Dovrebbe esserci un'altezza da terra dalla linea 11 kV a terra?


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Dovrebbe esserci una linea minima di messa a terra a terra a livello di tensione 11 kV? Vivo in India e vedo i treni il cui livello di tensione è di 25 kV, che è grande rispetto a 11 kV.

Stranamente ho osservato che 25 kV viene utilizzato nei treni la cui altezza è molto inferiore rispetto all'altezza di 11 kV (non conosco l'altezza esatta?). Secondo la logica del mio professore, l'altezza della linea di 25 kV deve essere maggiore di 11 kV? Correggimi se sbaglio.

Risposte:


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Pensaci un attimo, non è così difficile.

Perché è necessaria l'altezza da terra?

1) Prevenire l'arco di alta tensione verso terra?

e / o

2) Impedire a persone o oggetti di toccare le linee, ovviamente toccare qualsiasi linea elettrica ad alta tensione è un problema.

Per quanto riguarda il punto 1), l'intensità di campo media necessaria per superare l'arco di alta tensione (in aria secca) è di circa 30 kV / cm

Pertanto per 11 kV sarebbero necessari circa 1/3 di cm (3,3 mm) per evitare il rischio di archi.

Per 25 kV è necessario quasi un cm (10 mm).

Quindi, ovviamente, l'altezza alla quale sono montate le linee 11 kV e 25 kV non ha nulla a che fare con l'arco poiché la distanza da terra è molto, molto più grande del necessario per evitarlo.

Quindi ovviamente l'altezza da terra ha a che fare con il punto 2), quindi è legata alla sicurezza. Il fatto che la tensione sia di 11 kV o 25 kV non ha importanza sulla distanza necessaria. L'autorizzazione è collegata a circostanze esterne.


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Un'altra considerazione per l'altezza è il modo (in caso di carico pesante o condizioni di guasto) le linee si piegano a causa dell'espansione termica. A volte al punto di arcuarsi su alberi e simili.
jms,

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Non sarebbe più corretto usare la distanza che un arco secco si estinguerebbe? Presumo che sia 1 cm per 30 kV da infiammare, ma dopo l'innesco sarebbe sostenuto in modo significativamente più basso, no?
Stian Yttervik,

@StianYttervik Supponi che le distanze siano materialmente maggiori della distanza dell'arco o della distanza che l'arco si estinguerebbe, penso che entrambi i numeri trasmettano il messaggio.
Cort Ammon,

Sfortunatamente, sebbene questa risposta stia guadagnando voti, ritengo che la risposta sia sostanzialmente errata o, in ogni caso, sostanzialmente incompleta. Gli utenti non sono tenuti ad avere una reale esperienza di ingegneria in questo settore, ma mi capita di avere un po '. Gli standard che regolano l'altezza dei poli sono documenti pratici, basati principalmente su storie di incidenti. Non ti sbagli che gli incidenti accadono quando cose alte vengono inavvertitamente sollevate o manovrate sotto linee elettriche, ma la tua risposta non riflette i processi di pensiero dei comitati che definiscono gli standard per quanto ne so.
THB

@thb Hai ragione, tuttavia, la mia risposta non mira a essere competitiva né completamente corretta. Eppure riceve molti voti. Perché? Questo perché non tutti vogliono la risposta precisa e corretta. Potresti (potrebbe) dichiarare tutti i motivi tecnici e i documenti in una risposta, ma nessuno lo leggerà quando diventa illeggibile. Se sei un tecnico ferroviario, allora hai bisogno di tali informazioni. Se come OP ti sei solo chiesto della differenza di altezza da terra, le mie risposte (e alcune delle altre) sono più appropriate.
Bimpelrekkie,

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L'altezza a cui deve essere elevata una linea è regolata dal suo uso e dai valori nominali. Lo spazio aereo effettivo necessario attorno a una linea da 25 kV per evitare guasti è solo di pochi cm. A questi bassi 10s di livello kV, la tensione effettiva non influenza l'altezza della linea.

Nel caso di linee a 25 kV sopra i binari del treno, l'accesso allo spazio sotto le linee è limitato. I passeggeri sono protetti dal corpo del treno. Gli addetti alla manutenzione in pista avrebbero dovuto essere addestrati a non agitare lunghi pali di metallo sopra le loro teste. L'altezza è stata raggiunta per compatibilità con i treni.

Nel caso della distribuzione a 11kV, queste linee funzionano ovunque. C'è poco per impedire alle persone sedute sui veicoli di guidare sotto di loro, forse anche agitando le braccia sopra la testa. L'altezza per questi è stata raggiunta da un comitato, cercando di bilanciare la sicurezza (i pali lunghi danno un buon spazio per la testa e quindi sono più sicuri) contro i costi (i pali corti sono più economici).


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Hai bisogno di pali molto lunghi per battere gli aquiloni ...
Solar Mike,

Potrebbe anche valere la pena ricordare che i cavi sotterranei sono ancora più sicuri, a condizione che siano sepolti abbastanza profondamente da evitare di essere accidentalmente scavati. Non si arcuano perché sono ricoperti da un isolamento con una resistenza dielettrica molto più elevata dell'aria.
Chromatix,

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Su entrambi i cavi di alimentazione da 11kV e sulle installazioni OHLE ferroviarie da 25kV, la struttura di supporto (palo o cavalletto) è a potenziale terra, che è il punto rilevante ai fini dell'isolamento.

Se osservi gli isolanti tra il cavo e il supporto, dovresti scoprire che quelli da 25kV sono più lunghi. Questo non è solo per soddisfare la resistenza dielettrica richiesta nell'aria secca, ma attraverso la superficie dell'isolante stesso, che spesso avrà uno strato di sporco e / o umidità su di esso che non è un isolante buono quanto l'aria. Questo è anche il motivo per cui gli isolanti sono in genere nervati.

Al contrario, se si guarda OHLE eccitato a tensioni più basse (ad es. 1500 V CC), normalmente ha isolatori molto più piccoli.

Palo di alimentazione 11kV in Nepal

1.5kV DC OHLE, vicino a Manchester, in Inghilterra

Stesso tipo di OHLE dopo l'aggiornamento a 25kV CA.

Un tipo più moderno di OHLE 25kV


Si potrebbe anche aggiungere che le installazioni OHLE includono complessi sistemi di sospensione e tensionamento che tengono sotto stretto controllo la quantità di abbassamento anche quando cambiano le temperature, il che non è il caso di una linea di distribuzione a 11 kV.
Hmakholm lasciò Monica

@HenningMakholm È vero, ma è fatto per mantenere l'allineamento del filo di contatto con il pantografo del treno, non per l'altezza da terra.
Chromatix,

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La tua domanda finisce per essere pratica. Non vivo o lavoro in India, ma ho una certa esperienza pratica in materia negli Stati Uniti, dove il National Electrical Safety Code (NESC, che non deve essere confuso con il National Electrical Code, NEC) governa la questione.

Il NESC è un documento pratico piuttosto che teorico. Se molti decenni di esperienza suggeriscono che i poli di una certa altezza sopportano, con pochi inconvenienti, conduttori di una certa tensione, allora il NESC consente tale altezza a quella tensione. Per quanto ne so, per i poli di potenza, il principale fattore di controllo è la sicurezza durante un temporale ventoso, quando

  • le linee vengono spazzate via e
  • la soglia dell'arco d'aria è più bassa.

Come ha osservato un altro risponditore, il NESC tiene ulteriormente conto delle altezze delle normali attività sul terreno sotto le linee, ma non proprio con una formula. È piuttosto una questione di esperienza.

Ecco perché le altezze dei poli di potenza e le lacune delle candele automobilistiche si contraddicono a vicenda per un ordine di grandezza. Il tuo treno è più simile alla candela.

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