7-9-6 انتقال هادي خنثي

نمودارهاي مدار و بررسي بخش‌های قبل بيان می‌کند كه سويچهاي انتقال چهار قطبي مترادف سويچ هاي انتقال سه قطبي با كنتاكت هاي خنثي همپوشان می‌باشند. اين موضوع ازنظر تأمین ايزولاسيون مورد لزوم براي حفاظت خطاي زمين صحت دارد. به‌هرحال، ملاحظات ديگري وجود دارد.

سويچ هاي انتقال چهار قطبي را در مواردي كه بارها غیرفعال و نسبتاً متوازن هستند می‌توان بنحو رضایت‌بخشي به کار گرفت. درهرصورت هنگامی‌که در طول انتقال بار، هادي خنثي لحظه‌ای باز می‌شود، بارهاي نامتوازن ممكن است باعث ايجاد ولتاژهاي غیرعادی به مدت 10 تا 15 میلی‌ثانیه گردد. در مدت‌زماني كه عدم توازن بار كل به‌واسطه شرايط كار تك فازي به وجود می‌آید می‌توان سويچ هاي انتقال را وارد عمل كرد.

بارهاي القايي ممكن است سبب ايجاد ولتاژهاي گذراي بالاي اضافي در گستره ميكروثانيه شوند. كنتاكت هاي قطب چهارم سويچ سبب وقفه در جريان شده و درنتیجه در معرض جر قهزدن و فرسايش كنتاكت می‌باشند. توصيه می‌شود بر اساس يك برنامه نگاهداري خوب در فواصل زماني معين، يكپارچگي قطب چهارم به‌عنوآن‌یک عنصر حمل كننده جريان با امپدانس به قدر كافي پايين، موردبررسی و تاييد قرار گيرد.

با كنتاكت هاي خنثي همپوشان، تنها زماني كه خنثي هاي منابع نيروي برق نرمال و اضطراري اتصال مييابند، مدت‌زمان انتقال و انتقال مجدد است. زمان عمليات رله خطاي زمين بايستي بيشتر از زمان همپوشاني سوييج انتقال مورداستفاده تنظيم گردد.

با كنتاكت هاي انتقال خنثي همپوشان، خنثي بار هميشه، يك منبع برق متصل است. هنگامی‌که سويچ انتقال كار می‌کند، ولتاژهاي غیرعادی و گذرا، كه می‌توانند نويز مود ـ مشترك توليد كنند، در مقدار حداقل نگاه داشته می‌شوند چون هادي خنثي لحظه‌ای باز نمی‌شود. همچنين، فرسايش كنتاكت هاي همپوشان به‌واسطه جرقه ردن رخ نمی‌دهد.

6-10 هشدار خطاي زمين

بخش اعظم بررسي خطاي زمين در اين فصل به حفاظت در طرف منبع نرمال سويچ انتقال مربوط است.

به‌هرحال خطاي زمين می‌تواند بين سويچ انتقال و ژنراتور پاي كار نيز رخ دهد، در صورت وقوع خطاي زمين، قطع شدن خودكار اتصال بين بارهاي اضطراري و ژنراتور پاي كار معمولاً وضعيت مطلوبي نيست.

به‌هرحال، به‌منظور ايمني و حداقل نمودن امكان حريق و صدمه تجهيزات، يك هشدار ديداري و شنيداري جهت نمايان ساختن خطاي زمين در سیستم‌های برق اضطراري بزرگ‌تر اغلب توصيه می‌شود. اين امر می‌تواند اخطاري به پرسنل باشد تا اقدامات اصلاحي را به عمل آورند. در محل حسگر يا مجاورت آن بايد دستورا لعملهايي پیش‌بینی و نصب گردد كه بيانگر اقدامات لازم در صورت نمايان شدن پيشامد خطاي زمين خواهد بود.

معمولاً شرايط خطاي زمين در طول آزمون متداول ژنراتور پاي كار خود را نشان می‌دهد. بنابراين، موضوع مذكور مدت‌زمان مناسبي براي انجام اقدامات اصلاحي پيش از شرايط اضطراري واقعي را در اختيار ما قرار می‌دهد.

6-11 سیستم‌هایي بدون هادي مدار زمين شده

سیستم‌های سه فازه، سه سيمه، V480 و V600 كه به‌طور وسيعي در تأسیسات صنعتي كاربرد دارند به استفاده از هادی‌های زمين شده به‌عنوان هادی‌های مدار نيازي ندارند. گزينه هاي اتصال زمين زيادي وجود دارد كه در آن‌ها سیستم‌های برق اضطراري و پشتيبان به هادي مدار زمين شده جهت تغذيه بارهاي فاز ـ به ـ خنثي نيازي ندارند.

6-111- سرويس زمين شده يكپارچه

در بسياري از تأسیسات، سرويس برق شهري ورودي به ساختمان و محوطه سيستمي سه فازه، چهار سيمه و به‌طور يكپارچه زمين شده است كه در آن به هادي مدار (خنثي) زمين شده جهت بارهايي با تغذيه پیش‌بینی‌شده اضطراري يا پشتيبان پاي كار، نيازي نيست. لزومي ندارد منبع تغذيه اضطراري يا پشتيبان پاي كار داراي همان نوع اتصال زمين سيستمی‌باشد كه منبع تغذیه‌کننده نرمال ساختمان و محوطه دارا است.

الف ـ شكل 6-18. ژنراتور شكل 6-18 سيستم سه سيمه، سه فازه اي را تغذيه می‌کند. اگر مقدار اسمي ژنراتور Υ /277V480 يا Υ /347V600 باشد، ضرورتي ندارد خنثي به‌عنوان هادي مدار به كار گرفته شود.

شكل 6 -18: سويچ انتقال سه قطبي براي انتقال به منبع تغذيه ديگر بدون هادي مدار زمين شده

ژنراتور پاي كاري كه به زمين شدن يكپارچه نيازي ندارد می‌تواند با مقاومت بالا زمين شده يا فاقد اتصال زمين باشد. سيستم نيروي برق اضطراري يا پشتيبان زمين شده با مقاومت بالا يا بدون اتصال زمين درجه بالايي از تداوم و پيوستگي سرويس را فراهم می‌کند چون تجهيزات حفاظتي مدار با اولين خطاز زمين دچار لغزش نخواهد شد. در صورت اتصال زمين يكپارچه ژنراتور شكل 6-18، اتصال زمين مذكور بايد در لوازم قطع ژنراتور يا پيش از آن انجام پذيرد.

ب ـ شكل 6- 19. كليدهاي خودكار قفل‌شده در شكل 6- 19 به‌عنوان لوازم انتقال مورداستفاده قرار می‌گیرند.

آرايش و ترتيب اتصال زمين در شکل‌های 6-18 و 6-19 مشابه همديگر هستند. درصورتی‌که به هادي مدار (خنثي) زمين شده نيازي نباشد، نوع تجهيزات انتقال مورداستفاده نقشي در انتخاب نوع اتصال زمين سيستم براي تغذيه اضطراري يا پشتيبان ندارد.

كليدهاي خودكار قفل‌شده كه حفاظت اضافه جريان را بر عهده‌دارند، بدون در نظر گرفتن لوازم اضافي براي ايزوله كردن تجهيزات و هادی‌های مدار نرمال و ديگر به‌منظور نگاهداري، نبايستي به‌عنوان لوازم انتقال انتخاب شوند. اگر يك ترانسفورماتور پاي كار براي روشنايي اضطراري پیش‌بینی شود، تغذيه آن از منبع تغذيه سرويس نرمال و اضطراري يا پشتيبان از طريق تجهيزات سويچينگ انتقال خودكار بايد صورت پذيرد. تجهيزات آشكارسازي زمين بايستي نصب شود تا از طولاني شدن زمان شرايط خرابي جلوگيري به عمل آيد. اگرچه به كار بردن ژنراتوري سه سيمه اتصال زمين نشده مطابق شکل‌های 6-18 و 6- 19 ممكن است تخطي از ضوابط آیین‌نامه نباشد ولي می‌تواند به وضعيتي با قابليت اعتماد كمتر و مشكلات ايمني افزون تري منجر شود.

پ ـ شكل 6-20. ژنراتور پاي كار، V480 يا V600، سه سيمه، سه فازه كه با مقاومت بالا اتصال زمين شده باشد، می‌تواند به‌عنوآن‌یک منبع تغذيه اضطراري يا پشتيبان براي سيستم سه سيمهاي كه معمولاً توسط سرويس زمين شده يكپارچه تغذيه می‌شود، مطابق شكل 6-20 عمل نمايد.

6-211- سرويس زمين شده با مقاومت بالا

در شرايطي كه بار مهم، سه فازه، سه سيمه در مقايسه با بارهايي كه نيازمند هادي مدار (خنثي) زمين شده هستند، نسبتاً بزرگ است، منبع تغذيه سرويس زمين شده با مقاومت بالا به همراه منبع تغذيه اضطراري يا پشتيبان زمين شده با مقاومت بالا، در برخي مواقع در نظر گرفته می‌شود. اين آرايش به يك ترانسفورماتور پاي كار براي بارهايي كه در آن‌ها هادي مدار خنثي ضروري است، نياز دارند. اگر يك ترانسفورماتور پاي كار براي روشنايي اضطراري پیش‌بینی شود، تغذيه آن از منبع تغذيه سروس نرمال و اضطراري از طريق تجهيزات انتقال خودكار بايد صورت پذيرد.

شكل 6 -19: كليدهاي خودكار قفل‌شده براي انتقال به منبع تغذيه ديگر بدون هادي مدار زمين شده

الف ـ شكل 6- 21. ترانسفورماتور تغذيه براي سرويس نرمال و ژنراتور پاي كار در شكل مذكور بايد هر دو به روش مقاومت بالا اتصال زمين شوند. در اين نمودار هیچ‌گونه تمهيداتي براي تغذيه بارهاي فاز ـ به ـ خنثي پیش‌بینی نشده است.

شكل 6 -20: منبع تغذيه ديگر زمين شده با مقاومت بالا بدون هادي مدار زمين شده

ب ـ شكل 6- 22. مسير برگشت جريان خطاي زمين به ژنراتور پاي كار در شكل 6-22 از طريق مقاومت اتصال زمين تكميل می‌شود. مقاومت اتصال زمين جريان خطاي خط ـ به ـ زمين را به مقداري قابل‌تحمل در مدت‌زماني محدود می‌کند كه در طول آن مدت‌زمان خطاي زمين تعيين محل شده و از سيستم حذف گردد.

شكل 6 -21: سیستم‌های زمين شده با مقاومت بالا براي تغذيه سرويس نرمال و تغذيه ديگر

سیستم‌های زمين شده با مقاومت بالا نبايستي به كار گرفته شوند مگر آنكه سیستم‌های مذكور مجهز به نشانگرهاي خطاي زمين يا هشدارها يا هر دو بوده و افراد با صلاحيت جهت تعيين محل و رفع سريع خطاهاي زمين حاضر و با اين سیستم‌ها كار كنند. اگر خطاهاي زمين سريعا رفع نشود قابليت اعتماد سرويس كاهش می‌یابد. يك روش ممكن در تعيين محل خطاهای زمين ارسال جريان پالسي است كه بتوان آن را تا محل خرابي ردگيري كرد. تجهيزات آشكارسازي زمين براي هر دو سيستم ضروري است. اگر خرابي در بار اتفاق افتاده و آشكار نشود، انتقال نامطلوب به سيستم به همراه خرابي می‌تواند رخ دهد

شكل 6 -22: مسير برگشت جريان خطاي زمين منبع تغذيه ديگر زمين شده با مقاومت بالا