چه دلایلی برای سیستمهای زمینبندی با مقاومت بالا وجود دارد
سیستمهای زمیندار با مقاومت بالا (معمولاً به آنها سیستمهای زمیندار با مقاومت بالا میگویند) عمدتاً به دلایل زیر استفاده میشوند:
محدود کردن جریان خطای زمین
کاهش ریسک خسارت تجهیزات
در سیستمهای زمیندار با مقاومت بالا، جریان خطای زمین به سطح نسبتاً پایینی محدود میشود. هنگام وقوع خطا در زمین، جریان خطا کوچکتری از مسیر زمین میگذرد. این سطح پایین جریان خطا تأثیر کمتری بر تنش حرارتی و الکترودینامیک تجهیزات برقی (مانند ترانسفورماتورها، کابلها، تجهیزات قطع و غیره) نسبت به سیستمهای زمیندار با مقاومت پایین یا زمیندار مستقیم دارد. به عنوان مثال، برای برخی از تجهیزات برقی دقیق که حساستر به جریانهای خطا هستند، سیستم زمیندار با مقاومت بالا میتواند از خسارت داخلی عایق تجهیزات یا تغییر شکل ساختار مکانیکی ناشی از گرمای تولید شده توسط جریانهای خطا بیش از حد جلوگیری کند.
جلوگیری از گسترش خطا
جریان خطا کوچکتر در زمین میتواند از وقوع خطاها جدیتر مانند کوتاهمدار بین فازها در صورت وقوع خطا در زمین جلوگیری کند. در سیستمهای زمیندار با مقاومت پایین، جریان خطا بزرگ میتواند نیروی الکترومغناطیسی قویتری تولید کند که باعث میشود تجهیزات برقی اطراف نقطه خطا تحت تأثیر شوک مکانیکی قرار گیرند و منجر به تخریب عایق بین فازها شود و بنابراین محدوده خطا گسترش یابد. سیستم زمیندار با مقاومت بالا میتواند این ریسک را به طور موثر کاهش دهد و محدوده خطا را به نقطه خطا در زمین محدود کند.
حفظ پایداری سیستم
کاهش افت ولتاژ
هنگام وقوع خطا در زمین، سیستم زمیندار با مقاومت بالا به دلیل جریان خطا کوچک، تأثیر کمتری بر ولتاژ سیستم دارد. در برخی از محلهای صنعتی با نیاز بالا به پایداری ولتاژ، مانند تولید مداوم شرکتهای شیمیایی یا مراکز داده، چنین سیستمهایی میتوانند افت ولتاژ ناشی از خطا در زمین را کاهش دهند. به عنوان مثال، در یک مرکز داده، اگر ولتاژ به طور ناگهانی به دلیل خطا در زمین کاهش یابد، دستگاههایی مانند سرورها ممکن است خاموش شوند یا دادهها از دست بروند. سیستم زمیندار با مقاومت بالا به حفظ پایداری ولتاژ و اطمینان از عملکرد طبیعی دستگاهها کمک میکند.
بهبود پیوستگی تأمین انرژی
چون سیستم زمیندار با مقاومت بالا در صورت وقوع خطا در زمین بازرس را فوراً قطع نمیکند (در برخی موارد میتواند با خطا برای مدتی کار کند)، این موضوع پیوستگی تأمین انرژی را بهبود میبخشد. برای برخی از بارهای مهم که قطع برق آسان برای آنها مجاز نیست، مانند سیستمهای حمایت از زندگی در بیمارستانها، تجهیزات ناوبری در فرودگاهها و غیره، سیستمهای زمیندار با مقاومت بالا میتوانند تأمین برق را در حین تشخیص و تعمیر خطا حفظ کنند و زمان کافی برای اطمینان از عملکرد تجهیزات مهم فراهم کنند.
تسهیل تشخیص و موقعیتیابی خطا
تشخیص خطا
در سیستم زمیندار با مقاومت بالا، اگرچه جریان خطا در زمین کوچک است، میتواند با دستگاههای تشخیص خطا در زمین خاص (مانند ترانسفورماتور جریان دنباله صفر، رله خطا در زمین و غیره) به طور دقیق تشخیص داده شود. این دستگاهها میتوانند جریان خطا در زمین کوچک را تشخیص دهند و سیگنال هشدار به عملیات و نگهداری ارسال کنند تا خطا را به موقع رفع کنند. به عنوان مثال، در سیستمهای برق پیچیده در کارخانههای صنعتی بزرگ، این توانایی تشخیص خطا به طور دقیق کمک میکند به موقعیتیابی سریع نقاط خطا و کاهش زمان تشخیص خطا.
دقت موقعیتیابی
چون سیستم زمیندار با مقاومت بالا محدوده پخش جریان خطا را محدود میکند، مسیر جریان خطا نسبتاً واضح است که به بهبود دقت موقعیتیابی خطا کمک میکند. در سیستمهای زمیندار با مقاومت پایین، جریان خطا ممکن است از مسیرهای متعدد موازی عبور کند. در سیستم زمیندار با مقاومت بالا، جریان خطا عمدتاً از طریق مسیر مقاومت زمین میگذرد که موقعیتیابی خطا را آسانتر میکند و به عملیات و نگهداری کمک میکند تا خطا را به موقع رفع کنند.
