8-6 انواع اتصال زمين هاي سیستم‌های برق اضطراري و پشتيبان

هدف اصلي در طراحي سیستم‌های برق اضطراري و پشتيبان برآورده ساختن نيازهاي كاربر ازنظر تداوم سرويس الكتريكي است. نوع اتصال زمين سيستمي كه به کار می‌رود و چينش هادی‌های اتصال زمين تجهيزات و سيستم در تداوم سرويس نقش دارند. اتصالات و هادی‌های اتصال زمين بايد بنحوي چيده شده و آرايش يابند كه جریان‌های خنثي سرگردان ايرادي بوچود نيامده و جریان‌های خطاي زمين در مسيرهاي قابل پیش‌بینی باامپدانس كم كه پرسنل را از شوك الكتريكي محافظت كرده و عمليات صحيح تجهيزات حفاظتي مدار را تضمين كنند، جاري شوند.

هنگامی‌که به بارهاي فاز به خنثي بايد سرويس داده شود، ضروري است سیستم‌ها به‌طور يكپارچه اتصال زمين شوند. به‌هرحال، سیستم‌های V600 و V480 مي توانند به‌صورت مقاومت پايين يا بالا اتصال زمين شوند يا در صورت عدم استفاده از هادي مدار زمين شده براي تغذيه بارهاي فاز به خنثي، می‌توانند اتصال زمين نشوند.

سیستم‌های اتصال زمين شده با مقاومت بالا يا سیستم‌های اتصال زمين نشده در مقايسه با سیستم‌های اتصال زمين شده يكپارچه ممكن است درجه بالاتري از تداوم سرويس را ارائه دهند.

در اين فصل، چينش ها و آرايشهاي اتصال زمين براي سیستم‌های برق اضطراري و پشتيباني كه به‌طور مجزا يا مقاومت بالا اتصال زمين می‌شوند و سيستمهايي كه اتصال زمين نمی‌شوند، موردبحث قرار می‌گیرند.

9-6 سیستم‌هایي با هادي مدار زمين شده

در شرايطي كه هادی‌های (خنثي) زمين شده به‌عنوان هادی‌های مدار در سيستمهايي با منبع تغذيه اضطراري يا پشتيبان به کار می‌روند، چينش هاي اتصال زمين بايد بنحو دقيق طراحي شود تا از جریان‌های سرگردان ايرادي جلوگيري گردد. براي مثال، جریان‌های خنثي سرگردان و جریان‌های خطاي زمين در مسيرهاي هدايت كننده جريآن‌که برنامه‌ریزی، طراحي و تعريف نشده اند می‌تواند باعث بروز خطاهاي حسگري جدي توسط تجهيزات حفاظت خطاي زمين شوند. در شرايطي كه حفاظت خطاي زمين براي لوازم قطع سرويس پیش‌بینی و فراهم شده و با استفاده از يك وسيله انتقال، اتصال داخلي با سيستم نيروي برق ديگري برقرار می‌شود، امكان دارد جهت اطمينان از حسگري صحيح خطاي زمين توسط تجهيزات حفاظت خطاي زمين، به لوازم يا وسايلي نياز باشد.

1-9-6 هادي خنثي زمين شده چندگانه بااتصال يكپارچه

هادي مدار (خنثي) زمين شده می‌تواند در تجهيزات انتقال به‌طور يكپارچه متصل شود. بنابراين، مطابق شكل 7-6، هادي خنثي می‌تواند بين منبع نرمال تغذيه شهري و يك ژنراتور پاي كار كه به‌عنوان منبع اضطراري يا پشتيبان عمل می‌نماید، به‌طور يكپارچه اتصال يابد. به‌هرحال، چنين رويكردي هميشه مورد تاييد نيست. در اغلب سیستم‌های برق اضطراري و پشتيبان با سويچهاي خطاي زمين، قطع و وصل كردن هادي مدار زمين شده توسط سويچ انتقال، روشي است كه عملا توصيه می‌شود.

متصل كردن اتصال زمين به هادي (خنثي) زمين شده در طرف بار لوازم قطع سرويس توصيه نمی‌شود، بنابراين متصل كردن اتصال زمين به خنثي ژنراتور در شكل 6- 7 اقدامي است كه نبايد انجام می‌شد. چنين اتصال زمين چندگانه هادي مدار خنثي می‌تواند سبب ايجاد جریان‌های سرگردان محتملا ايرادي شده و جريان خطاي زمين در مسيرهايي را به وجود ميآورد كه تأثیر سوء و مغايري بر عمليات تجهيزات حفاظت خطاي زمين خواهد داشت.

الف ـ شكل 6- 7. متصل شدن اتصال زمين به هادي خنثي در ژنراتور پاي كار شكل 6- 7 در طرف بار لوازم قطع سرويس قرار دارد و اين روش توصيه نشده و الزامات آیین‌نامه مربوطه را برآورده نمي سازد. در شرايطي كه هادي (خنثي) زمين شده به‌طور يكپارچگي در تجهيزات انتقال متصل شده باشد، سيستمي كه توسط ژنراتورهاي كار تغذيه می‌شود به‌عنوان سيستم تغذيه جداگانه در نظر گرفته نمی‌شود.

ب ـ شكل 6- 8. متصل شدن اتصال زمين به هادي خنثي در ژنراتورهاي كار شكل 8-6 يك مسير عبوري براي جريان خنثي سرگردان ايجاد می‌کند. اندازه‌این جريان سرگردان تابعي ازامپدانس هاي نسبي مسيرهاي جريان خنثي خواهد بود. درصورتی‌که حفاظت خطاي زمين براي لوازم قطع سرويس پیش‌بینی‌شده باشد، جريان خنثي سرگردان امكان دارد اثر مغايري بر عملكرد تجهيزات حفاظت خطاي زمين داشته باشد.

پ ـ شكل 9-6. متصل شدن اتصال زمين به خنثي كه در طرف مخالف حسگر خطاي زمين از اتصال زمين ورودي سرويس است، می‌تواند جريان خطاي زميني را به وجود آورد كه از طريق هادي خنثي بازگشت نموده و درنتیجه آشكارسازي اين جريان توسط حسگر خطاي زمين را حذف و منتفي سازد.

اگر حفاظت خطاي زمين به تغذیه‌کننده (فيدر) سويچ انتقال اعمال شود، امكان دارد آن نيز مشابها تحت تأثیر واقع شود. اگر جريان خنثي، پس از لغزش كليد تغذیه‌کننده، به جاري شدن ادامه دهد می‌تواند به رله خطاي زمين صدمه وارد كند. جاري شدن جريان خنثي معلول زمينهاي چندگانه نمی‌باشد بلكه آن‌ها روند مذكور را فعال می‌سازند. جريان بايستي توسط منبعي مانند القاء حاصل از فاصله شينه نابرابر يا ولتاژهاي يكسان از يك سيستم متفاوت به وجود آمده باشد.

شكل 6 -7: اتصالات نادرست هادي خنثي زمين شده يكپارچه در تجهيزات سرويس و در منبع تغذيه برق ديگر

در شرايطي كه حفاظت خطاي زمين به تغذیه‌کنندهاي از تجهيزات سرويس به تجهيزات انتقال اعمال می‌شود، جريان خطاي زمين نشان داده‌شده در شكل 9-6 دقيقا قابل آشكارسازي توسط حسگر جريان خطاي زمين در تغذیه‌کننده نمی‌باشد.

شكل 6 -8: جريان خنثي سرگردان به‌واسطه اتصال زمين هادي خنثي در دو مكان

شكل 6 -9: مسيرهاي برگشت جريان خطاي زمين به منبع تغذيه نرمال، خنثي زمين شده در دو مكان

ت ـ شكل 6-10. متصل شدنهاي اتصال زمين چندگانه به خنثي متصل شده يكپارچه در شكل 6-10 باعث می‌شود بخشي از جريان خطاي زمين كه به ژنراتور پاي كار بازمی‌گردد از حسگر به‌منظور حفاظت خطاي زمين در تجهيزات سرويس عبور كننده چنين آرايشي می‌تواند به لغزش لوازم قطع سرويس توسط جريان خطاي زمين ایجادشده در ژنراتورهاي كار، منجر شود.

 6 -10: مسيرهاي برگشت جريان خطاي زمين به منبع تغذيه ديگر، خنثي زمين شده در دو مكان