نظام مؤرض لحماية الأرض من الأعطال الصلبة

بعد قراءة هذا المقال سوف تتعرف على نظام حماية الأرض المتصلب بالأعطال الصلبة : - 1. نظام حماية الأرض من الأعطال الصلبة. 2. تسرب الأرض الحساسة.

نظام مؤرض لحماية الأرض من الأعطال الصلبة:

في التصميمات المبكرة ، وحتى الآن ، كانت معظم أنظمة الحماية من تسرب الأرض من النوع المؤرض بقوة باستخدام محول توازن أساسي ومع نقطة البداية للملف الثانوي كما هو موضح في الشكل 7.5.

مبدأ هذا النظام هو أن تيارات المرحلة الثلاث التي تمر عبر محول التوازن الأساسي إلى الحمل ، في ظل الظروف العادية ، متوازنة ، وبالتالي لا يتم تحفيز أي جهد في الملف الثانوي.

عندما يتطور خلل في الأرض ، يصبح هذا التوازن مضطربًا ، ونتيجة لذلك ، يتم تحفيز الجهد الكهربي في اللفة الثانوية التي تعمل لاحقًا على تنشيط تتابع أخطاء الأرض لفتح الاتصالات في دائرة التحكم وبالتالي فتح وحدة الاتصال.

يمر "تيار العطل" من المحول الثانوي للمحول ، من خلال محول التوازن الأساسي ، إلى الخطأ ، حيث يمر إلى الموصلات الأرضية على طول "مسار العودة" إلى نقطة النجم للمحول. ونظرًا لأن الموصل الأرضي مٌوصل إلى حفرة أرضية رئيسية على سطح المنجم ، فإن نقطة النجم للمحول تكون محتملة في الأرض.

لكن في هذا النظام ، هناك عيب رئيسي واحد ، وهو أنه نظرا لوجود نقطة محايدة بشكل قوي ، فإن استقلالية الدائرة تحت ظروف العطل تقتصر أساسا على معاوقة الموصلات حتى الخطأ ، ومعاوقة الخطأ نفسه ، وممانعة مسار العودة.

إن معاوقة الموصل حتى العطل ومسار الإرجاع تكون منخفضة جداً بشكل طبيعي (أقل من 0.5 أوم) ، ويجب أن يكون خلل المعاوقة منخفضاً (أي أن دائرة قصر ميتة لا توجد لها مقاومة) ، يمكن ملاحظة أن تيار الصدع يمكن أن يكون تكون عالية جدا ، أي عدة مئات من الامبير.

مرة أخرى من الشكل 7.5 ، دعونا ننظر في مثال عملي واحد للخطأ. بافتراض أن المحول في الشكل 7.5 يعمل عند 550 فولط ، فإن جهد الطور إلى الأرض سيكون 550 / √3 ، أي 318 فولت. ثم دعونا نفترض خطأ أن تكون دائرة قصيرة ميتة من مقاومة صفر ، وتقدير مقاومة الموصلين ومسار العودة ليكون 0.25 أوم. سيكون التيار الخاطئ من ترتيب 318/025 = 1272 أمبير.

في الواقع ، إذا كانت قيمة المعاوقة أقل ، سيكون التيار أعلى بكثير. من الناحية العملية ، إذا كان هذا الخطأ ناتجًا عن كبل تالف على الوجه ، فقد يحدث شرارة حادة.

أيضا ، بسبب تيار العطل الثقيل ، سيحدث ارتفاع درجة الحرارة الشديد في وقت ما يسبب حريق ، تلف في المعدات ، و / أو ربما حروق شديدة لأي شخص مؤسف بما يكفي ليكون في المنطقة المجاورة للخطأ. وقد لوحظ أيضًا أن التيارات الأرضية الشاردة ، نتيجة لتيارات الأعطال الثقيلة ، قد تشعل أيضًا صاعقًا دائمًا.

وهناك نقطة أخرى هامة يجب ملاحظتها وهي أنه عندما يحدث تيار عطل كبير لعدة مئات من الأمبيرات ، يتدفق على طول موصل الأرض ، فإنه قد ينتج قطرة كبيرة محتملة ، على الرغم من أن معاوقة الموصل قد تكون أقل من أوم واحد.

نظرًا لأن الموصل الأرضي مخروطًا في الخارج ، فإن النهاية البعيدة وغلاف الماكينة يصبحان مباشرًا ، وأي شخص يلامس غلاف الجهاز عند حدوث الخطأ يمكن أن يلاحظ صدمة شديدة.

عادة ما يتم تجنب هذا النوع من الخطر لأن الجهاز نفسه على اتصال مع الأرض ، ويجد تيار العطل مسار العودة عبر الأرض نفسها وكذلك على طول الموصل. ومع ذلك ، فإن الخطر متأصل في نظام نظام حماية الأعطال الصلبة.

تسرب الأرض الحساسة:

يقع تسرب الأرض الحساسة ، المعروف بسهولة أكبر كدائرة SEL ، في شكلين ، إما نقطة واحدة أو متعددة النقاط. في هذا النظام ، وفقًا للمواصفات ، يجب ألا يتجاوز تيار خلل الأرض 750 ميلي أمبير (mili-أمبير).

ومع ذلك ، يجب تذكر شيء واحد أنه على الرغم من انخفاض مستوى التيار إلى حد كبير ، يجب أن يكون مفهوما أن تيارات الأعطال التي يمكن أن تتدفق في أنظمة التسرب الأرضية الحساسة لا تزال قادرة على إشعال خليط من الميثان / الهواء ، حيث أن الدوائر ليست مصنفة على أنها آمنة جوهريا.

تتشابه المبادئ الأساسية لنظم إرساء أحادية النقطة مع الأنظمة المؤرضة الصلبة في ذلك حيث يتم استخدام محول توازن أساسي أكثر حساسية من النوع ذي التأريض الصلب. في الواقع ، الفرق الرئيسي بين النظامين هو طريقة تهوية المحول ، نقطة النجم ، كما هو موضح في الشكل 7.6.

في نظام SEL أحادي النقطة ، يتم إدخال معاوقة بين نقطة النجمة والأرض لقيمة كهذه للحد من تيار خلل الأرض إلى حد أقصى قدره 750 مللي أمبير. على الرغم من أن هذا هو الحد الأقصى لتيار العطل الذي يمكن أن يتدفق ، فإن رحلة ترحيل تسرب الأرض سيتم ضبطها على الانتقال بين 80/100 مللي أمبير ، مما يعطي عامل أمان يبلغ حوالي 7 إلى 1.

ومع ذلك ، من الشكل 7.6 نرى دارة نموذجية لوحدة الحماية في لوحة نهاية البوابة. يتم الكشف عن خطأ بواسطة محول التوازن الأساسي. بما أن تيار العطل صغير جدا ، فإن درجة عدم الاتزان للتيارات في موصلات الطاقة تكون صغيرة جدا ، ويمكن الحصول على فرق صغير جدا فقط في المطاريف الثانوية.

يتم تطبيق هذا الاختلاف المحتمل على مكبر الصوت الإلكتروني الذي يقاطع التيار إلى مرحل يعمل بالطاقة بشكل طبيعي. جهات اتصال الترحيل مفتوحة ، وبالتالي كسر الدوائر الطيار وتشغيل الملف ، بحيث يفتح قواطع.

هذا النظام ، ومع ذلك ، هو تمييزية بطبيعتها. تبقى التواترات في الدوائر المتوازية مع الدائرة المعطلة متوازنة ، بحيث عادة ما يكون فقط موصل في الخلل في الدائرة. إذا كان من الممكن عزل الخلل عن طريق موصل نهاية البوابة ، فعادة ما يخرج الناقل قبل تبديل القسم أو فواصل الدائرة الفرعية.

كما يتضمن الشكل 7.6 أيضًا دارة فحص نموذجية. في الواقع ، يتم إدراج نظرة كهربائية أيضا في نظام earthling مقاومة عالية.

عندما يكون المحول مفتوحًا ، يتم توصيل محول ثانوي بين موصل الأرض ونقطة مركزية اصطناعية ، يتم إنشاؤها بواسطة ثلاث معاوقة مرتبطة بالنجوم عبر خطوط الطاقة. متصل متعرج على محول التوازن الأساسية في سلسلة.

عندما يكون هناك خلل في الكبل أو الجهاز الزائد ، يتم إكمال الدارة وتدفقات التيار في الملف المتعرج لمحول التوازن الأساسي. يتم إخراج الإخراج في المرحلة الثانوية ، ويتم تطبيق هذا على المضخم الإلكتروني ، والذي يمنع الترحيل من إعادة التعيين. ﻻ ﻳﻤﻜﻦ إﻋﺎدة إﻏﻼق ﺟﻬﺎز اﻟﺘﻮﺻﻴﻞ ﺣﺘﻰ ﻳﺘﻢ ﺗﺼﺤﻴﺢ اﻟﺨﻄﺄ.

في الشكل 7.7 ، يظهر النظام متعدد النقاط في رسم بياني تخطيطي. في النظام متعدد النقاط ، يتم عزل النقطة تمامًا عن الأرض ، أي أنها حرة محايدة. يتم تقديم محايد كاذب من خلال محول محايد كاذب يتكون من ثلاث جرح ملفوف على قلب مغناطيسي شائع.

ترتبط إحدى طرفي كل ملفين بكلٍّ من المراحل الثلاثة الخارجة ، بينما ترتبط الأطراف الأخرى معًا لتشكيل نقطة نجم. ثم يتم توصيل هذه النقطة النجمية إلى الأرض عبر دائرة الكشف عن الخطأ ذات المعاوقة الكافية للحد من أقصى عطل للتيار إلى 20 مللي أمبير. على نظام 550 فولت و 40 مللي أمبير. على نظام 1000 فولت.

هذا المستوى من تيار العطل قادر ، في ظل ظروف خطأ شديدة ، على التدفق في دائرة الكشف لكل لوحة من النظام قيد التشغيل ، في اللحظة التي يحدث فيها الخطأ.

ولكي يكون إجمالي التيار المتدفق في الخطأ محددًا بـ 750 مللي أمبير ، يجب أن يكون عدد مربعات نهاية البوابة قيد التشغيل في أي نظام في أي وقت مقتصراً على 750/20 تقريباً. 37 على نظام 550 فولت و 750/40 أي تقريبا. 18 على نظام 1100 فولت. هذا لا يسبب أي إحراج لأنه جيد ضمن العدد المعتاد للوحات المطلوبة في أي نظام واحد.

يتم توحيد حساسية دوائر الكشف عن التسرب الأرضي المتعدد النقاط عند حد أدنى قدره 60 K ohms. وهذا يعني أنه في ظل ظروف التشغيل العادية لخط الجهد ، فإن الطور الواحد إلى خطأ أرضي له مقاومة 60 كيلو أوم قد يتسبب في أن تقوم اللوحة بالانتقال إلى الأرض على خطأ في تيار تعشيق قصوى تقريبًا. 3 ميلي أمبير على نظام 550 فولت و 6 مللي أمبير على نظام 1،100 فولت.

يتم تعيين وحدات حماية المحولات والتبديل القوسي على مقربة من 60 كيلو أوم كما هو عملي ولكن لا يقل عن 40 كيلو أوم. يتم تعيين وحدات التحكم في مربع بوابة النهاية لمسح خطأ الأرض في أقل من 100 ميلي ثانية (أي أقل من 5 دورات). تم ضبط مفتاح التبديل على المسح بين 200 و 400 ميلي ثانية ووحدة التحكم في المحول لمسح ما بين 600 و 800 ميلي ثانية ، أي بين 30 و 40 دورة.

سوف يعمل تيار الفاصل الأرضي ، كما ذكر أعلاه ، على عرض كل دارة كشف في كل لوحة على النظام قيد التشغيل في الوقت الذي يحدث فيه الخطأ. يمكن أن نتوقع ، إذن ، أن كل لوحة من هذا القبيل ستقوم بالخروج على خطأ الأرض. لذلك من الضروري منع اللوحة التي تغذي جهاز الصدع من إعادة تنشيطها إلى الخطأ.

لهذا الغرض على وجه الخصوص ، يتم توفير دائرة مراقبة تعمل على إقفال اللوحة وتمنع إعادة تشغيلها حتى يتم إزالة الخلل. يمكن إعادة تشغيل جميع اللوحات الأخرى على النظام على الفور ، وبالتالي الحد من تعطيل الإنتاج إلى الحد الأدنى.

يوضح الشكل 7.7 الدارة الأساسية لوحدة الحماية في لوحة نهاية البوابة. عادة ما تكون جهات الاتصال لترحيل الصدع الأرضي مفتوحة ، بحيث لا يمكن إتمام الدائرة التجريبية إلا عند تنشيط المرحل. وعادة ما يتم تنشيط المرحل بواسطة ثانوي من محول الدائرة التجريبية عبر المضخم الإلكتروني. لذلك ، تقوم جهات الاتصال الخاصة به بإغلاق وإعداد الدائرة التجريبية عندما يتم توصيل الطاقة إلى شريط ناقل اللوحة.

إذا حدث خطأ ، وتدفقات التيار في معاوقة كشف الخطأ ، يظهر اختلاف محتمل عبر المعاوقة. يتم تطبيق فرق الجهد هذا على المضخم الإلكتروني. يقطع خرج المضخم دائرة ترصد الأعطال الأرضية ، بحيث يتم إلغاء تنشيط المرحل ، وتخترق اتصالاته الدوائر التجريبية ويفتح القائد.

يدرج الشكل 7-7 دائرة المراقبة الكهربائية اللازمة للتمييز الموازي. يتم ترتيب الدارة بحيث يتم توصيل محول المحول الثانوي بين المعاوقة المميزة بنجمة ومقاومة كشف الخطأ عندما يكون القالب مفتوحًا. تعتمد طريقة صنع الاتصال على عمل الوحدة. في المخطط ، يتم عرض الاتصالات المساعدة التي تشغلها آلية القواطع.

عندما يحدث خلل في الكبل أو الجهاز الزائد ، يتم الانتهاء من الدائرة بمجرد فتح موصل الاتصال ، والتدفقات الحالية في معاوقة كشف الأخطاء تمامًا كما يحدث في حالة تدفق تيار العطل. يتم تغذية فرق الجهد إلى المضخم الإلكتروني الذي يمنع الترحيل من التنشيط وإعادة الضبط.

ثم عندما يكون التأمين قيد التشغيل ، يمر التيار من خلال الخطأ ، والذي قد يكون مكشوفًا. لهذا السبب ، يجب أن تكون دائرة الإغلاق آمنة بشكل جوهري. عندما يتم تشغيل التسرب الأرضي ، يتم تشغيل مزلاج ميكانيكي يعمل على إقفال صندوق نهاية البوابة ولا يمكن إعادة ضبطه إلا بواسطة كهربائي بمفتاح خاص بعد إزالة الخطأ.


موصى به

أربع خطوات مهمة لتطبيق التسويق من شخص إلى شخص
2019
حفظ الغابات: طرق مفيدة لحفظ الغابات
2019
أعلى 2 مصادر السلطة في المنظمة
2019