הארקה מלאכותית. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / חַשׁמַלַאי

אלקטרודות הארקה מלאכותיות. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / הארקה והארקה

לרוב הארקה מלאכותית הוא מוליך פלדה המונח באדמה בצורה אופקית או אנכית (באלכסון), או קבוצה של מוליכים כאלה המחוברים זה לזה. במקרה האחרון, אלקטרודת הארקה נקראת מורכבת, ואם האלקטרודות יוצרות מעגל, אז אלקטרודת הארקה מורכבת כזו נקראת לולאת הארקה.

השמות מוליכים הארקה "אופקיים" ו"אנכיים" הם מאוד שרירותיים. אין צורך בהקפדה על אופקיות במקרה הראשון, חשוב שהאלקטרודות יהיו בקרקע בעומק הנדרש, מבלי להיפגע במהלך פעולת המכונה.

מכיוון שפני כדור הארץ בנקיקים, על מדרונות ובמספר מקומות אחרים עשויים שלא להיות אופקיים, אלקטרודות קרקע מורחבות (רדיאליות) יעקבו אחרי עקמומיות פני השטח. עבור אלקטרודות אנכיות, הקפדה על אנכיות גם אינה הכרחית.

מתגי הארקה אופקיים מונחים בעומק של 0,5 מ', על אדמה חקלאית - לפחות 1 מ' הם רציונליים במקרים שבהם המוליכות החשמלית של השכבה העליונה של הקרקע מספקת את המוליכות הנדרשת. ההתקנה של אלקטרודות הארקה כאלה ממוכנת ומתבצעת עם עבודה ידנית מינימלית, עם זאת, לרוב השכבות העליונות של האדמה יש התנגדות חשמלית גדולה יותר מאשר לעמוקות. בנוסף, קרוב לפני השטח של כדור הארץ, הזרם אינו מתפשט באופן שווה לכל הכיוונים, כמו בעומק. כתוצאה מכך, ההתנגדות של אלקטרודות אופקיות בדרך כלל גדולה יותר מההתנגדות של אלקטרודות אנכיות מאותה מסה. לכן, אלו אלקטרודות אנכיות שנמצאות בשימוש הנפוץ ביותר כאלקטרודות הארקה.

אלקטרודות אנכיות עמוקות החסכוני ביותר, מגיע לשכבות אדמה מוליכות גבוהה.

אלקטרודות הארקה המותקנות באדמה, מגשרים ביניהן ומובילים מאלקטרודות הארקה אל פני השטח חייבים להיות בעלי התכונות הבאות מידות מינימום:

פלדה עגולה - קוטר לא פחות מ-10 מ"מ;
פלדה מגולוונת עגולה - קוטר לא פחות מ-6 מ"מ;
פלדה פינתית - עובי מדף לא פחות מ-4 מ"מ;
החתך הכולל של מוליכים הארקה להגנת ברקים (הגנת ברקים) הוא לפחות 160 מ"מ;
פלדת פס - עובי של לפחות 4 מ"מ עם חתך של לפחות 48 מ"מ (לקווי הארקה - לפחות 2 מ"מ, להגנה מפני ברקים - לפחות 100 מ"מ);
צינורות נדחים - עובי דופן של 3,5 מ"מ לפחות.

גדלי אלקטרודה מינימליים משמשים בעיקר עבור התקנות חשמל זמניות, בהן תנאי הקורוזיה אינם קריטיים. עבור התקנות קבועות, החתך של מוליכים הארקה נבחר עם רזרבה לנזקי קורוזיה. מבחינת עמידות בפני קורוזיה, פלדה עגולה עדיפה, שכן קורוזיה של האלקטרודה על ידי חלודה היא פרופורציונלית לשטח הפנים של האלקטרודה במגע עם הקרקע, ושטח האלקטרודה עם צולב עגול- החלק הוא הקטן ביותר מבין כל הפרופילים.

על מנת להבטיח פעולה אמינה של אלקטרודת הקרקע למשך 40-50 שנה בתנאי קרקע נוחים, די להגדיל את קוטר אלקטרודת המוט כנגד המינימום ב-2-3 מ"מ בלבד; בקרקעות רטובות, יש צורך להכפיל קוטר האלקטרודה הארקה.

מהאלמנט המוארק של המתקן החשמלי, למשל מתמיכה של קו מתח עילי, מונחות קורות אופקיות בשני כיוונים מנוגדים או, אם אין 2, אלא 3-4 קורות, הן מרווחות בזווית אופקית של 120 מעלות או 90 מעלות. זה הכרחי לשימוש יעיל של המתכת המוטבעת, שכן מוליכים הארקה סמוכים מוגנים הדדית ויעילותם מופחתת פעמים רבות. מאותה סיבה, מוליכים הארקה אנכיים חייבים להיות מופרדים זה מזה במרחק הגדול ביותר האפשרי, לפחות שווה לאורך האלקטרודה. לדוגמה, אם עשר אלקטרודות אנכיות באורך 5 מ' מסודרות בקו אחד במרחק של 5 מ' אחת מהשנייה, אזי מקדם הניצול שלהן יהיה 0,47, ואם אותן אלקטרודות מסודרות במשולש או מרובע סגור כדי לחסוך במקום, אז השימוש במקדם הניצול שלהם יהיה נמוך עוד יותר. כך גם לגבי השימוש באלקטרודות משופעות, המרווחות בזוויות שוות הדומות לאלו האופקיות וטבולות באדמה בזווית של כ-45° לשימוש מיטבי.

ההתפלגות הלא אחידה של הפוטנציאלים על פני כדור הארץ מעל ומסביב לאלקטרודת האדמה יוצרת מתחי צעד ומגע מסוכנים. כדי להשוות פוטנציאלים במקרים כאלה, אלקטרודת האדמה יכולה להתבצע בצורה של רשת של אלמנטים אופקיים המונחים באדמה לאורך ולרוחב שטח המתקן החשמלי ומחוברים באמצעות ריתוך בצמתים. גודל התא של רשת כזו הוא בדרך כלל מ-6x6 עד 10x10 מ'.

מסביב לתמיכת הקו העילי ניתן להשוות את הפוטנציאלים באמצעות התקן הארקה העשוי בצורה של טבעות קונצנטריות המוטבעות באדמה ומחוברות לתמיכה.

מוליך הארקת הרשת מפחית מתחי צעד ומגע לערכים מקובלים על פני כל השטח שהוא תופס, אך סכנה עלולה להישאר מחוץ לרשת. לכן, במקומות מסוכנים, למשל, על הגישות לשטח של תחנות משנה או סביב היסודות של תומכי קו עילי, מוליכים הארקה נוספים מונחים בעומק הולך וגובר ומחוברים למוליכי ההארקה הראשיים.

ניתן לצמצם את השטח המוקצה לאלקטרודת ההארקה וצריכת המתכת על ידי גדר בידוד מגן הבנויה מסביב לאלקטרודת הארקה. הגדר הפשוטה ביותר העשויה מחומר דיאלקטרי מונעת את התפשטות הזרם על פני כדור הארץ ומפחיתה את מתח הצעדים בהשוואה למתח על אלקטרודת ההארקה לפחות פי 100 ומשווה את הפוטנציאל מחוץ לאלקטרודת ההארקה.

החלק האנכי של הגדר ממפלס פני השטח ממוקם 0,4-0,6 מ' מעומק החלק העליון של האלקטרודה הקרקעית.

פלנגה של הגדר מבוצע בזווית של 90-95 מעלות לאנך ובעל אורך של

(S הוא השטח של האלקטרודה הארקה). לבניית גדר, ניתן להשתמש בכל חומר דיאלקטרי זול שיש לו חוזק מכני מספיק וחוזק חשמלי של לפחות 1 MV/m (חומרי בידוד מבוססי ביטומן, למשל, Brizol, המיוצרים מפסולת תעשייתית ובעלי חוזק של ב לפחות 20 MV/m).

כאשר זורם זרם ממוליך הארקה, למשל מרשת הארקה, נוצר סביבו שדה חשמלי. פוטנציאל חשמלי מתעורר על פני כדור הארץ, ומתח הצעדים יכול להגיע לערכים מסוכנים ישירות מחוץ לאלקטרודת הארקה, גם כאשר נעשה שימוש בשיטות השוואת פוטנציאלים ידועות. לפיכך, הפרמטרים הגיאומטריים של הגדר נקבעו כתוצאה מניתוח השדה החשמלי שנוצר על ידי אלקטרודת הקרקע יחד עם גדר הפילוס הדיאלקטרי, ועומדים בדרישות הבטיחות. המכשיר יכול לשמש להארקת מוליכים בכל עיצוב ועם כל מבנה אדמה.

לעתים קרובות, אלקטרודות הארקה עשויות פלדת פרופיל אינן עומדות בדרישות להתקני הארקה. לדוגמה, במקומות צחיחים קשה להשיג מוליכות יציבה של מוליכים הארקה כאלה, קשה להתקין אותם בקרקעות סלעיות, ובקרקעות אגרסיביות קשה לספק הגנה מפני קורוזיה וחיי שירות ארוכים. עבור מצבים כאלה פותחו עיצובים של מוליכים הארקה מיוחדים.

עבור אזורים צחיחים, אלקטרודת הקרקע יכולה להתבצע, למשל, בצורה של מיכל בטון מזוין המותקן מתחת לפני האדמה ומלא במים דרך צוהר נשלף. אלקטרודת הקרקע מסופקת עם מערכת חלוקת מים בצורה של קטעים של צינורות מתכת עם חורים לניקוז מים, הממוקמים באופן שווה לכל אורך הצינורות. הצינורות מכוסים בשכבה של חומר סופג לחות (בטון, מלט). קצב סינון הרטיבות דרך בטון לתוך הקרקע נקבע על ידי בחירת דרגת הבטון, המאפשרת להימנע מהתאמות רטיבות תכופות ולהפחית את עלויות העבודה הכרוכות בצורך בלחות רגילה. ההובלה ממיכל הבטון מזוין לציוד המוארק, למשל לנייטרלי של שנאי, מחובר למוטות החיזוק מפלדה של הבטון המזוין.

הבה נשים לב לעיצוב האלקטרודה הארקה המוצעת בחו"ל. מטרת פיתוח זה היא להפחית את צריכת המתכות ולהקל על הנהיגה לתוך הקרקע. לאלקטרודת הארקה צינור מתכת דק (1-2 מ"מ) אליו נלחץ מוט חצי קשיח עשוי מחומר פלסטי, בעל קשיחות מספיקה כדי לתמוך בצינור דק דק אלסטי. איכות זו מאפשרת לאלקטרודה להתכופף במקצת כדי להימנע ממכשולים שנתקלים בה בעת הנעתה לקרקע. כדי להגדיל את חיי השירות, כלומר כדי להפחית קורוזיה, פלדת אל חלד מוצעת כחומר לצינור. הקצה המסופק בקצה התחתון של האלקטרודה נחוץ רק לנהיגה, כך שאין צורך לייצר אותו מחומר אנטי קורוזיה. צורת הקצה יכולה להיות חדה או מעוגלת להחלקה טובה יותר ממכשולים שנמצאים בקרקע. במקום לעשות טיפ, אתה יכול לכווץ את קצה הצינור עם מילוי.

קוטר צינור אופייני הוא 15 מ"מ. הקוטר המקדים של הליבה הנלחצת לתוך הצינור צריך להיות מעט יותר מהקוטר הפנימי של הצינור. ניתן למלא את הצינור באופן אופציונלי בחומר הניתן לזרימה שמתקשה בפנים, כגון שרף אפוקסי, פוליאוריטן או אלסטומר. חומר המילוי החצי קשיח ממוקם בתוך צינור הפלדה לכל אורכו. חומרים נוקשים יותר וקירות צינור עבים יותר מפחיתים את הגמישות של המוט ומפחיתים את יכולת האלקטרודה לעקוף מכשולים בקרקע, מה שמוביל לכשל. מצד שני, חומרים פלסטיים יתר על המידה אינם מספקים חוזק קיר מספיק הדרוש לנסיעה לעומק מספיק (כ-2,3 מ'). להנעת האלקטרודה מסופק סדן נשלף, בעל כתף הנשענת על קצה הצינור ובליטה המשודכת לקוטר הפנימי של הצינור והליבה.

מחבר: Bannikov E.A.

ראה מאמרים אחרים סעיף הארקה והארקה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מגנטים עוזרים באהבה 09.07.2016

חוקרים מאוניברסיטת טקסס A&M סקרו 120 סטודנטים בנושא מערכות יחסים רומנטיות: עד כמה הם קרובים לבן/בת זוג, עד כמה הם נמשכים זה לזה, עד כמה הם מאושרים מהשהות ביחד וכו'; יש להוסיף שזה לא היה רק על מערכות יחסים נוכחיות, אלא גם על אלה שהסתיימו לאחרונה - במקרה הזה, כמובן, הם מדדו את עוצמת הנוסטלגיה.

לפני הסקר, כל המשתתפים בניסוי קיבלו "משחק עם בלוקים": עליהם לקפל ולפרק מבנים שונים מגושים מלבניים. החוכמה הייתה שחלק מהתלמידים קיבלו בלוקים שנמשכים זה לזה, אחרים קיבלו בלוקים שדוחים זה את זה, ולבסוף, השלישי קיבלו "קוביות" פשוטות ולא מגנטיות.

אלו שקיבלו בלוקים אטרקטיביים דיברו על מערכות יחסים קרובות יותר, נאמנות, מחויבויות לזולת, ובאופן כללי היו מרוצים ממערכות יחסים יותר מאלה שקיבלו "קוביות" דוחות או לא ממוגנטות. (בשתי הקבוצות האחרונות, אגב, לא היה הבדל בתפיסה של יחסי האהבה שלהם.)

הניסוי חזר על עצמו מעט מאוחר יותר, עם מספר גדול יותר של משתתפים ועם שני סוגי בלוקים בלבד, מושך ופשוט. התוצאה התבררה זהה, אם כי בניואנסים: אם כוח המשיכה - לא למגנט, אלא לבן הזוג - גדל, אז השמחה מהקשר וההתמסרות לזולת נחלשה; מחברי העבודה מסבירים זאת לפי התהפוכות בחייהם האישיים שקרו לסטודנטים במהלך לימודיהם.

כולנו יודעים שהם אומרים על אוהבים שהם "נמשכים זה לזה כמו מגנט". לטענת פסיכולוגים, במקרה של מגנטים אמיתיים, המשיכה לבן/בת הזוג גדלה דווקא משום שגם "אהבה", וגם "מגנטים" ו"משיכה" קשורים אסוציאטיביים, ופרימינג חברתי, הכלול במטאפורה של אהבה כמגנט, עבד כשמגנט אמיתי היה בידיים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ תחיית הממותות

▪ מחשבים רואים כמו גם פרימטים

▪ טעינת רכבים חשמליים תוך 10 דקות

▪ אוקיינוס מתחת לבייג'ינג

▪ טלפונים של אפל יוכלו ליפול כמו חתולים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק באתר בטיחות חשמל, בטיחות אש. מבחר מאמרים

▪ מאמר מאת ארנסט מילר המינגווי. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר מדוע מזיק לילדים מתחת לגיל שנתיים לצפות בטלוויזיה? תשובה מפורטת

▪ מאמר הרכב פונקציונלי של טלוויזיות Colormat. מַדרִיך

▪ מאמר הגנה אלקטרומכנית במטענים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר על שלטי מידע על קווי חשמל. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר