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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

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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


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.

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