روش‌های اتصال به زمین برای کلیدهای-ولتاژ بالا چیست؟

زمین کردن تابلو برق فشار قوی یک پروژه مهندسی سیستم چندلایه است. برای اطمینان از ایمنی سیستم قدرت و اپراتورها، معمولاً الزامات عملکردی و ایمنی را ترکیب می کند. در کاربردهای عملی معمولاً از روش های زیر استفاده می شود:

I. روش‌های زمین‌گیری نقطه خنثی سیستم

1. Ungrounded Neutral Point: نقطه خنثی از زمین عایق شده است. در مورد خطای زمین تک فاز، جریان خطا بسیار کم است و ولتاژ خط سه فاز متقارن باقی می‌ماند و اجازه می‌دهد تا 1-2 ساعت با خطا کار کند. عمدتاً در سیستم های 6-10 کیلوولت با جریان خازنی کمتر از 10 آمپر مانند شبکه های برق صنعتی و معدنی و شبکه های برق روستایی استفاده می شود.

2. نقطه خنثی که از طریق یک سیم پیچ سرکوب قوس به زمین متصل می شود: در مورد خطای زمین تک فاز، جریان القایی جریان خازنی را جبران می کند و احتراق قوس را سرکوب می کند. عمدتاً در سیستم‌هایی با جریان خازنی بین 10A-30A یا بالاتر و الزامات بالا برای قابلیت اطمینان منبع تغذیه، مانند شبکه‌های برق صنعتی و معدنی بزرگ و شبکه‌های توزیع شهری استفاده می‌شود.

3. نقطه خنثی که از طریق یک مقاومت کوچک به زمین متصل می‌شود: اضافه ولتاژ را محدود می‌کند، جریان‌های خطای بزرگ‌تری را امکان‌پذیر می‌کند، و مدارهای حفاظتی را سریع خاموش می‌کند. عمدتاً در سیستم‌هایی با جریان‌های خازنی بزرگ یا حساس به سطوح اضافه ولتاژ، مانند شبکه‌های برق شهری تحت سلطه خطوط کابلی و نیروی کمکی نیروگاه استفاده می‌شود.

4. زمین خنثی مستقیم: اتصال زمین خنثی مستقیم منجر به اتصال کوتاه تک فاز بر روی یک خطای زمین تک فاز می شود و بلافاصله سیستم حفاظتی خاموش می شود. این روش عمدتاً در سیستم‌های ولتاژ بالا 110 کیلو ولت و بالاتر استفاده می‌شود و به ندرت در تابلوهای ولتاژ متوسط ​​3-35 کیلوولت- بجز در سیستم‌های ولتاژ پایین 400 ولت استفاده می‌شود.

II. روش های زمین حفاظتی تجهیزات (محفظه و کابینت).

1. شینه اصلی زمین (خط PE): یک شینه مسی اتصال زمین در سرتاسر تابلو نصب می‌شود، با سطح مقطعی{1}}که الزامات پایداری حرارتی را برآورده می‌کند (معمولاً بزرگتر یا مساوی 30×4 میلی‌متر مربع یا بزرگتر).

همه محفظه‌های فلزی، درها، پارتیشن‌ها، قاب‌های گاری دستی، و پایانه‌های اتصال زمین مدار ثانویه با استفاده از یک سیم دو رنگ سبز- زرد به این شینه متصل می‌شوند.

2. زمین ترکیبی (TN-S سیستم): شینه اتصال به زمین تابلو به شبکه اصلی زمین پست متصل است و یک پیوند هم پتانسیل را تشکیل می دهد. به طور همزمان، نقطه خنثی (خط N) و زمین محافظ (خط PE) در سمت ولتاژ پایین ترانسفورماتور از هم جدا می شوند و پس از آن عایق کامل می شوند.

3. سوئیچ زمینی سوئیچ های زمینی دستی/الکتریکی معمولاً در سمت خط خروجی یا سمت شینه تابلو برق نصب می شوند. از اینها برای اتصال کوتاه- و زمین کردن خطوط در طول تعمیر و نگهداری برای جلوگیری از تغذیه برگشتی یا القای الکترواستاتیک استفاده می شود. عملکرد آنها باید به صورت مکانیکی یا الکتریکی با قطع کننده مدار و قطع کننده (پنج- اثبات) قفل شود.

III. روش‌های پایه‌گذاری بر اساس تابع

1. زمین حفاظتی: محفظه فلزی یا قاب تجهیزات معمولی بدون انرژی را به زمین متصل می کند تا از حوادث برق گرفتگی ناشی از خرابی عایق جلوگیری کند.

2. زمین عملکردی: یک نقطه مرجع صفر{1} پایدار برای سیستم قدرت برای اطمینان از عملکرد عادی سیستم فراهم می کند.

3. زمین حفاظت از صاعقه: مسیری را برای تخلیه جریان صاعقه به زمین فراهم می کند و از آسیب به تجهیزات ناشی از اضافه ولتاژ صاعقه جلوگیری می کند.

4. ضد-زمینه استاتیک: از تجمع بار استاتیکی جلوگیری می‌کند و خطرات جرقه‌های استاتیکی برای قطعات الکترونیکی و محیط‌های قابل اشتعال و انفجار را از بین می‌برد.

5. اتصال به زمین محافظ: تداخل الکترومغناطیسی را از بین می برد و عملکرد عادی تجهیزات الکترونیکی و سیستم های ارتباطی را تضمین می کند.

IV. روش های خاص زمین

1. اتصال به زمین با مقاومت بالا: نادر است که برای محدود کردن اضافه ولتاژ زمین قوس الکتریکی استفاده می‌شود، اما جریان خطا بسیار کم است (کمتر یا مساوی 10 آمپر)، که نیازمند محافظت{3}}حساسیت بالا است.

2. اتصال زمین سیستم‌های زمین‌نشده از طریق محفظه سرکوب قوس: یک کابینت مهار قوس (حاوی یک کنتاکتور خلاء و مقاومت ولتاژ بالا) برای ایجاد مصنوعی زمین فلزی برای خاموش کردن قوس روی شین نصب می‌شود، اما خطرات خاصی را به همراه دارد و در مهندسی مدرن به ندرت توصیه می‌شود.