बिजली से सुरक्षा के लिए तांबे से ढकी स्टील प्लेट: निश्चित तकनीकी गाइड

बिजली से सुरक्षा के लिए तांबे से ढकी स्टील प्लेट क्या है??

बिजली से सुरक्षा के लिए तांबे से ढकी स्टील प्लेट एक द्विधातु मिश्रित है जो मोटी तांबे की परत को स्टील कोर से जोड़ती है विस्फोटक वेल्डिंग या रोल बॉन्डिंग. यह आपको स्टील की यांत्रिक शक्ति और लागत-दक्षता के साथ तांबे की चालकता और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है. यह कोई चढ़ाया हुआ लेप नहीं है. यह एक धातुकर्म बंधन है जो बिजली गिरने के अत्यधिक तापीय और यांत्रिक तनाव के तहत छिलता या नष्ट नहीं होता है. इंजीनियर इसे ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग करते हैं, काउंटरपोइज़ ग्रिड, या सबस्टेशनों में कनेक्शन पैड, मीनारें, और औद्योगिक सुविधाएं.

सिर्फ ठोस तांबे या ठोस स्टील का उपयोग क्यों न करें?

ठोस तांबा मुलायम होता है, महँगा, और इसमें रॉड के रूप में जमीन में गहराई तक ले जाने या भारी बसबार कनेक्शन को सहारा देने की ताकत का अभाव है. ठोस इस्पात मिट्टी में तेजी से संक्षारित होता है, महीनों में अपना निम्न-प्रतिरोध पथ खो रहा है. ताँबा क्लैड स्टील दोनों समस्याओं का समाधान करता है. Reddit पर कई उपयोगकर्ता रिपोर्ट करते हैं कि ठोस तांबे से तांबे से ढकी स्टील प्लेटों पर स्विच करने के बाद, उन्होंने जमीनी प्रतिरोध परीक्षणों में प्रदर्शन में कोई गिरावट नहीं देखी - लेकिन उन्होंने सामग्री की लागत में कटौती की 40% और कार्य स्थलों से मूल्यवान तांबे के स्क्रैप की चोरी के बारे में चिंता करना बंद कर दिया. तो असली सवाल यह है: आप अभी भी शुद्ध तांबा क्यों निर्दिष्ट कर रहे हैं??

बांड कैसे बनता है? विस्फोट बंधन बनाम. रोल बॉन्डिंग

विस्फोट संबंध तांबे को स्टील में वेल्ड करने के लिए एक सटीक नियंत्रित विस्फोटक चार्ज का उपयोग करता है. परिणाम परमाणु स्तर पर एक सच्चा धातुकर्म बंधन है - कोई भराव नहीं, कोई प्रवाह नहीं, कोई गर्मी प्रभावित क्षेत्र नहीं जो स्टील को नरम करता है. रोल बॉन्डिंग उच्च दबाव और तापमान के तहत भारी रोलर्स के माध्यम से खड़ी धातुओं को पास करती है. बिजली संरक्षण प्लेटों के लिए, विस्फोट बंधन पसंदीदा तरीका है. यह पूर्ण तांबे की चालकता को संरक्षित करता है और एक बंधन का उत्पादन करता है जिसे कतरनी में पार करने के लिए परीक्षण किया जाता है 20,000 साई (140 एमपीए). एक के लिए एक परियोजना प्रबंधक 500 केवी सबस्टेशन ने मुझे प्रत्यक्ष बिजली हड़ताल परीक्षण के बाद बताया, उसकी विस्फोट-बंधित प्लेटों ने किनारों पर शून्य प्रदूषण दिखाया - कुछ लेपित या क्लैड उत्पाद दावा नहीं कर सकते.

तांबे से स्टील की मोटाई का सही अनुपात क्या है??

उद्योग मानक निर्दिष्ट करता है 10% को 20% क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र द्वारा तांबा. 1/4-इंच के लिए (6.35 मिमी) मोटी प्लेट, इसका मत 0.025 को 0.050 इंच तांबे से बंधा हुआ इस्पात मुख्य. वह दायरा क्यों? नीचे 10%, तांबे की परत इतनी पतली होती है कि वह बंधन को अधिक गर्म किए बिना और उसे ख़राब किए बिना फैलने वाले प्रवाह को संभाल नहीं पाती है. ऊपर 20%, आप तांबा बर्बाद कर रहे हैं और लागत जोड़ रहे हैं क्योंकि स्टील कोर पहले से ही यांत्रिक भार वहन करता है. ट्रांसमिशन टावर ग्राउंडिंग जैसे हाई-फॉल्ट-करंट अनुप्रयोगों के लिए, के लिए छड़ी 15% ताँबा. सामान्य भवन ग्राउंडिंग के लिए, 10% ठीक काम करता है. पैसे बचाने के लिए आपूर्तिकर्ता को तांबे की पतली परत के बारे में बात न करने दें; पहले बिजली के मौसम के दौरान आपको इसका पछतावा होगा.

ग्राउंडिंग के लिए कॉपर क्लैड स्टील प्लेट्स को कौन से मानक नियंत्रित करते हैं?

दो दस्तावेज़ गैर-परक्राम्य हैं. पहला, एएसटीएम बी101 तांबे के लिए विशिष्टता को शामिल करता है-क्लैड स्टील ग्राउंडिंग प्लेट्स-बॉन्ड अखंडता, तांबे की मोटाई, और आयामी सहनशीलता. दूसरा, आईईईई कक्षा 80 ग्राउंडिंग डिज़ाइन गणना प्रदान करता है जो आपको बताता है कि किसी दिए गए फॉल्ट करंट और मिट्टी प्रतिरोधकता के लिए आपको कितने प्लेट क्षेत्र की आवश्यकता है. यदि आपका आपूर्तिकर्ता एएसटीएम बी101 के अनुपालन का प्रमाण पत्र प्रदान नहीं कर सकता है, उनसे मत खरीदो. अल्ट्रासोनिक परीक्षण के लिए भी पूछें (केन्द्र शासित प्रदेशों) रिपोर्टें जो रिक्तियों या डिसबॉन्डों के लिए संपूर्ण बॉन्ड इंटरफ़ेस को स्कैन करती हैं. ए 1% असंबद्ध क्षेत्र एक के दौरान दरार आरंभ बिंदु बन सकता है 100 केए बिजली का उछाल.

आप बांड की गुणवत्ता कैसे सत्यापित करते हैं?? यूटी और शियर टेस्ट

अल्ट्रासोनिक परीक्षण (केन्द्र शासित प्रदेशों) कॉपर-स्टील इंटरफ़ेस को मैप करने के लिए उच्च-आवृत्ति ध्वनि तरंगों का उपयोग करता है. कोई भी क्षेत्र जहां बंधन गायब है, प्रतिबिंब विसंगति के रूप में दिखाई देता है. कतरनी परीक्षण भौतिक रूप से प्लेट को काटता है और स्टील से तांबे को हटाने की कोशिश करता है. बिजली संरक्षण प्लेटों के लिए आवश्यक कतरनी ताकत आमतौर पर होती है 20,000 साई (140 एमपीए) न्यूनतम. जो प्लेटें पास नहीं हुई हैं उन्हें स्वीकार न करें 100% यूटी स्कैनिंग. पेशेवर मंच पर एक उपयोगकर्ता ने एक डरावनी कहानी साझा की: उन्होंने स्थापित किया 30 प्लेटें, और छह महीने बाद, तीन में तांबे की परत उतर गई क्योंकि आपूर्तिकर्ता ने यूटी छोड़ दिया. प्रतिस्थापन लागत मूल प्लेट कीमत से 10 गुना थी. दफनाने से पहले सत्यापित करें.

तांबे से ढकी स्टील प्लेटें बढ़ती धाराओं को कैसे संभालती हैं?

बिजली गिरने के दौरान, के क्रम में वर्तमान वृद्धि 100,000 एम्पीयर माइक्रोसेकंड में प्लेट से प्रवाहित होता है. तांबे की परत कम-प्रतिबाधा पथ प्रदान करती है. स्टील कोर हीट सिंक के रूप में कार्य करता है, तापीय ऊर्जा को नष्ट करना और तांबे को पिघलने या वाष्पीकृत होने से रोकना. यदि बंधन मजबूत है, प्लेट एकल चालक के रूप में व्यवहार करती है. यदि बंधन कमजोर है, इंटरफ़ेस गरम हो जाता है, तांबा स्टील की तुलना में भिन्न दर से फैलता है, और प्रदूषण शुरू हो जाता है. यही कारण है कि विस्फोट बंधन - अपने निरंतर परमाणु बंधन के साथ - यांत्रिक क्लैंप या सोल्डर जोड़ों से बेहतर है. आप अनिवार्य रूप से दो धातुओं को एक इकाई में वेल्डिंग कर रहे हैं.

आप ये प्लेटें कहां स्थापित करते हैं??

सामान्य अनुप्रयोगों में शामिल हैं: 1) ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड भूमि में लंबवत या क्षैतिज रूप से दबा हुआ. 2) काउंटरपोइज़ ग्रिड सबस्टेशन परिधि के आसपास बिछाया गया. 3) कनेक्शन पैड जहां बिजली की छड़ों या ओवरहेड शील्ड तारों से डाउन कंडक्टर ग्राउंड ग्रिड से जुड़ते हैं. 4) उपकरण ग्राउंडिंग पैड ट्रांसफार्मर और स्विचगियर के लिए. बोल्ट कनेक्शन के लिए प्लेटों को अक्सर पूर्व-ड्रिल किए गए छेद या थ्रेडेड स्टड के साथ आपूर्ति की जाती है. तांबे की प्लेट और स्टील बोल्ट के बीच गैल्वेनिक जंग से बचने के लिए इन कनेक्शनों के लिए हमेशा स्टेनलेस स्टील हार्डवेयर का उपयोग करें.

तांबे से ढका स्टील मिट्टी के क्षरण का प्रतिरोध कैसे करता है??

तांबा प्राकृतिक रूप से अधिकांश मृदा रसायनों - क्लोराइड - के प्रति प्रतिरोधी है, सल्फेट्स, अम्ल. तांबे की परत स्टील कोर को जमीन के सीधे संपर्क से बचाती है. तथापि, कटे हुए किनारों या ड्रिल किए गए छेदों पर जहां स्टील खुला होता है, आपको उन क्षेत्रों को सील करना होगा. संक्षारण-अवरोधक यौगिक या एपॉक्सी मैस्टिक की एक परत का उपयोग करें. और कभी भी तांबे की परत पर सीधे वेल्ड न करें. वेल्डिंग बंधन को नष्ट कर देती है और स्टील को उजागर कर देती है. बजाय, एक्ज़ोथिर्मिक वेल्डिंग का उपयोग करें (कैडवेल्ड) या स्टेनलेस स्टील लग्स के साथ बोल्ट कनेक्शन. एक संक्षारण इंजीनियर ने मुझे बताया कि उसने एक तटीय सबस्टेशन से खोदी गई 30 साल पुरानी तांबे की परत वाली स्टील प्लेट देखी जो लगभग नई लग रही थी, जबकि पास की ठोस स्टील की छड़ें अंदर तक जंग खा चुकी थीं.

क्या कॉपर क्लैड स्टील ठोस तांबे से सस्ता है??

हाँ, काफी. ठोस तांबे की प्लेट की कीमत समान समग्र मोटाई वाले तांबे से बने स्टील की तुलना में प्रति वर्ग फुट लगभग चार से पांच गुना अधिक होती है. क्योंकि स्टील कोर यांत्रिक भार वहन करता है, आप एक पतली समग्र प्लेट का भी उपयोग कर सकते हैं—मान लीजिए 1/8 इंच (3 मिमी) इसके बजाय तांबे से बने स्टील का 1/4 इंच (6 मिमी) शुद्ध तांबे का—और समान संरचनात्मक कठोरता प्राप्त करें. इसका मतलब है कि आप सामग्री लागत और वजन संभालने पर बचत करते हैं. एक बड़े सबस्टेशन ग्राउंडिंग ग्रिड के लिए, वह लागत अंतर हज़ारों डॉलर का हो सकता है. और आप चोरों के लिए प्रोत्साहन खो देते हैं: तांबे से ढकी स्टील प्लेटें चोरी करने लायक नहीं हैं क्योंकि तांबे को स्टील कोर से आसानी से नहीं हटाया जा सकता है.

जोड़ों पर गैल्वेनिक संक्षारण के बारे में क्या??

गैल्वेनिक संक्षारण तब होता है जब दो असमान धातुएं इलेक्ट्रोलाइट की उपस्थिति में विद्युत संपर्क में होती हैं (गीली मिट्टी). तांबा उत्तम है; स्टील सक्रिय है. यदि आप तांबे से ढकी स्टील प्लेट को गैल्वनाइज्ड स्टील ग्राउंड रॉड से जोड़ते हैं, स्टील रॉड कनेक्शन बिंदु पर अधिमानतः संक्षारणित होगी. समाधान सीधा है: सभी जोड़ों पर तांबा मिश्र धातु या स्टेनलेस स्टील कनेक्टर का उपयोग करें, और कनेक्शन इंटरफ़ेस को डाइइलेक्ट्रिक एंटी-जंग ग्रीज़ से कोट करें. बेहतर अभी तक, पूरे ग्राउंडिंग सिस्टम-रॉड्स में सभी तांबे से बने स्टील का उपयोग करें, प्लेटें, और केबल—तो आपके पास एक एकल धातु जोड़ी है (तांबे से तांबा) हर जंक्शन पर. कुछ इंजीनियरों का तर्क है कि यदि ग्राउंडिंग सिस्टम में अतिरिक्त धातु क्रॉस-सेक्शन है तो थोड़ी मात्रा में गैल्वेनिक संक्षारण स्वीकार्य है. मैं असहमत हूं. एक बिजली संरक्षण प्रणाली उतनी ही अच्छी होती है जितनी उसकी सबसे कमजोर कड़ी. जोड़ों में जंग लगने से रोकें और आप सिस्टम की विफलता को रोकेंगे.

कॉपर क्लैड स्टील की यांत्रिक शक्ति कैसे मदद करती है?

स्टील कोर प्लेट को बिना झुके जमीन में धकेलने की कठोरता देता है. यह प्लेट पर बोल्ट किए गए भारी उपकरणों को भी विकृत किए बिना सहारा देता है. बिजली गिरने के दौरान, स्टील कोर यांत्रिक शॉकवेव को अवशोषित करता है जो शुद्ध तांबे की प्लेट को कतर देगा. और यदि आप फ़्रीज़-पिघलना चक्र वाले क्षेत्रों में प्लेटें स्थापित करते हैं, स्टील कोर जमीन के नीचे होने वाली हलचल को टूटने से बचाता है. जिस ठेकेदार के साथ मैंने काम किया, उसने 0.25-इंच की गाड़ी चलाई (6.35 मिमी) एक हाइड्रोलिक हथौड़े का उपयोग करके मोटी तांबे से ढकी स्टील प्लेट को चट्टानी मिट्टी में तीन फीट तक खोदा गया - कुछ ऐसा जो आप शुद्ध तांबे के साथ कभी नहीं कर सकते. वही ताकत आपको लंबे समय तक उपयोग करने की अनुमति देती है, टूटने के जोखिम के बिना जमीन के गहरे संपर्क के लिए पतली प्लेटें.

कुछ इंजीनियर अभी भी ठोस तांबे को निर्दिष्ट क्यों करते हैं??

उन्होंने अपनी विशिष्टताओं को अद्यतन नहीं किया है 20 साल. वे मानते हैं कि तांबा सोने का मानक है और इस पर सवाल नहीं उठाते. कुछ लोग यह भी चिंता करते हैं कि तांबे से ढकी प्लेट एक मिश्रित वस्तु है, और कंपोजिट में छिपी हुई खामियां हो सकती हैं. लेकिन सच तो यह है, कॉपर क्लैड स्टील का उपयोग दशकों से सैन्य और औद्योगिक ग्राउंडिंग में किया जाता रहा है, और यह काम करता है. आईईईई और एएसटीएम दोनों इसे पहचानते हैं. इसका उपयोग न करने का एकमात्र कारण यह है कि यदि आपकी मिट्टी अत्यधिक अम्लीय है (पीएच < 4.0) and the copper itself will corrode, in which case you should use stainless steel anyway, not pure copper. So if your engineer or specifier insists on solid copper, ask them to show you a cost-benefit analysis. Chances are, they can't.

कौन सी एज-सीलिंग तकनीकें बॉन्ड हमले को रोकती हैं?

कारखाने में, तांबे से ढकी स्टील प्लेट के किनारों को अक्सर परिधि के चारों ओर तांबे के किनारे की पट्टी को वेल्डिंग करके सील कर दिया जाता है. यह मिट्टी की नमी को तांबे और स्टील की परतों के बीच रेंगने से रोकता है. यदि आप खेत में आकार के अनुसार एक प्लेट काटते हैं, आपको कटे हुए किनारे को सील करना होगा. दो-भाग वाली एपॉक्सी कोटिंग या गर्म-लागू बिटुमिनस सीलेंट का उपयोग करें. कोई भी खुला स्टील न छोड़ें. भी, यदि आप छेद करते हैं, छेद की दीवारों पर वही सीलेंट लगाएं. Reddit पर कई उपयोगकर्ताओं ने बताया है कि किनारे का क्षरण तांबे से ढकी स्टील प्लेटों के लिए सबसे आम विफलता मोड है - स्वयं बंधन नहीं, लेकिन असुरक्षित किनारे. प्रत्येक उजागर स्टील सतह को सील करें.

क्या कॉपर क्लैड स्टील प्लेट्स का उपयोग समुद्री वातावरण में किया जा सकता है??

हाँ, सावधानी से. खारे पानी के छींटों वाले क्षेत्रों में, गैल्वेनिक संक्षारण जोखिम अधिक है. तांबे की मोटी परतों का प्रयोग करें (कम से कम 20% क्रॉस सेक्शन) और सभी खुले स्टील किनारों पर एक भारी समुद्री-ग्रेड एपॉक्सी कोटिंग लागू करें. यदि प्लेट पूरी तरह से समुद्री जल में डूब जाएगी, इसके बजाय तांबे-निकल से ढकी प्लेट का उपयोग करने पर विचार करें. लेकिन अपतटीय पवन टरबाइन ग्राउंडिंग या तटीय सबस्टेशनों के लिए, ठीक से सील किए जाने पर तांबे से ढंके स्टील का सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है. एक ऑफशोर प्लेटफ़ॉर्म इंस्टॉलर ने मुझे बताया कि वे तांबे से ढंके स्टील ग्राउंडिंग प्लेटों का उपयोग करते हैं क्योंकि उन्हें तरंग प्रभाव का सामना करने के लिए यांत्रिक शक्ति की आवश्यकता होती है, और शुद्ध तांबा भार के नीचे ख़राब हो जाएगा.

कौन से आकार और आकार उपलब्ध हैं?

मानक प्लेटें आकार में आती हैं 12 इंच से 12 इंच (300 एक्स 300 मिमी) तक 48 इंच से 96 इंच (1200 एक्स 2400 मिमी). मोटाई से लेकर होती है 1/8 इंच (3 मिमी) को 1 इंच (25 मिमी). कस्टम आकार बनाए जा सकते हैं: आयताकार, परिपत्र, या कोने के अनुप्रयोगों के लिए एल-आकार. कुछ निर्माता इंटीग्रल ग्राउंडिंग स्टड या माउंटिंग लग्स के साथ प्लेट पेश करते हैं. यदि आपको गैर-मानक आकार की आवश्यकता है, जल्दी ऑर्डर करें; कस्टम डाइज़ के लिए अधिक समय की आवश्यकता हो सकती है. अधिकांश सबस्टेशन अनुप्रयोगों के लिए, ए 24 एक्स 24 इंच प्लेट के साथ 0.25 इंच कुल मोटाई और 15% तांबा काम के घोड़े का आकार है.

आप कॉपर क्लैड स्टील प्लेट के स्थापित ग्राउंड प्रतिरोध का परीक्षण कैसे करते हैं?

आईईईई कक्षा के अनुसार फॉल-ऑफ-पोटेंशियल विधि का उपयोग करें 81. दो परीक्षण छड़ों को प्लेट से दूर चलाएँ, measure the voltage drop across them while injecting a test current, and calculate the resistance. For a single copper clad steel plate in moderate soil (100 ohm-meters), you should see a ground resistance of 5 को 15 ओम, depending on plate size and burial depth. If the resistance is higher than expected, check for a broken connection or a poorly bonded plate edge. Many users on technical forums recommend testing immediately after installation and then annually after that. A rising resistance trend usually signals corrosion at a joint or bond degradation.

There is no shortcut in grounding. You either do it right with certified, tested materials, or you accept periodic failures. बिजली संरक्षण के लिए तांबे से ढकी स्टील प्लेट कोई समझौता नहीं है - यह एक इंजीनियर्ड समाधान है जो प्रति इकाई आयतन में कच्ची विद्युत चालकता को छोड़कर प्रत्येक व्यावहारिक मीट्रिक में ठोस तांबे से बेहतर प्रदर्शन करता है।. और जब प्लेट का आकार सही हो तो वह छोटी चालकता अंतर अप्रासंगिक है. एएसटीएम बी101 निर्दिष्ट करें, यूटी और कतरनी परीक्षण रिपोर्ट की मांग करें, हर किनारे को सील करें, और आपकी बिजली संरक्षण प्रणाली संरचना के जीवनकाल तक चलेगी.

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