Aplicación de compuestos minerales para un sistema de puesta a tierra portátil de alto voltaje: un estudio experimental
Autores: Ahmad, Rizwan; Kassas, Mahmoud; Ahmed, Chokri B.; Khan, Faisal; Khan, Sikandar; Jamal, Arshad; Ullah, Irshad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Aplicación de compuestos minerales para un sistema de puesta a tierra portátil de alto voltaje: un estudio experimental
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Puesta a tierra eléctrica
Red del sistema de energía
Resistencia a tierra
Naturaleza del suelo
Rayos
Cortocircuitos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 55
Citaciones: Sin citaciones
La puesta a tierra eléctrica es una parte indispensable de la red del sistema de energía. El sistema de puesta a tierra se ve principalmente afectado por la resistencia a tierra y la naturaleza del suelo. Una alta resistencia a tierra produce el fenómeno de ionización del suelo, arqueo superficial y sobreflujo de retorno. Un sistema de puesta a tierra convencional requiere la excavación profunda de electrodos, lo que crea dificultades de mantenimiento. Este trabajo de investigación se enfoca en la operación segura de un sistema de energía eléctrica ante impulsos externos e internos que surgen debido a rayos o cortocircuitos. El estudio propone la aplicación de muestras minerales como materiales de puesta a tierra, y se utiliza bentonita como material de relleno en sistemas de puesta a tierra portátiles. Se realizó un análisis experimental detallado en condiciones controladas para evaluar el rendimiento de los materiales seleccionados en suelos de alta resistencia. El problema de un electrodo profundamente enterrado se aborda mediante el diseño del sistema de puesta a tierra portátil. Los resultados del estudio demuestran que el sistema de puesta a tierra portátil propuesto podría instalarse en entornos problemáticos como bosques, desiertos y terrenos rocosos. Para medir las tensiones de ruptura de las muestras propuestas, se realizaron análisis de Difracción de Rayos X (XRD) y otros ensayos de laboratorio. Las intensidades de campo eléctrico se extraen a través del Análisis de Elementos Finitos (FEA). Los hallazgos experimentales y de simulación muestran el rendimiento esperado de las muestras minerales bajo diversas condiciones de funcionamiento. Los hallazgos de este estudio pueden guiar a los profesionales para operaciones seguras y eficientes de sistemas de puesta a tierra eléctrica portátiles.
Descripción
La puesta a tierra eléctrica es una parte indispensable de la red del sistema de energía. El sistema de puesta a tierra se ve principalmente afectado por la resistencia a tierra y la naturaleza del suelo. Una alta resistencia a tierra produce el fenómeno de ionización del suelo, arqueo superficial y sobreflujo de retorno. Un sistema de puesta a tierra convencional requiere la excavación profunda de electrodos, lo que crea dificultades de mantenimiento. Este trabajo de investigación se enfoca en la operación segura de un sistema de energía eléctrica ante impulsos externos e internos que surgen debido a rayos o cortocircuitos. El estudio propone la aplicación de muestras minerales como materiales de puesta a tierra, y se utiliza bentonita como material de relleno en sistemas de puesta a tierra portátiles. Se realizó un análisis experimental detallado en condiciones controladas para evaluar el rendimiento de los materiales seleccionados en suelos de alta resistencia. El problema de un electrodo profundamente enterrado se aborda mediante el diseño del sistema de puesta a tierra portátil. Los resultados del estudio demuestran que el sistema de puesta a tierra portátil propuesto podría instalarse en entornos problemáticos como bosques, desiertos y terrenos rocosos. Para medir las tensiones de ruptura de las muestras propuestas, se realizaron análisis de Difracción de Rayos X (XRD) y otros ensayos de laboratorio. Las intensidades de campo eléctrico se extraen a través del Análisis de Elementos Finitos (FEA). Los hallazgos experimentales y de simulación muestran el rendimiento esperado de las muestras minerales bajo diversas condiciones de funcionamiento. Los hallazgos de este estudio pueden guiar a los profesionales para operaciones seguras y eficientes de sistemas de puesta a tierra eléctrica portátiles.