11 kVラインからアースまでの地上高は必要ですか?


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電圧レベル11 kVでアースへの最低地上高が必要ですか?私はインドに住んでいて、電圧レベルが25 kVで11 kVに比べて大きい列車を目にしました。

不思議なことに、11 kVの高さに比べて高さがはるかに低い列車で25 kVが使用されていることに気付きました(正確な高さがわかりませんか?)。私の教授の論理によると、25 kVラインの高さは11 kVより大きくなければなりませんか?私が間違っていたら訂正してください。

回答:


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少し考えてみてください、それほど難しくありません。

なぜ最低地上高が必要なのですか?

1)地面への高電圧アーク放電を防ぎますか?

および/または

2)人や物がラインに触れないようにしてください。明らかに高圧電源ラインに触れないことが問題です。

ポイント1)に関して、高電圧アークを(乾燥空気中で)作るために必要な平均電界強度は約30kV / cmです。

したがって、11 kVでは、アーク放電を防ぐために約1/3 cm(3.3 mm)が必要になります。

25 kVの場合、ほぼ1 cm(10 mm)が必要です。

したがって、明らかに、11 kVおよび25 kVのラインが取り付けられる高さは、アーキングとは関係がありません。これは、地面までの距離が、それを防ぐために必要な距離よりもはるかに大きいためです。

したがって、明らかに地上高はポイント2)に関係しているため、安全性に関連しています。電圧が11 kVまたは25 kVであることは、必要なクリアランスには関係ありません。認可上限は外部の状況に関連しています。


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高さに関するもう1つの考慮事項は、(高負荷または障害状態のときに)熱膨張によってラインがどのように垂れるかです。時々、樹木などに弧を描くところまで。
jms

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乾いたアークが自己消火する距離を使用するほうが正しいのではないでしょうか。着火するのは30 kVあたり1cmだと思いますが、着火後は大幅に低下します。
Stian Yttervik

@StianYttervikクリアランスがアーク距離またはアークが自己消滅する距離のどちらよりも実質的に大きいとすると、どちらの数値でもメッセージが伝わると思います。
Cort Ammon、

残念ながら、この回答は賛成票を集めていますが、回答はかなり間違っているか、とにかくかなり不完全であると思います。賛成者は、この分野で実際のエンジニアリング経験を持っている必要はありませんが、私はたまたま持っています。ポールの高さを管理する基準は、主に事故履歴に基づいた実用的な文書です。高いものを送電線の下でうっかり持ち上げたり操縦したりすると事故が発生することは間違いありませんが、あなたの答えは、私の知る限りでは、基準を作る委員会の思考プロセスを反映していません。
2018年

@thbあなたは正しいです、しかし、私の答えは競争することも完全に正しいことも目指していません。しかし、それは多くの賛成票を獲得します。何故ですか?誰も正確で正しい答えを望んでいるわけではないからです。技術的な理由とドキュメントをすべて回答に記載することはできますが、それが読めなくなると誰もそれを読むことができません。あなたが鉄道技術者なら、あなたは確かにその情報が必要です。OPのように、地上高の違いについて疑問に思っている場合は、私の(および他のいくつかの)回答の方が適切です。
Bimpelrekkie、

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ラインを上げる必要のある高さは、その使用と評価によって決まります。故障を回避するために25kVラインの周りに必要な実際の空間は、ほんの数cmです。この数10 kVレベルの低さでは、実際の電圧はラインの高さに影響しません。

線路上25kV線の場合、線下スペースへのアクセスが制限されます。乗客は列車本体によって保護されています。線路上の保守作業員は、長い金属製のポールを頭の上で振らないように訓練されている必要があります。高さは列車との互換性のために到着しました。

11kV配電の場合、これらのラインはどこでも実行されます。乗り物に座っている人がその下を運転するのを止めることはほとんどありません。おそらく、頭の上に腕を振っています。これらの高さは、安全性(長いポールは十分なヘッドルームを提供するため安全です)とコスト(短いポールは安価です)のバランスをとろうとする委員会によって決定されました。


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カイトを倒すには非常に長いポールが必要です...
Solar Mike

地下ケーブルが誤って掘り起こされないように十分に深く埋め込まれている場合は、地下ケーブルの方が安全であることにも言及する価値があります。それらは空気よりもはるかに高い絶縁耐力を持つ絶縁体で覆われているため、アークは発生しません。
Chromatix、

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11kV電源ケーブルと25kV鉄道OHLE設備の両方で、支持構造(ポールまたはガントリー)は接地電位にあり、これは絶縁目的の関連ポイントです。

ケーブルとサポートの間の絶縁体を見ると、25kVの絶縁体の方が長いことがわかります。これは、乾燥した空気で必要な絶縁耐力を満たすためだけでなく、絶縁体自体の表面全体にも適用されます。絶縁体自体には、空気ほど絶縁体ではない汚れや湿気の層があります。また、絶縁体にリブが付いているのもこのためです。

逆に、より低い電圧(例えば、1500V DC)で励磁されたOHLEを見ると、通常ははるかに小さい絶縁体を持っています。

ネパールの11kV電柱

1.5kV DC OHLE、イギリス、マンチェスター近郊

25kV ACにアップグレードした後の同じタイプのOHLE

25kV OHLEのより近代的なタイプ


また、OHLEの設置には、温度が変化してもたるみの量を厳格な制御下に維持する複雑なサスペンションおよび張力調整装置が含まれていると追加することもできます。
hmakholmがモニカを去った

@HenningMakholm確かにそうですが、それは地上のクリアランスのためではなく、電車のパンタグラフと接触線の整列を維持するために行われます。
Chromatix、

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あなたの質問は実用的なものになってしまいます。私はインドに住んでいないか、または働いていませんが、米国でこの問題についていくつかの実務経験があります。米国の電気安全規定(NESC、National Electrical Code、NECと混同しないでください)がこの問題を規定しています。

NESCは理論的なものではなく、実際的な文書です。何十年にもわたる経験から、特定の高さの極に事故がほとんどなく、特定の電圧の導体が存在することが示唆されている場合、NESCはその電圧でその高さを許容します。私の知る限り、電柱の場合、主な制御要因は、風の強い暴風雨時の安全です。

  • 線が吹き飛ばされていると
  • 空気のアーキングしきい値は低くなります。

別の回答者が観察したように、NESCはさらに、線の下の地面での通常の活動の高さを考慮しますが、実際には公式では考慮していません。むしろ、それは経験の問題です。

これが、電柱の高さと自動車用スパークプラグのギャップが桁違いに相反する理由です。電車はスパークプラグに近いものです。

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