لماذا تحتاج النقطة المحايدة للمحول إلى التأريض في بعض الأحيان ولكن ليس دائمًا؟

بالنسبة إلى-الكهربائيين ومشغلي أنظمة الطاقة في الموقع، لا يزال هناك ارتباك شائع: "في بعض الأحيان نحتاج إلى توصيل النقطة المحايدة للمحول إلى الأرض، وأحيانًا لا نفعل ذلك. كيف نحكم؟ هل هو أكثر أمانًا طالما أنه مؤرض؟"

هذا ليس سؤالا تافها. لقد تم تضليل العديد من عمال الكهرباء في الموقع-بقولهم: "يجب تأريض النقطة المحايدة، وإلا فهي غير آمنة". يبدو الأمر معقولًا، ولكن في الواقع، إذا ارتكبت خطأً في نوع النظام ومنطق الحماية، فسيؤدي ذلك في أفضل الأحوال إلى فشل الحماية وفي أسوأ الأحوال إلى احتراق المعدات، خاصة بالنسبة للمعدات الرئيسية مثل محولات الطاقة من النوع الجاف.

اليوم، سنوضح المنطق الفني لـ "ما إذا كانت النقطة المحايدة مؤرضة أم لا" من منظور النظام، ونجمع بين سيناريوهات التطبيق العملي لمحولات النوع الجاف بقدرة 300 كيلو فولت أمبير ومحولات الطاقة من النوع الجاف لمساعدتك على تجنب سوء الفهم وضمان التشغيل الآمن والمستقر لنظام الطاقة.

I. سوء الفهم: مطابقة النظام لتأريض النقطة المحايدة

يرى الكثير من الناس أن النقطة المحايدة لمحول التوزيع مؤرضة ويعتقدون أن هذا يجب أن يكون "الإجابة القياسية". ومع ذلك، فإنهم يتجاهلون حقيقة أساسية: طريقة التأريض للنقطة المحايدة ليست ثابتة، ولكن يتم تحديدها من خلال مستوى جهد النظام وخصائص الحمل ومتطلبات التشغيل.

على سبيل المثال، في نظام توزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض- (نظام TN-S)، يجب تأريض النقطة المحايدة مباشرة لتكوين دائرة حماية كاملة، مما يضمن تكوين حلقة تيار مؤرض عند انقطاع الخط N (خط PEN)، وذلك لتجنب كهربة المعدات ورفض الحماية. ينطبق هذا المتطلب أيضًا على محولات الطاقة من النوع الجاف المستخدمة في سيناريوهات الجهد المنخفض-، بما في ذلكمحولات 300 كيلو فولت أمبير من النوع الجاف.

في نظام توزيع الطاقة 10 كيلو فولت، وخاصة نظام الكابلات الحضرية ذي التيار السعوي الكبير، يجب تأريض النقطة المحايدة من خلال ملف إخماد القوس (التأريض الحثي ذو المعاوقة العالية-، وليس التأريض بالمقاومة). يقوم ملف إخماد القوس بتعويض تيار التأريض السعوي لقمع إعادة إشعال القوس وتحسين استمرارية إمداد الطاقة. يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية للتشغيل الآمن لمحولات الطاقة من النوع الجاف في أنظمة الجهد المتوسط-.

هناك سوء فهم شائع وهو أنه يتم الخلط بين "التأريض-عالي المقاومة" و"ملف التأريض القوسي". في الواقع، من الضروري التوضيح: ملف إخماد القوس هو نوع من التأريض الحثّي ذو المعاوقة العالية-، وتتمثل وظيفته الأساسية في تعويض تيار التأريض السعوي، بدلاً من تأريض المقاومة الذي يتحكم في تيار الخلل من خلال المقاومة.

ثانيا. المبدأ: اتجاهان لغرض التأريض بالنقطة المحايدة

للحكم على ما إذا كانت النقطة المحايدة للمحول بحاجة إلى التأريض، يجب علينا أولاً أن نفهم دوافع التصميم لتأريض النقطة المحايدة، وهو أيضًا المفتاح لضمان التشغيل الآمن للمعدات مثل المحولات من النوع الجاف بقدرة 300 كيلو فولت أمبير.

الغرض 1: تشكيل مسار عمل الحماية (خاصة في نظام TN)

إذا تم تأريض غلاف الجهاز (خط PE) ولكن النقطة المحايدة غير مؤرضة، فعندما ينكسر خط الصفر (خط PEN)، لا يمكن لتيار التسرب تشكيل حلقة، ولا يتمكن جهاز الحماية (مثل واقي التسرب، وواقي التيار الزائد) من اكتشاف تيار العطل وبالتالي يرفض التصرف. هذا هو المنطق الأساسي الذي ينص على أن النقطة المحايدة يجب أن تكون مؤرضة في أنظمة توزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض - (TN-S، TN-C، TN-C-S).

بالنسبة لمحولات الطاقة من النوع الجاف المستخدمة في سيناريوهات الجهد المنخفض -الصناعية والتجارية، مثل محولات النوع الجاف بقدرة 300 كيلو فولت أمبير، فإن التأريض المباشر للنقطة المحايدة هو الأساس لضمان العمل الموثوق لجهاز الحماية. بمجرد عدم تأريض النقطة المحايدة، فإن ذلك يعادل فصل حلقة تيار الخلل، مما يؤدي إلى كهربة المعدات ولكن دون التعثر، مما يؤدي إلى مخاطر كبيرة محتملة على السلامة.

الغرض 2: الحد من تيار العطل الأرضي والجهد الزائد لنظام التحكم

في أنظمة -الجهد المتوسط ​​(مثل 6~35 كيلو فولت)، قد يؤدي التأريض الشديد الصلابة (أي التأريض المباشر) إلى حدوث مشكلات: سيؤدي تيار التأريض المفرط إلى إتلاف عزل المعدات مثل محولات الطاقة من النوع الجاف؛ سيؤدي التيار الكبير الفوري إلى إعادة إشعال القوس وحرق العزل ؛ لا يمكن للنظام أن يسمح بالتعثر الفوري بسبب التأريض الفردي (مثل مستخدمي التحميل المهمين).

لذلك، تستخدم هذه الأنظمة في الغالب طريقتين للتأريض: التأريض بالمقاومة والتأريض بملف قمع القوس. يتحكم التأريض المقاوم في تيار العطل عند عشرات إلى مئات الأمبيرات، مما يتجنب تأثير التيار الزائد على المعدات؛ يستخدم التأريض بملف قمع القوس تيارًا حثيًا لتعويض تيار التسرب السعوي، وقمع الأقواس والحفاظ على مصدر الطاقة، وهو مناسب بشكل خاص للأنظمة التي تحتوي على المزيد من خطوط الكابلات.

ثالثا. طرق التأريض العملية والعلاقات المقابلة

رابعا. الحالة: عدم التطابق بين طريقة التأريض وقيمة إعداد الحماية

إن وقوع حادث حقيقي في الموقع-يستحق الحذر: فقد تم تصميم محول توزيع الطاقة بقدرة 10 كيلو فولت في الأصل بحيث يتم "تأريضه من خلال ملف إخماد القوس الكهربائي"، ولكن بسبب الإهمال في رسومات إنشاء التحويل اللاحقة، تم توصيل الموقع -بـ "التأريض المباشر"، بينما ظلت قيمة إعداد الحماية دون تغيير.

في أحد الأيام، حدثت -مرحلة واحدة من التأريض في النظام. لم تستوف قيمة إعداد الحماية حالة الزناد لمثل هذا الخطأ الحالي الكبير، مما أدى في النهاية إلى رفض الحماية للعمل، وتم حرق الفرع بأكمله، وتعطل محول الطاقة من النوع الجاف.

استنتاج المراجعة: "إن عدم التطابق بين قيمة إعداد الحماية وطريقة تأريض النظام هو السبب الجذري للحادث."

خاتمة

باختصار، طريقة التأريض للنقطة المحايدة للمحول هي نتيجة القرار المشترك لشكل التأريض لنظام توزيع الطاقة ومنطق الحماية واستراتيجية إمداد الطاقة. من المستحيل الحكم على "ما إذا كان سيتم التأريض أم لا" بشكل منفصل.

سواء كان محولًا من النوع الجاف بقدرة 300 كيلو فولت أمبير أو محول طاقة من النوع الجاف-كبير السعة، عند الحكم على طريقة التأريض للنقطة المحايدة، من الضروري مراعاة النقاط التالية بشكل شامل: ما إذا كان نظام TN؛ ما إذا كان هناك متطلبات تعويض قمع القوس؛ كيفية ضبط قيمة إعداد الحماية؛ ما إذا كان هناك انقطاع في خط PEN أو تيار سعوي عالي الجهد-. إذا كان هناك أي رابط خاطئ، فإن جهاز الحماية "سيرى ولكن لن يتصرف"، وسيكون الخطر الخفي أكبر.

          شركة جينشانمن للتكنولوجيا المحدودةتتمتع بخبرة غنية في مجال البحث والتطوير وإنتاج وتطبيق محولات الطاقة من النوع الجاف ومحولات النوع الجاف بقدرة 300 كيلو فولت أمبير. يمكننا تقديم إرشادات فنية احترافية لاختيار وتركيب المحولات، مما يساعدك على تجنب سوء الفهم الفني وضمان التشغيل الآمن والمستقر لنظام الطاقة.