زمین الکتریکی در سیستم های ولتاژ متوسط

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: به طور کلی تفاوت های زیر در زمین کردن پست های فشار متوسط نسبت به برق فشار ضعیف خانگی وجود دارند:

• فقط افراد ماهر اجازه ورود به محوطه را دارند.
• وجود ولتاژهای بسیار بالا

معمولاً خط ورودی فاقد سیم نول است، بنابراین، در پست های فشار متوسط، مسائل مهم در سیستم زمین به ترتیب عبارتند از:

• تامین تداوم در تغذیه مشترکین
• عدم آسیب دیدن تجهیزات و تاسیسات در صورت وقوع اتصالی
• قابلیت بالا در تامین حفاظت کارگران
• رد کردن ایمن آذرخش به زمین مخصوصاً از طرف خطوط هوایی
• کم کردن ولتاژ گام به خصوص در محل تردد حیوانات

اگر فقط یکی از شرایط زیر موجود باشند، یک چاه زمین لازم می شود؛ وگرنه باید دو چاه زمین مجزا برای قسمت های فشار ضعیف و فشار متوسط + ترانسفورماتور در نظر گرفت:

• در اطراف پست برق، سیستم لوله کشی آب باشد.
• مقاومت چاه زمین زیر ۱ اهم باشد.
• کابل با زره در تماس با خاک طویل تر از یک کیلومتر از پست خارج یا داخل شده باشد.

کلید محافظ جان که با RCCB یا RCD نیز شناخته می شود، نوعی کلید است که با مقایسهٔ جریان سیم های رفت و برگشت، در صورتی که اختلافی بین جریان رفت و برگشت وجود داشته باشد مدار را قطع می کند. در حالت عادی مدارهای الکتریکی، جریان رفت با جریان برگشت برابر است، اما اگر به هر دلیلی جریان بین سیم فاز و نول (در مدارهای تکفاز) اختلاف داشته باشد کلید محافظ جان عمل خواهد کرد. وجود این اختلاف ممکن است بر اثر اتصال بدنهٔ یکی از دستگاه های الکتریکی باشد که در آن جریان الکتریکی به جای برگشتن از راه سیم نول از راه زمین به منبع برمی گردد که اصطلاحاً می گویند جریان نشت پیدا کرده است. این دستگاه جریان های نشتی کوچکی را که توسط فیوز شناسایی نمی شوند اما می توانند زمینه ساز آتش سوزی یا برق گرفتگی شوند شناسایی و مدار را در چند دهم یا صدم ثانیه قطع می کند.

جریان نشتی ممکن است از راه بدن فردی که با زمین تماس دارد و تصادفاً دستش با قسمت برقدار مدار تماس پیداکرده است به وجود آید، کلیدهای محافظ جان به گونه ای طراحی می شوند که پیش از آسیب رسیدن به فرد مدار را قطع می کنند. این کلیدها برای قطع مدار در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه طراحی نشده اند. گونه دیگری از این کلیدها که افزون بر جریان نشتی به اضافه بار هم واکنش نشان می دهند RCBO نامیده می شوند. RCD ممکن به در اشاره به کلیدهای RCCB و RCBO به کار رود اما نباید آن ها را با کلیدهای ELCB که به ولتاژهای سرگردان حساس است اشتباه گرفت.

در یک سامانه الکتریک، حلقه زمین معمولا به جریان ناخواسته ای گفته می شود که در رسانایی که دو نقطه را به هم وصل می کند و اصولا باید هم پتانسیل باشند به راه می افتد. این نقطه ها که معمولا زمین هستند باید صفر ولت باشند ولی اختلاف ولتاژ ناچیزی با صفر، پیدا می کنند. حلقه ی زمینی که با طراحی نامناسب و یا نصب نادرست قطعات سیستم پیدا می شود منجر به تولید نویز و تداخل در سیستم های صوتی، تصویری می شود.

در شکل زیر در حالت ایده آل باید مقاومت Rg صفر اهم یاشد ولی چون این مقدار، صفر نیست، Vout تابعی از V1 می شود که این یعنی کار مدار سمت چپ بر کار مدار سمت راست تاثیر می گذراد و دو مدار دچار تداخل می شوند.