زمین و رسانای مدار و سیستم اتصال عمدی بین برق است
هادی های سیستم و الکترودهای زمینی که اتصال موثری به آنها فراهم می کند
زمین (زمین). اهداف اساسی که دنبال می شود این است
• افزایش ولتاژهای اضافی ناشی از صاعقه ،
محدود کردن موج خطوط یا تماس غیر عمدی با خطوط فشار قوی
• در هنگام کارکرد عادی ولتاژ به زمین را تثبیت کنید و
• تسهیل عملکرد دستگاه جریان اضافی در صورت بروز خطاهای زمینی.
2.7.1.1 عوامل م Choiceثر در انتخاب سیستم زمین گیر یا غیرمحور
زمین یا خاموش کردن سیستم الکتریکی سوالی است که باید گاهی با آن روبرو شد
توسط اکثر مهندسانی که برنامه ریزی توزیع برق را بر عهده دارند. تصمیمی به نفع الف
سیستم زمینی منجر به این سوال می شود که چگونه زمین بزنیم.
تعاریف
• کاملاً مستحکم: بدون وجود امپدانس زمینی عمدی.
• به طور موثر زمینی: از طریق اتصال زمین به اندازه کافی کم زمین
امپدانس (ذاتی یا عمدی اضافه شده یا هر دو) به گونه ای که خطاهای زمینی که
ممکن است ایجاد کند ولتاژ بیش از حد تعیین شده برای دستگاه ، مدار ،
یا سیستمهای تا این حد زمینی R0 <X1 ، X0
• مقاوم در برابر زمین: خطای زمین تا 10 A مجاز است.
• برای سرویس دهی بارهای خط به خنثی: Z0
• Unrounded: بدون اتصال عمدی زمین به سیستم.
تداوم خدمات
سالهاست که تعداد زیادی از سیستمهای توزیع کارخانه های صنعتی کار می کنند
غیرمستقیم (شکل 2.45) در سطوح مختلف ولتاژ. در بیشتر موارد این کار با
به فکر به دست آوردن درجه دیگری از تداوم خدمات است. این واقعیت است که هر یک از تماس
بعید است که بین یک فاز سیستم و زمین ایجاد شود
قطع هر بار ممکن است مزیت بسیاری از گیاهان باشد (به عنوان مثال ، زیردریایی ها) ،
از نظر اهمیت با توجه به نوع گیاه متفاوت است. در بیشتر موارد سیستم ها به گونه ای طراحی می شوند که دستگاه های محافظ مدار معیوب را برطرف کنند
مدار از سیستم صرف نظر از نوع خطا. به طور کلی یک خطای فاز به زمین است
منجر به جدا شدن فوری مدار خطا با قطع شدن همراه از مدار می شود
بارهای موجود در آن مدار (شکل 2.46). با این حال ، تجربه در تعدادی از سیستم ها نشان داده شده است
که تداوم خدمات بیشتر می تواند با خنثی زمینی نسبت به سیستم های خنثی بی اساس. خطاهای متعدد به زمین
اگرچه خطای زمین در یک فاز از یک سیستم غیرمستقیم به طور کلی باعث ایجاد a نمی شود
وقفه سرویس ، وقوع خطای زمینی دوم در فاز دیگری قبل
اولین خطا برطرف می شود و منجر به قطع می شود (شکل 2.47). اگر هر دو خطا روی هم باشد
فیدر ، آن فیدر باز می شود. اگر عیب دوم مربوط به فیدر دیگری باشد ، هر دو فیدر هستند
ممکن است deenergized شود هرچه مدت زمان بروز خطای زمین در سیستم غیرمجاز مجاز باشد ، بیشتر خواهد بود
احتمال وقوع خطای زمینی دوم در فاز دیگر و در نتیجه قطع شدن وجود دارد.
مزیت یک سیستم غیرمستقیم در کاهش فوری بار بر روی
وقوع یک خطای زمین ممکن است با عمل نادیده گرفتن a
خطای زمین تا زمان بروز خطای دوم و تعمیرات مورد نیاز برای بازگرداندن سرویس. با
یک سیستم بی اساس بسیار مهم است که یک برنامه نگهداری سازمان یافته است
فراهم شود تا اولین خطای زمینی در اسرع وقت پس از آن شناسایی و برطرف شود
بسیاری از خطرات موجود در پرسنل و اموال موجود در برخی از سیستم های الکتریکی صنعتی
نتیجه زمینی ضعیف و یا وجود نداشتن تجهیزات الکتریکی و فلزی هستند
سازه های. اگرچه در بخش بعدی موضوع زمینی تجهیزات مورد بررسی قرار می گیرد ، اما
توجه به این نکته مهم است که صرف نظر از زمین بودن یا نبودن سیستم ، ملاحظات ایمنی
نیاز به زمین دقیق تجهیزات و سازه ها دارد.
اتصال مناسب به سیستم توزیع ولتاژ پایین (600 ولت یا کمتر) ممکن است منجر شود
احتمال تصادفات برای پرسنل کمتر از ترک سیستم است که ظاهراً بی اساس است.
آگاهی از اتصال زمین به طور کلی باعث مراقبت بیشتر از طرف خواهد شد از کارگر
این اشتباه است که باور کنیم در یک سیستم غیرمستقیم ممکن است شخص با یک فرد پرانرژی تماس بگیرد
هادی فاز بدون خطر شخصی. همانطور که شکل 2.48 نشان می دهد ، یک سیستم غیرمستقیم
با ظرفیت فاز به زمین متعادل ولتاژهای خط به خنثی را درجه بندی کرده است
بین هر رساننده فاز و زمین وجود دارد. به طور تصادفی یا عمدی تماس بگیرید
چنین رسانایی ممکن است در اکثر موارد خطری جدی ، شاید کشنده داشته باشد.
در طول مدتی که خطای زمین در یک مرحله از سیستم غیرمجاز باقی مانده است ، پرسنل
تماس با یکی از مراحل دیگر و زمین تحت ولتاژ 1.73 قرار می گیرند (یعنی
است،
) زمانهایی که در یک سیستم کاملاً بی طرف و خنثی تجربه می شوند.
الگوی ولتاژ همان موردی است که در شکل 2.48c نشان داده شده است اکثر سیستم های صنعتی در برابر صاعقه مستقیم محافظت می شوند (شکل 2.49).
بسیاری از مدارها یا در مجاری زیرزمینی هستند یا در مجاری فلزی زمینی یا
مسیرهای مسابقه حتی مدارهای سیم باز نیز اغلب توسط سازه های فلزی مجاور محافظت می شوند
و ساختمانها برقگیرهای بزرگی که در سرویس ورودی اعمال می شوند ، ولتاژهای موج را کاهش می دهند
در داخل کارخانه حاصل از برخورد صاعقه به خطوط سرویس دهی در معرض. دیگر
برای محافظت از قدرت ضربه کم ، ممکن است برنامه های برقگیر در داخل کارخانه لازم باشد
دستگاههایی مانند چرخش ماشین و رایانه. تغییر مسیر
عملکرد سوئیچینگ عادی در سیستم (به عنوان مثال ، سوئیچینگ خازن) می تواند باعث اضافه ولتاژ شود.
اینها معمولاً بیش از سه برابر ولتاژ طبیعی و کوتاه نیستند
مدت زمان. این خط انتقال دارای برج های فولادی با 10 عایق چینی است. برج زیاد
امپدانس شامل یک مقاومت 20 Ω در سری با 20 میکرومتر اندوکتانس است. مدل
برای شبیه سازی دو مقره اول در شکل E2.9.1 نشان داده شده است. توجه داشته باشید که انتقال
خط را می توان با خط انتقال PSpice (بدون تلفات) مدل T ، جایی که Z0 شبیه سازی شده است
Ω ، f¼60 هرتز و NL همانطور که در شکل E2.9.1 نشان داده شده است. سوئیچ کنترل شده جریان می تواند باشد
شبیه سازی شده توسط W ، جایی که ION
الف) چهار طول دهانه را بر حسب متر محاسبه کنید.
ب) محاسبه (با استفاده از PSpice) و رسم ولتاژ خط انتقال (در MV) به عنوان یک تابع
زمان (در μs) در نقطه اعتصاب ، در مقره اول و در عایق دوم. تمام قطعات فلزی در معرض تجهیزات الکتریکی (از جمله قاب ژنراتور ، نصب
پایه ها ، وسایل الکتریکی و محفظه ها) باید به یک الکترود اتصال داده شوند.
اهداف اساسی
زمینی تجهیزات ، بر خلاف زمینی سیستم ، به روشی مربوط می شود
ماده رسانای غیرالکتریکی ، که هادیهای انرژی را در بر می گیرد یا در مجاورت آن است
به هم پیوسته و زمینی شود. اهداف اساسی که دنبال می شود
به شرح زیر:
• برای حفظ اختلاف پتانسیل پایین بین اعضای فلزی مجاور و در نتیجه آن
از مردم در برابر قرار گرفتن در معرض خطر ولتاژ شوک الکتریکی در یک منطقه خاص محافظت کنید ،
• برای فراهم کردن قابلیت حمل جریان ، هم از نظر اندازه و هم از نظر مدت ، کافی برای
جریان خطای زمینی را که توسط سیستم حفاظت از جریان اضافی مجاز است بدون
ایجاد آتش سوزی یا خطر انفجار برای ساختمانها یا محتویات ،
• ایجاد یک مسیر الکتریکی موثر که جریانهای خطای زمین بدون آن جریان داشته باشند
ایجاد آتش سوزی یا خطر انفجار ، و
• برای کمک به عملکرد برتر سیستم الکتریکی (به عنوان مثال ، سرکوب دیفرانسیل)
و نویز الکتریکی حالت مشترک ، که در فصل 11 بحث شده است).
تحقیقات نشان داده است که داشتن اتصالات الکتریکی خوب مهم است
بین بخشهای مجاری یا مسیرهای فلزی که به عنوان زمین تجهیزات استفاده می شوند
مسیرها ، و اطمینان از سطح مقطع کافی و هدایت این زمین
راه ها. در جاهایی که سیستم ها کاملاً زمین خورده اند ، هادی های اتصال تجهیزات به هم متصل می شوند
به سیستم هادی زمینی و هادی الکترود زمینی در سرویس
تجهیزات و منبع یک سیستم جداگانه مشتق شده مطابق با استاندارد انگلیس [59] در مورد زمین گیری متداول ترین منبع از
خطر ناشی از الکتریسیته ساکن ، احتباس شارژ هادی است ، زیرا عملاً
تمام انرژی ذخیره شده می تواند در یک جرقه به زمین یا هادی دیگر منتقل شود.
روش پذیرفته شده برای جلوگیری از خطر اتصال همه هادی ها به یکدیگر است
و از طریق مسیرهای الکتریکی با مقاومت کافی به زمین می روند تا بتوانند آرامش داشته باشند
اتهامات این در استاندارد اصلی انگلیس (1980) بیان شد و اجرا می شود
در سراسر جهان [60].
هدف از زمین شناسی استاتیک
تجمع الکتریسیته ساکن ، روی مواد یا تجهیزات مورد استفاده یا پردازش
توسط پرسنل عملیاتی ، خطر بالقوه جدی در هر منطقه ای که باشد را به وجود می آورد
گازهای قابل احتراق ، گرد و غبار یا الیاف وجود دارد. تخلیه تجمع استاتیک
برق از یک شی به زمین یا به یک جسم دیگر غیر قابل پتانسیل دیگر است
اگر در حضور به راحتی قابل احتراق اتفاق بیفتد ، اغلب علت آتش سوزی یا انفجار است
مواد یا مخلوط هوا و بخار قابل احتراق.
2.7.4 اتصال به زمین
مقاومت در برابر زمین. پیچیده ترین سیستم زمینی که می تواند طراحی شود ، می تواند اثبات شود
ناکافی باشد مگر اینکه اتصال سیستم به زمین کافی باشد و پایین باشد
مقاومت. بنابراین نتیجه می شود که اتصال زمین یکی از مهمترین آنهاست
قطعات کل سیستم زمین. همچنین دشوارترین قسمت برای طراحی و طراحی است
به دست آوردن. اتصال کامل به زمین باید مقاومت صفر داشته باشد ، اما این غیرممکن است
بدست آوردن. مقاومت زمینی کمتر از 1 Ω را می توان بدست آورد ، اگرچه این مقاومت کم است
ممکن است در بسیاری از موارد لازم نباشد. از آنجا که مقاومت مورد نظر با
جریان گسل به زمین ، هر چه جریان گسل بزرگتر باشد ، مقاومت باید پایین تر باشد
[61،62]. شکل 2.50a تغییر شکل هادی زمین به دلیل بزرگ بودن را نشان می دهد
جریان های صاعقه ای.
2.7.5 محاسبه نیروهای مغناطیسی
در مورد محاسبه الکترومغناطیسی [63،64] کار قابل توجهی انجام شده است
نیروهای مبتنی بر تجزیه و تحلیل فرم بسته این روش ها را می توان در هندسی ساده به کار برد
فقط تنظیمات در بسیاری از کاربردهای مهندسی ، هندسی سه بعدی
ترتیبات باید تجزیه و تحلیل شود. بر اساس نظریه توسعه یافته توسط لارنسون
[65] پیکربندی های رسانای رشته ای قابل تحلیل هستند. شکل 2.50a ، b را نشان می دهد
توزیع چگالی نیرو برای خمش رشته ای 90 درجه با جریان I¼100 kA.
آرایش های سه بعدی در [66] بررسی شده است.
آموزش مهندسی برق زمین ,زمینی ,سیستم ,عمدی ,اتصال ,خطاهای زمینی منبع
درباره این سایت