Deveria haver uma linha mínima de distância ao solo no nível de tensão de 11 kV? Estou morando na Índia e vejo os trens cujo nível de tensão é de 25 kV, que é grande comparado a 11 kV.
Estranhamente, observei que 25 kV são usados em trens cuja altura é muito menor em comparação com 11 kV (não sei a altura exata?). De acordo com a lógica do meu professor, a altura da linha de 25 kV deve ser maior que 11 kV? Corrija-me se eu estiver errado.
Respostas:
Pense nisso por um momento, não é tão difícil.
Por que a distância ao solo é necessária?
1) Evitar que a alta tensão se projete no chão?
e / ou
2) Impedir que pessoas ou objetos encostem nas linhas, obviamente tocar em qualquer linha de alta tensão é um problema.
Em relação ao ponto 1), a intensidade média do campo necessária para fazer um arco de alta tensão (em ar seco) é de cerca de 30kV / cm
Portanto, para 11 kV, seriam necessários cerca de 1/3 de cm (3,3 mm) para evitar arco elétrico.
Para 25 kV, é necessário quase um cm (10 mm).
Então, obviamente, a altura em que as linhas de 11 kV e 25 kV são montadas não tem nada a ver com o arco, pois a distância ao solo é muito, muito maior do que o necessário para evitar isso.
Então, obviamente, a distância ao solo tem a ver com o ponto 2), por isso é relacionado à segurança. O fato de a tensão ser de 11 kV ou 25 kV realmente não importa na folga necessária. A liberação está relacionada a circunstâncias externas.
A altura que uma linha deve ser elevada é regida por seu uso e classificações. O espaço aéreo real necessário em torno de uma linha de 25kV para evitar avarias é de apenas alguns cms. Nesse nível baixo de 10s de kV, a tensão real não influencia a altura da linha.
No caso de linhas de 25kV acima dos trilhos de trem, o acesso ao espaço sob as linhas é restrito. Os passageiros são protegidos pelo corpo do trem. Os trabalhadores de manutenção na pista deveriam ter sido treinados para não balançar longos pólos de metal acima de suas cabeças. A altura foi alcançada para compatibilidade com os trens.
No caso da distribuição de 11kV, essas linhas são executadas em todos os lugares. Há pouco para impedir que as pessoas sentadas nos veículos passem debaixo deles, talvez até agitando os braços sobre a cabeça. A altura para isso foi alcançada por um comitê, tentando equilibrar a segurança (postes longos proporcionam bom espaço e, portanto, são mais seguros) com o custo (postes curtos são mais baratos).
Nos cabos de energia de 11kV e nas instalações OHLE ferroviárias de 25kV, a estrutura de suporte (poste ou pórtico) tem potencial de terra, que é o ponto relevante para fins de isolamento.
Se você observar os isoladores entre o cabo e o suporte, descobrirá que os de 25kV são mais longos. Isso não é apenas para atender à resistência dielétrica necessária no ar seco, mas na superfície do próprio isolador, que geralmente possui uma camada de sujeira e / ou umidade, o que não é um isolante tão bom quanto o ar. É também por isso que os isoladores costumam ter nervuras.
Por outro lado, se você observar a OHLE energizada em tensões mais baixas (por exemplo, 1500V DC), ela normalmente possui isoladores muito menores.
Sua pergunta acaba sendo prática. Eu não moro ou trabalho na Índia, mas tenho alguma experiência prática no assunto nos Estados Unidos, onde o Código Nacional de Segurança Elétrica (NESC, que não deve ser confundido com o Código Elétrico Nacional, NEC) governa o assunto.
O NESC é um documento prático e não teórico. Se muitas décadas de experiência sugerem que os pólos de uma certa altura carregam, com poucos percalços, condutores de uma certa tensão, o NESC permite essa altura nessa tensão. Até onde eu sei, para os pólos de energia, o principal fator de controle é a segurança durante uma tempestade de vento, quando
Como outro respondente observou, o NESC leva ainda mais em conta as alturas das atividades normais no terreno abaixo das linhas, mas não de fato por uma fórmula. É uma questão de experiência.
É por isso que as alturas dos pólos de potência e as lacunas das velas de ignição automotivas se contradizem por uma ordem de magnitude. Seu trem é mais parecido com a vela de ignição.