ترانسفورماتورها ستون فقرات سیستم های توزیع برق هستند و قابلیت اطمینان آنها به راه حل های زمینی قوی-به ویژه در محیط های مستعد رعد و برق بستگی دارد. برای ترانسفورماتورهای کوچک و متوسط ، یک سیستم زمینی به خوبی طراحی شده نه تنها ایمنی عملیاتی را تضمین می کند بلکه اثرات ویرانگر حملات رعد و برق و افزایش الکتریکی را نیز کاهش می دهد. در این وبلاگ ، ما اصول طراحی مهم را برای سیستم های زمینی ترانسفورماتور مؤثر تجزیه می کنیم.
1. نقش پایه گذاری در محافظت از رعد و برق را درک کنید
اعتصابات رعد و برق باعث ولتاژ و جریان های عظیم گذرا می شود که می توانند عایق ترانسفورماتور و تجهیزات متصل را از بین ببرند. یک سیستم زمینی به درستی طراحی شده:
انرژی افزایش را از بین می بردبا خیال راحت به زمین.
پتانسیل ها را برابر می کنددر سراسر سیستم برای جلوگیری از قوس.
اجزای حساس را سپری می کنداز تداخل الکترومغناطیسی (EMI).
2. اصول طراحی اصلی برای سیستم های زمینی ترانسفورماتور
الف) مسیر زمینی امپدانس پایین
مقاومت زمین هدف: برای مقاومت در برابر زمین کمتر از یا مساوی 5 Ω (طبق استانداردهای IEEE) هدف قرار دهید. مقاومت پایین تر از اتلاف سریعتر جریان های گسل تضمین می شود.
آزمایش مقاومت خاک: آزمایش های خاک را برای تعیین مقاومت و بهینه سازی قرار دادن الکترود (به عنوان مثال ، میله های عمودی ، شبکه های افقی) انجام دهید.
ب - انتخاب و پیکربندی الکترود مناسب
مواد: از الکترودهای مقاوم در برابر خوردگی (فولاد با پیوند مس یا گالوانیزه) استفاده کنید.
عمق و فاصله: الکترودها را حداقل 3 متر عمق و فاصله 2 برابر خود را نصب کنید تا از مناطق مقاومت در برابر همپوشانی خودداری کنید.
سیستم های شبکه: برای پستها ، میله های عمودی را با شبکه های افقی ترکیب کنید تا یک مش با امپراتانس کم ایجاد شود.
ج - پیوند و مناطق تجهیزات
پیوند تمام اجزای فلزی (مخزن ترانسفورماتور ، نقطه خنثی ، بازداشت کنندگان افزایش) به شبکه زمینی برای از بین بردن اختلافات احتمالی.
شبکه را به ساختارهای مجاور (به عنوان مثال ، نرده ها ، پانل های کنترل) گسترش دهید تا از خطرات ولتاژ مرحله و لمسی جلوگیری شود.
D. ادغام حفاظت از افزایش
نصب کردنرعد و برق(به عنوان مثال ، واریستور اکسید فلزی) در پایانه های اولیه و ثانویه ترانسفورماتور.
استفاده کردنکابل های محافظو دستگاه های محافظت کننده افزایش یافته (SPD) در مدارهای ثانویه.
3. پیشرفت های طراحی خاص رعد و برق
زمین متقابل: برای رهگیری و تغییر مسیر جریانهای صاعقه ، هادی های پیشتاز را در اطراف ترانسفورماتور مستقر کنید.
حلقه حلقه: برای توزیع جریان یکنواخت ، یک الکترود حلقه حلقه بسته را در اطراف ترانسفورماتور تشکیل دهید.
سرکوب ولتاژ گذرا: جفت شدن جفت با لوله های تخلیه گاز یا شکاف های جرقه ای برای محافظت از چند مرحله ای.
4. انطباق و آزمایش
معیارها: به IEEE 80 ، IEC 62305 و NEC ماده 250 برای طراحی زمینی پایبند باشید.
نگهداری منظم: مقاومت در برابر زمین سالانه و بعد از وقایع مهم آب و هوایی. برای بررسی سیستم زنده از آزمایش کنندگان گیره استفاده کنید.
5. مطالعه موردی: زمینه برای ترانسفورماتور تجاری 500 کیلو ولت
یک پروژه اخیر برای یک مرکز خرید درگیر:
نصب آرایه الکترود عمودی 12- در خاک با مقاومت کم.
اتصال ترانسفورماتور خنثی به یک شبکه مس با جوش های گرمازدایی.
ادغام دستگیرندگان افزایش کلاس 1 در خط 11 کیلو ولت.
نتیجه: پس از نصب ، مقاومت در برابر زمین 3.2 Ω و خرابی های مربوط به رعد و برق در 2 سال اندازه گیری شد.
سؤالات متداول: پاسخ سریع برای مهندسان
q1. آیا می توانم از یک میله زمینی برای ترانسفورماتور 100 کیلو ولت استفاده کنم؟
شماره چندین میله (3+) ، که به طور موازی پیوند خورده است ، برای دستیابی به امپدانس کم مورد نیاز است.
Q2 نوع خاک چگونه بر پایه و اساس تأثیر می گذارد؟
خاک رس یا لوم (مقاومت کم) ایده آل است. برای خاک صخره ای ، از الکترودهای شیمیایی یا برگشتی با بنتونیت استفاده کنید.
q3. طول عمر یک سیستم زمینی چیست؟
20-30 سال با مواد مقاوم در برابر خوردگی و بازرسی های منظم.
پایان
یک سیستم زمینی مقاوم به رعد و برق برای ترانسفورماتورهای کوچک و متوسط نیاز به دقت در طراحی ، انتخاب مواد و رعایت استانداردهای جهانی دارد. با اولویت بندی امپدانس پایین ، پیوند قوی و محافظت از افزایش ، شما هم از تجهیزات و هم در زندگی انسان محافظت می کنید-در عین حال خرابی گران قیمت را به حداقل می رساند.
به کمک متخصص نیاز دارید؟برای طراحی یک راه حل زمینی سفارشی متناسب با نیازهای ترانسفورماتور خود با تیم ما تماس بگیرید.