Makale Kısa Özeti:

Güç frekansında (50 veya 60 Hz) güç hatları ve boru hatları arasındaki elektromanyetik girişimlerin simülasyonu günümüzde büyük ilgi gören bir konudur. Bu ilginin nedeni, artan sayıda girişim durumunun yanı sıra modern boru hatlarında kullanılan daha performanslı kaplama nedeniyle artan girişim etkileriyle de ilgilidir. Elektromanyetik girişim fenomeni ile ilgili teori doğrudan Maxwell denklemlerinden türetilmiştir ve iyi bilinmektedir. Toprak reaksiyonu, yaklaşık 100 yıl önce geliştirilen ancak hala çok iyi bilinmeyen ve yönetilmesi zor olan bir dizi denklem olan Sommerfeld integralleri kullanılarak hesaplanabilir. Her neyse, Maxwell denklemleri ve Sommerfeld integralleri, pratik durumlarda elektromanyetik girişimlerin hesaplanması için sadece bilgisayar programlarında uygulanan sayısal yöntemler kullanılarak kullanılabilir. Elektromanyetik girişim simülasyonları için uygun sayısal yöntemler iki sınıfa ayrılabilir; alan teorisi tabanlı ve devre teorisi tabanlı. Alan teorisine dayalı yöntemler genel ve titiz olmakla birlikte modelleme aşamasında zaman alıcıdır. Diğer taraftan, devre teorisine dayalı yöntemler bazı durumlarda modelleme aşamasında daha kolaydır ancak doğrulukları her zaman yeterli değildir. Bu çalışma, elektromanyetik girişim simülasyonları için uygun alan ve devre tabanlı modeller arasında bir genel bakış ve karşılaştırma sunmaktadır.

Makale Kısa Özeti:

Topraklama sisteminin davranışı, 50 ve 60 Hz düşük frekans aralığında toprağın elektriksel direncinden önemli ölçüde etkilenir. Genel olarak toprak direnci 3 boyutlu bir haritayla kesin bir şekilde tanımlanabilir ancak mühendislik uygulamalarına yönelik simülasyonlarda basitleştirilmiş bir model kullanılabilir. Çok katmanlı toprak modeli çoğu topraklama sistemi analizi için genellikle uygundur. Toprak modeli parametreleri genellikle klasik Wenner veya Schlumberger yöntemleri kullanılarak sağlanan toprak özdirenci ölçümünden başlanarak hesaplanır. Bu ölçümler kısa bir sürede, genellikle birkaç saat ya da birkaç gün içinde sağlanır. Sonuç olarak ölçülen değerler belirli bir tarihe ve iklim geçmişine bağlıdır. Nem içeriği, kimyasal içerik ve sıcaklığın toprağın direncini etkilediği bilinmektedir. Yağmurlu veya kuraklık dönemlerine veya insan faaliyetlerine bağlı olduklarından hem nem hem de kimyasal içeriğin tahmin edilmesi zor olabilir ve bunlar bu makalenin kapsamı dışındadır. Buna karşılık toprağın mevcut ve gelecekteki sıcaklığı doğru bir şekilde tahmin edilebilir. Bu makale, toprak sıcaklığının mevsimsel değişime bağlı etkilerini ele almaktadır ve ticari bir simülasyon ortamında (XGSLab®) uygulanan bir modele dayanmaktadır. Bu, gerçek dünya ölçümlerini karşılaştırarak mevsimsel değişimin yıl boyunca topraklama sistemi davranışını nasıl doğru bir şekilde tahmin edebileceğini gösterecek ve ayrıca mevsimsel değişimin topraklama sisteminin performansı üzerinde yaratabileceği tehlikeli etkiyi vurgulayacaktır. Açıkça görüleceği gibi, isteğe bağlı sayıda toprak katmanını yönetme olasılığı, toprak sıcaklığının mevsimsel etkilerini titizlikle değerlendirmek için çok önemlidir.

Makale Kısa Özeti:

Topraklama sistemi analizine olan ilgi, güç sistemlerinin güvenliğine yönelik artan taleple ilgilidir. İyi tasarlanmış bir topraklama sistemi, güç sistemlerinin güvenilir çalışmasını ve arıza durumlarında insanların güvenliğini sağlayabilir. Kısa devre arıza akımlarının artması ve güç sistemlerinin genişlemesiyle birlikte sorunun önemi de artıyor. Deniz kıyısına yakın topraklama sistemleri endüstriyel veya enerji santrallerinde çok yaygındır. Büyük hacmi ve düşük direnciyle denizin, GPR “Yer Potansiyeli Artışını” ve topraklama sisteminin dokunma ve adım gerilimleri dağılımını etkileyebileceğini varsaymak mantıklıdır. Ancak nasıl ve ne kadar olduğu belli değil. Denizin etkisiyle GPR’nin düşme eğiliminde olduğunu tahmin etmek kolaydır, ancak buna rağmen dokunma ve adım gerilimlerinin artma eğiliminde olduğunu ve deniz kıyısına yakın, aksi takdirde güvenli bir topraklama sistemi olduğunu görmek oldukça şaşırtıcıdır. insanlar için tehlikeli olabilir. Aksine, katodik koruma tesisleri ile korunan yalıtımlı boru hatlarının koşullarında deniz etkilerinin önemli olmadığı görülmektedir. Bu makale, literatürde henüz yeterince rapor edilmeyen bu önemli konunun analitik ve sayısal bir çalışmasını sunmaktadır.