معرفی سیستم زمین در پست های برق

معرفی سیستم زمین در پست های فشارقوی

به هنگام اجرای یك پست فشار قوی، شبكه‌ای از هادی‌های موازی در عمق مناسب (در حدود 3/0 تا 5/1 متر) دفن می گردد تا از نظر الكتریكی پتانسیل زمین را داشته باشد. همچنین میله‌هایی با طول متناسب با مقاومت خاك به طور عمودی در زمین قرار می‌گیرند و به شبكه زمین متصل می‌شوند تا مقاومت معادل سیستم زمین كاهش یابد. بدنه تجهیزات و سطوح فلزی در دسترس، مانند اسكلتهای فلزی، توسط هادیهای مناسب به شبكه زمین متصل می شوند. سیمهای محافظ خطوط انتقال انرژی و بدنه كابلهای زره‌دار، در صورت اتصال به شبكه زمین، مسیرهای موازی دیگری را برای عبور جریان زمین به وجود می‌آورند و كاهش مقاومت زمین را سبب می شوند.

وظایف سیستم زمین پست های فشارقوی

به طور كلی، سیستم زمین می باید احتیاجات زیر را برآورده نماید:

الف) ارائه مقاومت كوچك از طرف سیستم زمین باعث میشود تا امپدانس مؤلفه صفر دیده شده در نقطه اتصالی مقداری كوچك داشته باشد تا هم عملكرد مطمئن و سریع رله‌های تشخیص خطای فاز به زمین تضمین گردد و هم اضافه ولتاژهای ایجاد شده در فازهای سالم، كمتر از مقادیر پیش‌بینی شده و مجاز باشند. ارائه مقاومت متغیر از طرف زمین باعث بروز اختلال در عملكرد رله‌های حفاظتی گردیده و مطلوب نمی‌باشد.

ب) در محل اتصال برقگیر به زمین، مقاومت موجی كم و در نتیجه سطح محافظت مناسبی را برای برقگیر ارائه كند. برقگیر به منظور تخلیه ولتاژهای موجی به زمین در نظر گرفته میشود و بنابراین جریانهای موجی با دامنه و شیب قابل ملاحظه از طریق آن به زمین وارد میشوند. چنانچه مقاومت موجی سیستم زمین در محل اتصال برقگیر به آن، مقدار زیادی باشد، تخلیه كامل و سریع جریانهای موجی صورت نمی‌پذیرد و ولتاژ موجی قابل ملاحظه‌ای در طرف زمین برقگیر ظاهر میشود و بنابراین سطح محافظت برقگیر، افزایش می‌یابد.

ج) ایمنی كاركنان و تجهیزات تأمین شود. سیستم زمین باید به گونه‌ای طرح شود تا اولاً با ایجاد مسیر مناسب برای عبور جریان از زمین، چه در حالت عادی و چه در شرایط خطا، مانع گذشتن از حدود مجاز عملكرد تجهیزات شود و ثانیاً تضمین كند كه اشخاص در محوطه و مجاورت پست، حتی اگر با تجهیزات زمین شده اتصال داشته باشند در معرض شوك الكتریكی خطرناك واقع نمی شوند.

برای تأمین شرایط ایمنی، سیستم زمین باید به گونه‌ای طراحی گردد كه در اثر عبور جریان زمین از آن گرادیان سطحی پتانسیل در محوطه، بیش از حدود مجاز نباشد و همچنین مقاومت كل سیستم زمین مقدار كوچكی باشد تا افزایش ولتاژ زمین در اثر عبور جریان از آن قابل قبول باشد.