لماذا يجب اختيار شبكة معدنية ممتدة من النحاس النقي في مشاريع التأريض المختبرية ذات الجهد العالي؟

المزايا الأساسية لشبكة المعدن الموسعة المصنوعة من النحاس النقي:

في مشاريع التأريض المختبرية عالية الجهد، تتمثل الوظائف الأساسية لنظام التأريض في سرعة توصيل تيارات الأعطال، وكبح التداخل الكهرومغناطيسي، وضمان سلامة الأفراد والمعدات. ويؤثر أداؤه بشكل مباشر على دقة التجارب والسلامة التشغيلية.

تُستخدم شبكة المعدن الموسع المصنوعة من النحاس الخالص على نطاق واسع في هذا السيناريو نظرًا لخصائصها المادية الفريدة ومزاياها الهيكلية:

1. تطهير مقاومة التأريض:تُصنع الشبكة المعدنية الموسّعة عن طريق ختم وتمديد ألواح فولاذية، ذات شبكات موحدة (شبكة مُعينية مشتركة بفتحة 5-50 مم). مساحة سطحها أكبر بنسبة 30%-50% من مساحة ألواح النحاس الصلبة ذات السُمك نفسه، مما يزيد بشكل كبير من مساحة التلامس مع التربة ويُقلل بشكل فعال من مقاومة التلامس.

2. توصيل التيار المنتظم:تعتبر موصلية النحاس النقي (≥58×10⁶ S/m) أعلى بكثير من موصلية الفولاذ المجلفن (≤10×10⁶ S/m)، والذي يمكنه تشتيت وتوصيل تيارات الأعطال بسرعة مثل تسرب المعدات والصواعق إلى الأرض، مما يتجنب الإمكانات العالية المحلية.

3.التكيف مع التضاريس المعقدة:تتميز الشبكة المعدنية الممددة بمرونة معينة، ويمكن تركيبها على طول التضاريس (مثل المناطق ذات الأنابيب الجوفية الكثيفة في المختبرات). كما أن هيكل الشبكة لا يعيق نفاذ رطوبة التربة، مما يحافظ على التصاقها الجيد بها لفترة طويلة.

4. معادلة الجهد:تجعل الموصلية العالية للنحاس النقي توزيع الجهد على سطح شبكة المعدن الموسع موحدًا، مما يقلل بشكل كبير من جهد الخطوة (عادةً ما يتم التحكم في جهد الخطوة ضمن القيمة الآمنة ≤50 فولت).

5.تغطية قوية:يمكن قطع الشبكة المعدنية الموسعة وتوصيلها في مساحة كبيرة (مثل 10 م × 10 م) دون فجوات توصيل، مما يتجنب الطفرات المحتملة المحلية، وهي مناسبة بشكل خاص للمناطق التجريبية ذات المعدات ذات الجهد العالي الكثيفة.

6. حماية المجال الكهربائي:باعتبارها طبقة حماية معدنية، يمكن لشبكة المعدن الموسع المصنوعة من النحاس الخالص أن توصل المجال الكهربائي الضال الناتج عن التجارب إلى الأرض من خلال التأريض، مما يقلل من تداخل اقتران المجال الكهربائي للأجهزة.

7. الحماية التكميلية للمجال المغناطيسي:بالنسبة للمجالات المغناطيسية ذات التردد المنخفض (مثل المجال المغناطيسي بتردد طاقة 50 هرتز)، على الرغم من أن النفاذية المغناطيسية العالية للنحاس النقي (النفاذية النسبية ≈1) أضعف من تلك الموجودة في المواد المغناطيسية الحديدية، يمكن إضعاف اقتران المجال المغناطيسي من خلال "مساحة كبيرة + تأريض منخفض المقاومة"، وهو مناسب بشكل خاص لسيناريوهات التجارب عالية التردد وعالي الجهد.

شبكة معدنية ممتدة من النحاس النقي، تتميز بموصلية عالية ومقاومة قوية للتآكل ومساحة تلامس واسعة، مما يُلبي تمامًا متطلبات مختبرات الجهد العالي لأنظمة التأريض ذات "المقاومة المنخفضة والسلامة والفعالية طويلة الأمد ومقاومة التداخل". إنها مادة مثالية لشبكات التأريض وشبكات الموازنة. يُحسّن تطبيقها بشكل كبير من سلامة التجارب وموثوقية البيانات، ويُقلل من تكاليف الصيانة طويلة الأمد.