ما هي أسباب استخدام أنظمة التأريض ذات المقاومة العالية فقط؟

تُستخدم أنظمة الأرضية العالية (وهي تُعرف عادة بأنظمة الأرضية ذات المقاومة العالية) بشكل أساسي للأسباب التالية:

تقييد تيار خطأ الأرض

تقليل خطر تلف المعدات

في أنظمة الأرضية ذات المقاومة العالية، يتم تقييد تيار خطأ الأرض إلى مستوى نسبيًا منخفض. عندما يحدث خطأ أرضي، يتدفق تيار خطأ أصغر عبر مسار الأرض. هذا المستوى المنخفض لتيار الخطأ له تأثير أقل على الإجهاد الحراري والديناميكي الكهربائي للمعدات الكهربائية (مثل المحولات، الكابلات، الأجهزة الكهربائية، إلخ) مقارنة بأنظمة الأرضية ذات المقاومة المنخفضة أو الأرضية المباشرة. على سبيل المثال، بالنسبة لبعض المعدات الكهربائية الدقيقة التي تكون أكثر حساسية لتيارات الخطأ، يمكن لأنظمة الأرضية ذات المقاومة العالية منع الحرارة الناتجة عن تيارات الخطأ الزائدة من تسبب تلف العزل الداخلي للمعدات أو تشوه الهيكل الميكانيكي.

تجنب انتشار الخطأ

يمكن للتيار الأقل لخطأ الأرض تجنب أعطال أكثر خطورة مثل قصر الدائرة بين الأطوار عند حدوث خطأ أرضي. في نظام الأرضية ذو المقاومة المنخفضة، قد ينتج تيار خطأ كبير قوة كهرومغناطيسية كافية بحيث تتعرض المعدات الكهربائية حول نقطة الخطأ للصدمات الميكانيكية، مما يؤدي إلى تدمير العزل بين الأطوار، وبالتالي توسيع نطاق الخطأ. يمكن لأنظمة الأرضية ذات المقاومة العالية تقليل هذا الخطر بشكل فعال بحيث يتم تقييد نطاق الخطأ لنقطة خطأ الأرض.

الحفاظ على استقرار النظام

تقليل الانخفاضات الجهدية

عند حدوث خطأ أرضي، يكون تأثير نظام الأرضية ذو المقاومة العالية على جهد النظام ضئيلًا نسبيًا بسبب تيار الخطأ الصغير. في بعض المواقع الصناعية ذات متطلبات عالية لاستقرار الجهد، مثل الإنتاج المستمر للشركات الكيميائية أو مراكز البيانات، يمكن لهذه الأنظمة تقليل الانخفاضات الجهدية الناتجة عن أخطاء الأرض. على سبيل المثال، في مركز بيانات، إذا انخفض الجهد بشكل حاد بسبب خطأ أرضي، فقد يتم إيقاف الأجهزة مثل الخوادم أو فقدان البيانات. يساعد نظام الأرضية ذو المقاومة العالية في الحفاظ على استقرار الجهد وضمان التشغيل الطبيعي للأجهزة.

تحسين استمرارية التزويد بالطاقة

نظرًا لأن نظام الأرضية ذو المقاومة العالية لا يتسبب على الفور في قطع الدائرة عند حدوث خطأ أرضي (يمكنه العمل لمدة معينة مع وجود خطأ في بعض الحالات)، فإن هذا يحسن استمرارية التزويد بالطاقة. بالنسبة لبعض الأحمال الهامة التي لا يسمح بفصل الطاقة عنها بسهولة، مثل أنظمة دعم الحياة في المستشفيات، ومعدات الملاحة في المطارات، إلخ، يمكن لأنظمة الأرضية ذات المقاومة العالية الحفاظ على التزويد بالطاقة أثناء عملية البحث عن الأخطاء وإصلاحها، مما يوفر الوقت اللازم لضمان تشغيل المعدات الهامة.

يسهل الكشف عن الأخطاء وموقعها

كشف الأخطاء

في نظام الأرضية ذو المقاومة العالية، رغم أن تيار خطأ الأرض صغير، إلا أنه يمكن الكشف عنه بدقة بواسطة أجهزة كشف الأخطاء الخاصة (مثل محول التيار المتسلسل الصفر، وأجهزة الرله لخطأ الأرض، إلخ). يمكن لهذه الأجهزة الكشف عن تيار خطأ الأرض الصغير وإرسال إشارة إنذار لإعلام فريق التشغيل والصيانة بالبحث عن الأخطاء في الوقت المناسب. على سبيل المثال، في الأنظمة الكهربائية المعقدة في المصانع الصناعية الكبيرة، تساعد هذه القدرة على الكشف الدقيق عن الأخطاء في تحديد نقاط الأخطاء بسرعة وتقليل وقت البحث عن الأخطاء.

دقة الموقع

نظرًا لأن نظام الأرضية ذو المقاومة العالية يحد من نطاق انتشار تيار الخطأ، فإن مسار تيار الخطأ يكون واضحًا نسبيًا، مما يساعد في تحسين دقة تحديد موقع الخطأ. في نظام الأرضية ذو المقاومة المنخفضة، قد يتدفق تيار الخطأ عبر مسارات متوازية متعددة. في نظام الأرضية ذو المقاومة العالية، يتدفق تيار الخطأ بشكل أساسي على طول مسار مقاومة الأرض، مما يجعل تحديد موقع الخطأ أسهل ويتيح لفريق التشغيل والصيانة تصحيح الأخطاء في الوقت المناسب.