सबस्टेशनों जैसे महत्वपूर्ण विद्युत सबसिस्टम बुनियादी ढांचे की सुरक्षा और विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए उचित पावर ग्राउंडिंग सिस्टम आवश्यक हैं।पावर ग्राउंडिंग सिस्टम विद्युत दोष धाराओं को पृथ्वी में प्रवाहित करने के लिए एक कम-प्रतिरोध पथ प्रदान करते हैं, जिससे बिजली के झटके, आग और महत्वपूर्ण उपकरणों को नुकसान से बचाया जा सकता है।पावर ग्राउंडिंग सिस्टम को डिजाइन करने के लिए मिट्टी की प्रतिरोधकता की जांच महत्वपूर्ण है।
विद्युत सबस्टेशनों के लिए सबसे अधिक लागत प्रभावी और कुशल ग्राउंडिंग सिस्टम के लिए, सबसे कम मिट्टी की विद्युत प्रतिरोधकता वाली साइटों का सावधानीपूर्वक चयन करना अनिवार्य है।यह सर्वोत्तम प्रदर्शन और सुरक्षा भी सुनिश्चित करता है।इसलिए, मिट्टी की प्रतिरोधकता का सटीक निर्धारण महत्वपूर्ण है, क्योंकि गलत मान दोषपूर्ण ग्राउंडिंग सिस्टम का कारण बन सकते हैं।
थाईलैंड के विद्युत उत्पादन प्राधिकरण ने 80 ओम-मीटर से कम की सीमा के साथ सबस्टेशनों के लिए आवश्यक मिट्टी प्रतिरोधकता के लिए मानदंड निर्धारित किए हैं।हालाँकि, मृदा प्रतिरोधकता अक्सर इन आवश्यकताओं को पूरा करने में विफल रहती है, जो मजबूत मृदा प्रतिरोधकता मूल्यांकन विधियों की आवश्यकता पर प्रकाश डालती है।
कई अध्ययनों ने मिट्टी की प्रतिरोधकता और विभिन्न भू-तकनीकी गुणों के बीच संबंधों की जांच की है, जिसके प्रभाव पर जोर दिया गया हैपानी की मात्रा, मिट्टी का इकाई भार,नमक की मात्रा, मिट्टी की सामग्री, और कण आकार।इन अंतर्दृष्टियों के बावजूद, एक व्यापक पूर्वानुमान मॉडल की आवश्यकता बनी हुई है जो मिट्टी की विद्युत प्रतिरोधकता और कई भू-तकनीकी मापदंडों के बीच संबंधों को एकीकृत करता है।
इस चुनौती का समाधान करने के लिए, शिबौरा इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में इंजीनियरिंग कॉलेज के प्रोफेसर शिन्या इनाज़ुमी के नेतृत्व में एक शोध दल ने नियंत्रित तापमान और आर्द्रता वाले वातावरण में मिट्टी प्रतिरोधकता और भू-तकनीकी मापदंडों के बीच व्यवहार और संबंधों की व्यापक जांच की।उन्होंने अपने निष्कर्षों के आधार पर एक पूर्वानुमानित मॉडल भी विकसित किया।उनका अध्ययन जर्नल में प्रकाशित हुआ हैइंजीनियरिंग में परिणाम.
"इस अध्ययन के केंद्र में मिट्टी की विद्युत प्रतिरोधकता और प्रमुख भू-तकनीकी गुणों के बीच संबंधों के आधार पर पूर्वानुमानित मॉडल का विकास है। मजबूत सहसंबंध मॉडल विकसित करके, हमारा लक्ष्य क्षेत्र की स्थितियों के तहत मिट्टी की प्रतिरोधकता की सटीक भविष्यवाणी करना है। इसका डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव हैविद्युत सबस्टेशनों में ग्राउंडिंग सिस्टम की, विशेष रूप से थाईलैंड जैसे विविध प्रकार की मिट्टी वाले क्षेत्रों में,'' प्रोफेसर इनाज़ुमी कहते हैं।
अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने 30 मापामिट्टी के नमूनेथाईलैंड में पावर ग्रिड सबस्टेशन के भीतर विभिन्न प्रतिनिधि स्थानों से, प्रत्येक भू-तकनीकी पैरामीटर के साथ प्रतिरोधकता का एक मजबूत सहसंबंध स्थापित करने के लिए नियंत्रित प्रयोगशाला वातावरण का उपयोग किया जाता है।मिट्टी की विद्युत प्रतिरोधकता के साथ सहसंबंध स्थापित करने के लिए तीन सूचकांक भू-तकनीकी गुणों का चयन किया गया: जल सामग्री, जो प्रतिरोधकता को दृढ़ता से प्रभावित करने के लिए जानी जाती है;प्लास्टिसिटी सूचकांक, मिट्टी की सामग्री का प्रतिनिधित्व करता है;और शुष्क घनत्व, पानी के बिना मिट्टी के घनत्व का प्रतिनिधित्व करता है।
परिणामों से पता चला कि मिट्टी की प्रतिरोधकता और पानी की मात्रा के बीच एक स्पष्ट संबंध है, पानी की मात्रा कम होने के साथ प्रतिरोधकता बढ़ती जा रही है।हालाँकि, प्रतिरोधकता और प्लास्टिसिटी सूचकांक या शुष्क घनत्व के बीच संबंध कम महत्वपूर्ण पाया गया, जिसके लिए शोधकर्ताओं ने पानी की मात्रा के प्रमुख प्रभाव को जिम्मेदार ठहराया।
इस समस्या को हल करने के लिए, उन्होंने आगे नॉनलाइनियर मल्टीपल का उपयोग कियाप्रतिगमन विश्लेषणजल सामग्री और अन्य मिट्टी मापदंडों के संयुक्त प्रभावों का अध्ययन करना।निर्धारण का गुणांक (आर2), जो बताता है कि एक मॉडल मिट्टी की विद्युत प्रतिरोधकता, जल सामग्री और प्लास्टिसिटी सूचकांक के सहसंबंध के लिए देखे गए डेटा को कितनी अच्छी तरह फिट बैठता है, 0.8281 पाया गया, और बीच के सहसंबंध के लिए 0.7742 पाया गया।विद्युत प्रतिरोधकता, पानी की मात्रा, और शुष्क घनत्व।ये मजबूत सहसंबंध बताते हैं कि जल सामग्री, प्लास्टिसिटी सूचकांक और शुष्क घनत्व का संयोजन मिट्टी की प्रतिरोधकता के लिए एक विश्वसनीय पूर्वानुमान मॉडल प्रदान करता है।
हालाँकि, टीम ने इस मॉडल की सीमा को भी स्वीकार किया, जो वर्तमान में केवल महीन कणों वाली एकजुट मिट्टी की मिट्टी की प्रतिरोधकता की भविष्यवाणी कर सकता है।ऐसा अध्ययन में प्रयुक्त मिट्टी के नमूनों की सीमित विविधता के कारण है।सौभाग्य से, मिट्टी के नमूनों के व्यापक और अधिक विविध सेट को शामिल करके भविष्य के शोध में इस सीमा को आसानी से संबोधित किया जा सकता है।
"यह अध्ययन सबस्टेशन ग्राउंडिंग डिज़ाइन को अनुकूलित करने के लिए एक विधि प्रदान करता है, जो उपकरण और कर्मियों को विद्युत दोषों से बचाने के लिए महत्वपूर्ण है। परिणाम व्यापक मिट्टी परीक्षण और संशोधनों की आवश्यकता को कम कर सकते हैं, नियामक अनुपालन बनाए रखते हुए लागत में कटौती कर सकते हैं। विद्युत अनुप्रयोगों से परे, पूर्वानुमानित मॉडलअध्ययन में विकसित को भी अनुकूलित किया जा सकता हैपर्यावरण निगरानी, '' प्रोफेसर इनाज़ुमी अपने अध्ययन के संभावित व्यापक अनुप्रयोगों पर प्रकाश डालते हुए टिप्पणी करते हैं।
कुल मिलाकर, यह अध्ययन मिट्टी प्रतिरोधकता मूल्यांकन में नई जमीन तोड़ता है, विद्युत सबस्टेशनों के लिए ग्राउंड सिस्टम के लागत प्रभावी निर्माण में योगदान देता है और सुरक्षित और अधिक विश्वसनीय बिजली आपूर्ति का मार्ग प्रशस्त करता है, जो स्थिर आर्थिक विकास के लिए आवश्यक है।
अधिक जानकारी:कोर्नकानोक सांगप्रसैट एट अल, मिट्टी की विद्युत प्रतिरोधकता और सूचकांक भू-तकनीकी गुणों के बीच सहसंबंधों का व्यापक विश्लेषण,इंजीनियरिंग में परिणाम(2024)।डीओआई: 10.1016/जे.रिनेंग.2024.102696
उद्धरण:उन्नत पावर ग्राउंडिंग सिस्टम: मिट्टी प्रतिरोधकता के लिए एक नया पूर्वानुमानित मॉडल (2024, 11 सितंबर)11 सितंबर 2024 को पुनः प्राप्तhttps://techxplore.com/news/2024-09-advancing-power-grounding-soil-resistivity.html से
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