก่อดิน)
- DL/T 621-1997 (การตั้งพื้นที่อุปกรณ์ไฟฟ้า AC)
- รุ่น IEC 62561 (องค์ประกอบของระบบป้องกันฟ้าคะนอง)
6เทคโนโลยีใหม่
การพัฒนาในอนาคตอาจนํา:
- วัสดุที่พัฒนาขึ้น (กราเฟน คอมพอไซต์นาโนทองแดง)
- ความสามารถในการติดตามที่ฉลาด (การติดตามความต้านทาน/การกัดกรองในเวลาจริง)
- การออกแบบแบบโมดูล เพื่อการบํารุงรักษาที่ง่าย
7สรุป
การคัดเลือกวัสดุแท่งดินเป็นการตัดสินใจที่สําคัญในเรื่องความปลอดภัยในการออกแบบระบบไฟฟ้าทองแดงบริสุทธิ์ ให้ผลงานที่ยาวนานที่ไม่มีคู่แข่ง:
- ความสามารถในการนําไฟได้ดีขึ้น 6 เท่า
- อายุการใช้งานยาวนาน 10 เท่า
- อัตราการเกรดที่ต่ํากว่า 50-100 เท่า
สําหรับแอพลิเคชั่นที่สําคัญในภารกิจที่ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือไม่สามารถเสี่ยง การใช้งานสตาร์ทแหลมทองแดงบริสุทธิ์ ให้คุณค่าระยะชีวิตที่ดีกว่า แม้ค่าใช้จ่ายในเบื้องต้นที่สูงกว่า
