Devrait-il y avoir une garde au sol de la ligne 11 kV à la terre?

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Doit-il y avoir une ligne de garde au sol minimale à la terre au niveau de tension 11 kV? J'habite en Inde et je vois des trains dont le niveau de tension est de 25 kV ce qui est important comparé à 11 kV.

Étrangement, j'ai observé que 25 kV sont utilisés dans les trains dont la hauteur est bien inférieure à celle de 11 kV (je ne connais pas la hauteur exacte?). Selon la logique de mon professeur, la hauteur de la ligne 25 kV doit être supérieure à 11 kV? Corrige moi si je me trompe.

high-voltage

— pankaj prasad
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Pensez-y un instant, ce n'est pas si difficile.

Pourquoi la garde au sol est-elle nécessaire?

1) Empêcher la formation d'arcs haute tension à la terre?

et / ou

2) Empêchez les personnes ou les objets de toucher les lignes, de toute évidence, toucher toute ligne électrique haute tension est un problème.

En ce qui concerne le point 1), l'intensité de champ moyenne nécessaire pour faire passer l'arc haute tension (dans l'air sec) est d'environ 30kV / cm

Ainsi, pour 11 kV, environ 1/3 de cm (3,3 mm) serait nécessaire pour éviter un arc électrique.

Pour 25 kV, près d'un cm (10 mm) est nécessaire.

Donc, évidemment, la hauteur à laquelle les lignes 11 kV et 25 kV sont montées n'a rien à voir avec l'arc, car la distance au sol est beaucoup, beaucoup plus grande que nécessaire pour éviter cela.

Donc, évidemment, la garde au sol a à voir avec le point 2), donc c'est lié à la sécurité. Le fait que la tension soit de 11 kV ou 25 kV n'a pas vraiment d'importance sur le jeu nécessaire. L'autorisation est liée à des circonstances externes.

— Bimpelrekkie
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Une autre considération pour la hauteur est de savoir comment (en cas de charge lourde ou de conditions de défaut) les lignes s'affaissent en raison de la dilatation thermique. Parfois au point d'arc aux arbres et similaires.

— jms

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Ne serait-il pas plus correct d'utiliser la distance à laquelle un arc sec s'éteindrait automatiquement? Je suppose qu'il faut 1 cm par 30 kV pour s'enflammer, mais il se maintiendrait après l'allumage à un niveau nettement inférieur, non?

— Stian Yttervik

@StianYttervik Étant donné que les dégagements sont sensiblement supérieurs à la distance de l'arc ou à la distance à laquelle l'arc s'éteindrait automatiquement, je pense que l'un ou l'autre chiffre fait passer le message.

— Cort Ammon

Malheureusement, bien que cette réponse gagne des votes, je pense que la réponse est substantiellement incorrecte ou, en tout cas, substantiellement incomplète. Les électeurs ne sont pas tenus d'avoir une réelle expérience en ingénierie dans ce domaine, mais il se trouve que j'en ai un peu. Les normes qui régissent la hauteur des poteaux sont des documents pratiques, basés principalement sur l'historique des accidents. Vous n'avez pas tort que des accidents se produisent lorsque des choses hautes sont levées ou manoeuvrées par inadvertance sous des lignes électriques, mais votre réponse ne reflète pas le processus de réflexion des comités qui établissent les normes pour autant que je sache.

— thb

@thb Vous avez raison, cependant, ma réponse ne vise pas à être compétitive ni entièrement correcte. Pourtant, il reçoit beaucoup de votes positifs. Pourquoi donc? C'est parce que tout le monde ne veut pas la réponse précise et correcte. Vous (pourriez) indiquer toutes les raisons techniques et les documents dans une réponse, mais personne ne la lirait car elle devient illisible. Si vous êtes technicien ferroviaire, assurez-vous d'avoir besoin de ces informations. Si, comme OP, vous vous êtes simplement interrogé sur la différence de garde au sol, ma (et certaines des autres) réponse (s) sont plus appropriées.

— Bimpelrekkie

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La hauteur à laquelle une ligne doit être élevée dépend de son utilisation et de ses valeurs nominales. L'espace d'air réel nécessaire autour d'une ligne de 25 kV pour éviter les pannes n'est que de quelques cm. À ce niveau bas de 10 s de kV, la tension réelle n'influence pas la hauteur de la ligne.

Dans le cas de lignes à 25 kV au-dessus des voies ferrées, l'accès à l'espace sous les lignes est limité. Les passagers sont protégés par la caisse du train. Les préposés à l'entretien sur la piste auraient dû être formés pour ne pas onduler de longs poteaux métalliques au-dessus de leur tête. La hauteur a été atteinte pour la compatibilité avec les trains.

Dans le cas de la distribution 11kV, ces lignes fonctionnent partout. Il n'y a pas grand-chose pour empêcher les gens assis sur des véhicules de passer sous eux, peut-être même en agitant les bras au-dessus de leur tête. La hauteur de ceux-ci a été atteinte par un comité, essayant d'équilibrer la sécurité (les poteaux longs offrent une bonne hauteur libre et sont donc plus sûrs) par rapport au coût (les poteaux courts sont moins chers).

— Neil_UK
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Vous avez besoin de très longs bâtons pour battre les cerfs-volants ...

— Solar Mike

Il convient également de mentionner que les câbles souterrains sont encore plus sûrs, à condition qu'ils soient enfouis suffisamment profondément pour éviter d'être déterrés accidentellement. Ils ne forment pas d'arc car ils sont recouverts d'isolation avec une rigidité diélectrique beaucoup plus élevée que l'air.

— Chromatix

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Sur les câbles électriques 11 kV et les installations OHLE ferroviaires 25 kV, la structure de support (poteau ou portique) est au potentiel de la terre, ce qui est le point pertinent à des fins d'isolation.

Si vous regardez les isolateurs entre le câble et le support, vous devriez constater que ceux de 25 kV sont plus longs. Ce n'est pas seulement pour répondre à la rigidité diélectrique requise dans l'air sec, mais à travers la surface de l'isolateur lui-même, qui aura souvent une couche de saleté et / ou d'humidité sur lui qui n'est pas aussi bon isolant que l'air. C'est aussi pourquoi les isolateurs sont généralement nervurés.

Inversement, si vous regardez OHLE alimenté à des tensions plus faibles (par exemple 1500V DC), il a normalement des isolateurs beaucoup plus petits.

— Chromatix
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On peut également ajouter que les installations OHLE comprennent des dispositions complexes de suspension et de tension qui maintiennent la quantité de fléchissement sous contrôle strict même lorsque les températures changent, ce qui n'est pas le cas pour une ligne de distribution de 11 kV.

— hmakholm a quitté Monica

@HenningMakholm C'est vrai, mais c'est fait pour maintenir l'alignement du fil de contact avec le pantographe du train, pas pour la garde au sol.

— Chromatix

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Votre question finit par être pratique. Je ne vis ni ne travaille en Inde, mais j'ai une expérience pratique en la matière aux États-Unis, où le National Electrical Safety Code (le NESC, à ne pas confondre avec le National Electrical Code, NEC) régit la question.

Le NESC est un document pratique plutôt que théorique. Si plusieurs décennies d'expérience suggèrent que les pôles d'une certaine hauteur portent, avec peu d'incidents, des conducteurs d'une certaine tension, alors le NESC autorise cette hauteur à cette tension. Pour autant que je sache, pour les poteaux électriques, le principal facteur de contrôle est la sécurité lors d'une tempête de vent, lorsque

les lignes sont soufflées et
le seuil d'arc de l'air est plus bas.

Comme un autre intervenant l'a observé, le NESC prend en compte les hauteurs des activités normales au sol sous les lignes, mais pas vraiment par une formule. C'est plutôt une question d'expérience.

C'est pourquoi les hauteurs des poteaux électriques et les lacunes des bougies d'allumage automobile se contredisent d'un ordre de grandeur. Votre train ressemble plus à la bougie d'allumage.

— thb
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