اتصال زمین ژنراتور و رله حفاظت آن-بخش اول

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: اتصال پیدا کردن سیم پیچی استاتور ژنراتور‌های ولتاژ قوی با بدنه فلزی ماشین در اثر عدم قدرت کافی عایقی سیم پیچی و یا خراب شدن عایق بوجود می‌آید.

در اثر این اتصالی اگر نقطۀ صفر شبکه نسبت به زمین عایق باشد. یک جریان خازنی از زمین می‌گذرد که مقدار آن خیلی کم است ومعمولاً نمی‌تواند از چند آمپر تجاوز کند.
به اینجهت چنین جریان کمی اگز مدت اثر آن نیز زیاد نباشد در محل اتصال سیم یا بدنۀ ماشین اثرات ناگوارینخواهد داشت، و باعث خرابی اهن استاتور نمیشود.
ولی جریان‌های بیش از ۲۰ آمپر حتی اگر مدت اثر آن نیز کم باشد، اثر نامطلوبی روی آهن استاتور بجا خواهد گذاشت.
این نوع اتصالی بدلایل زیادی امکان پذیر است، زیرا همانطور که می‌دانیم عبور جریان کم در روی ورقه آهن استاتور نمیتواند اثرات جدی روی استاتور بگذارد، ولی این جریان عایق سیم را در محل اتصالی خراب کرده و می‌سوزاند و اگرجریان اتصالی قطع نگردد، سوختگی عایق در محل اتصالی به قسمت‌های دیگر سیم پیچی داخل همان شیار سرایت کرده و اگر سیم مجاور مربوط به همان فاز اتصالی شده باشد، اتصال حلقه و اگرمربوط به فاز دیگر باشد، اتصالی دوفاز ایجاد می‌نماید.
علاوه بر این، اتصال زمین یک فاز باعث بالا رفتن ولتاژ الکتریکی فاز سالم نسبت به زمین شده و این ازدیاد ولتاژ می‌تواند باعث اتصال بدنه دیگری در فاز دیگر شود. در نتیجه اتصال بدنه تبدیل به اتصال زمین دوبل می‌شود که همان اثر اتصال کوتاه در مدار را دارد؛ لذا در صورت امکان چنین اتصالی حتی در قسمت‌های نزدیک نقطه صفر ستاره که در آن جریان اتصالی خیلی کم است، ولی به دلایل فوق می‌تواند سبب اتصال دو فاز گردد.
بایستی به محض ایجاد اتصال بدنه داخلی، ژنراتور مزبور را از مدار خارج کرده و تحریک آن را نیز سریعاً برداشت.
چنانچه می‌دانیم ممکن است ارتباط ژنراتور باشین به طور مستقیم و با بواسطۀ ترانسفورماتور انجام گیرد. در اتصال واحد ژنراتور و ترانسفورماتور، مانند شکل (۲۰ -الف) ژنراتور وشبکه از نظر الکتریکی وهم مکانیکی به هم مربوطند وچون در هر یک از حالات فوق اگر اتصالی در خارج ا. ژنراتور باشد جریان اتصال زمین فرق می‌کند، لذا در هر یک از حالات ذکر شده روش مخصوصی برای حفاظت ژنراتور در مقابل اثرات اتصال بدنه بکار برده می‌شود.


– حفاظت اتصال زمین زنراتور در اتصال واحد

در صورتیکه ژنراتور و ترانسفورماتور با هم تشکیل یکواحد الکتریکی را بدهد، چون سیم پیچی ژنراتور با شبکه ارتباط مستقیم فلزی ندارد، شدت جریان اتصال زمین به محل اتصال شده بستگی دارد به طوریکه اگر اتصالی در طرف ولتاژ ضعیف (در طرف اولیه ترانسفورماتور و در خود ژنراتور) باشد، شدت جریان اتصال زمین به مراتب بیشتر از حالتی است که اتصالی در شبکه یا در طرف ولتاژ قوی ترانسفورماتور باشد. در ضمن جریان اتصال زمین ژنراتور بستگی به محل اتصالی شده در داخل ژنراتور نیز دارد و هر چه محل اتصالی شده به نقطۀصفر ستاره نزدیکتر باشد، این جریان کمتر خواهد بود.
زیرا ولتاژ صفر U۰ یا ولتاژی که بین نقطۀ صفر و زمین ایجاد می‌شود Uem کمتر خواهد شد. شکل (۲۱) ولتاژ صفر را برای زنراتور با اتصال ستازه و شکل (۲۲) با اتصال مثلث در حالت‌های مختلف نشان می‌دهد.


برای حفاظت زنراتور در مقابل اتصال زمین روشهای متعددی به کار برده شده و مورد استعمال هر یک از آن‌ها بستگیبه دقت حفاظت دارد.

با اتصال زمین شدن یکی از فاز‌ها چنانچه گفته شد، U. (ولتاژ صفر) مناسب با محل اتصالی شده از صفر تا ولت بالا می‌رود. این ولتاژ را می‌اتو ن. توسط ترانسفورماتور بخصوصی بنام ترانسفورماتور نقطۀ صفر که بین نقطۀ ستارۀ ژنراتور وزمین بسته شده است مانند شکل (۲۳) سنجید.