أسباب وضع الحجارة في المحطة الكهربائية الفرعية

في محطة الكهرباء الفرعية تحديداً هناك العديد من الأجهزة والآلات الكهربائية مثل محولات الطاقة والتوزيع وخطوط النقل الهوائية والمحولات المحتملة و”التيارية” والعوازل وما إلى ذلك، وبجانب التأريض في محطة الكهرباء الفرعية، سوف يتم مناقشة سبب استخدام الحصاة في محطة فرعية وما السبب وراء ذلك؟

أهمية وضع الحجارة والحصى في محطة الكهرباء الفرعية:

هناك العديد من العوامل لاستخدام الأحجار في ساحة التبديل أثناء تصميم العديد من عمليات التأريض في شبكة فرعية، لذلك؛ فإن السبب الرئيسي لوضع الحصى في ساحة المحطة الفرعية هو تقليل ارتفاع الجهد الأرضي المحتمل ((GPR) AKA Step Voltage and Touch Voltage)، والتي يمكن تعريفها على النحو التالي:

• الارتفاع المحتمل للأرض (GPR): حيث أن أقصى جهد كهربائي يمكن أن تحققه شبكة تأريض المحطة الفرعية بالنسبة لنقطة تأريض بعيدة يُفترض أنها في إمكانات الأرض البعيدة، وهذا الجهد (GPR) يساوي أقصى تيار للشبكة الكهربائية مضروباً في مقاومة الشبكة نفسها.

•  جهد الخطوة (Es): يُعرّف على أنه أقصى فرق محتمل موجود بين القدمين عندما يتدفق تيار خطأ في الجسم، والحالة الخاصة لجهد الخطوة هي الجهد المحول (Etransferred)، حيث يتم نقل الجهد إلى داخل أو خارج المحطة الفرعية من أو إلى نقطة بعيدة خارج موقع المحطة الفرعية، ومن المعتاد مراعاة مسافة متر واحد بين الهيكل المعدني والنقطة الموجودة على الأرض.

• تعريف جهد اللمس (Et): يمكن تعريفه على أنه أقصى فرق محتمل موجود بين هيكل معدني مؤرض يمكن لمسه باليد وأي نقطة على الأرض، وذلك عندما يتدفق “تيار العطل”.

كما نعلم أن جهد الخطوة واللمس يزدادان أثناء تيار الدائرة القصيرة وتكون مقاومة الأحجار عالية بشكل كبير مقارنة بالمواد الأخرى التي يمكن العثور عليها بسهولة وفي كل مكان، وهذا هو السبب في وضع الأحجار أو الحصى في المحطة الفرعية لتقليل احتمالية الخطوة ولمس إمكانات اللمس في حالة الصيانة أو العمل على المعدات الحية.

أسباب ذات صلة لاستخدام الأحجار بدلاً من المواد الأخرى:

هناك نسبة كبيرة من الحشائش حيث تنمو وغيرها من الأعشاب والنباتات الصغيرة، مما يسبب المتاعب في حالة هطول الأمطار والرطوبة، بالإضافة إلى ذلك قد تشتعل النيران في العشب الجاف وهناك فرص لظهور دوائر قصيرة أثناء العملية.

كما يوفر استخدام الأحجار في ساحة التبديل حماية ضد دخول حيوانات الحياة البرية والثعابين والسحالي والفئران وما إلى ذلك في منطقة المحطات الفرعية، كما أن ساحة الحصى تمنع تكون البرك وتراكم المياه في ساحة التبديل وهي ليست علامة جيدة في حالة المعدات ذات الجهد العالي.

حيث تعتبر الحصى والأحجار أكثر مقاومة للصدمات مقارنة بالعشب والرمل، وبالتالي فهي تقلل الاهتزاز في المحول (الناجم عن التضيق المغناطيسي في القلب) والحالات الخاصة مثل الزلازل وما إلى ذلك، بحيث تزيد الأحجار والحصى من مقاومة التربة، مما يؤدي إلى تقليل حد اللمس وإمكانية الخطوة.

لذلك فإن ذلك يقلل من خطر التعرض لصدمة كهربائية أثناء أعمال الصيانة العامة والتشغيل، بحيث تعمل الأحجار الموجودة في ساحة التبديل على تحسين ظروف العمل الإجمالية والتشغيل السلس لمحطة فرعية كهربائية والحماية من الصدمات الكهربائية في أنظمة التأريض المناسبة.