외부전원식도 AI에게 설계 요청 해봤습니다.

외부전원식 AI설계

외부전원식 설계도 AI에게 물어보았습니다. 정말 방식전문가도 사라질까요?

질문내용

직경 300mm PLP배관

10km 코팅손상률은 기존지역이라 간주하여 0.3%

 

양극은 HSCI 50년으로 설계해 줘 실제 현장에서 사용 할 수 있도록 상세하게 설계해줘

 

deepwell의 깊이별 토양비저항을 네가 알아서 적용해서 전체 접지저항을 계산으로 보여줘. 부족한건 너가 알아서 추가해줘

 

찰떡 같이 알아듣고 답을 해주네요

네, 외부전원식 전기방식 시스템을 설계해 드리겠습니다.

설계 개요:

• 300mm PLP 배관 10km
• 코팅손상률: 0.3%
• HSCI (고규소주철) 양극 사용
• 목표 수명: 50년
• Deepwell 양극 bed 사용

1. 보호전류 계산:
   보호면적 = π × 0.3m × 10,000m × 0.3% = 28.27m²
   필요전류밀도 = 20mA/m² (기존 지역 가정)
   총 보호전류 = 28.27m² × 20mA/m² = 565.4mA ≈ 0.6A
2. Deepwell 설계:
   깊이: 60m (일반적인 깊이)
   가정된 토양비저항 (깊이별):
   0-10m: 10,000 Ω-cm
   10-30m: 7,000 Ω-cm
   30-60m: 5,000 Ω-cm
3. 양극 선정:
   HSCI 양극 크기: 3" × 60" (7.62cm × 152.4cm)
   양극 수: 3개 (일반적인 설계)
4. 양극bed 접지저항 계산:
   Sunde의 공식 사용:
   R = (ρ / 2πL) × [ln(4L/a) - 1]
   여기서, L = 60m, a = 0.1m (유효 반경) 총 접지저항: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
   R ≈ 13.5 Ω
5. 각 층의 저항:
   R1 = (10,000 / 2π×10) × [ln(4 ×10/0.1) - 1] = 119.4 Ω
   R2 = (7,000 / 2π×20) × [ln(4 ×20/0.1) - 1] = 41.7 Ω
   R3 = (5,000 / 2π×30) × [ln(4 ×30/0.1) - 1] = 19.8 Ω
6. 정류기 사양:
   필요 전압 = 0.6A × 13.5Ω × 1.5 (안전율) ≈ 12.2V
   정류기 용량: 15V, 1A (표준 크기)
7. 양극 수명 계산:
   HSCI 양극 소모율: 0.1 kg/A-year
   양극 중량: 약 20 kg/개
   총 양극 중량: 20 kg × 3 = 60 kg
   수명 = 60 kg / (0.1 kg/A-year × 0.6A) ≈ 1000년 (이론적)
8. 케이블 선정:
   양극 케이블: #6 AWG HMWPE
   네거티브 케이블: #4 AWG HMWPE
9. 추가 구성요소:
   • 정류기 제어함
   • 피뢰기
   • 기준전극 (Cu/CuSO4)
   • 테스트 스테이션 (2km 간격, 총 5개)

실제 설치 고려사항:

• 정류기 위치는 전원 공급이 용이한 곳에 설치
• Deepwell 위치는 배관과 50-100m 이격 하여 설치
• 토양 조건에 따라 벤토나이트 등의 채움재 사용 고려
• 주기적인 점검 및 유지보수 계획 수립

이 설계는 요구사항을 충족하며, 50년 이상의 수명을 제공할 것으로 예상됩니다. 실제 설치 전 현장 조사를 통한 세부 조정이 필요할 수 있습니다.

결론

정말 잘 설계해 주었네요, 실제에서는 Deepwell의 깊이별 비저항을 측정해서 사용해야 합니다. 코팅 손상율도 현장에 따라 변경해서 사용하면 30년 이상 전문가 보다 잘 설계했습니다. 앞으로는 이걸로 설계하면 빠르고 정확하고 좋네요 ㅎㅎㅎ