Mengapa Rintangan Penyambungan Substesen Padat Biasanya ≤4Ω

Sebagai peralatan distribusi tenaga utama, operasi selamat stesen substation padat bergantung kepada langkah-langkah penghujung yang boleh dipercayai. Orang sering bertanya: Mengapa rintangan penghujung stesen substation padat biasanya dikehendaki tidak melebihi 4Ω? Di sebalik nilai ini, terdapat asas teknikal yang ketat dan had situasi aplikasi. Sebenarnya, keperluan ≤4Ω tidak wajib dalam semua kes. Ia utamanya berlaku untuk situasi di mana sistem tekanan tinggi menggunakan kaedah "tidak dihujung", "penghujungan resonan", atau "penghujungan rintangan tinggi". Kerana di bawah kaedah-kaedah penghujungan ini, apabila terjadi kerosakan fasa tunggal pada sisi tekanan tinggi, arus kerosakan adalah relatif kecil (biasanya tidak melebihi 10A). Jika rintangan penghujung dikawal dalam 4Ω, voltan kerosakan boleh dibatasi kepada julat yang relatif selamat (seperti 40V), dengan efektif mengelakkan risiko gegaran elektrik yang disebabkan oleh peningkatan potensi wayar PE pada sisi tekanan rendah. Teks berikut akan menganalisis secara mendalam prinsip dan logik di sebalik keperluan teknikal ini.

Mengapa rintangan penghujung stesen substation padat biasanya dikehendaki tidak melebihi 4 Ω? Sebenarnya, keperluan bahawa rintangan penghujung harus ≤ 4 Ω mempunyai syarat-syarat yang berlaku dan tidak berlaku untuk semua situasi. Standard ini utamanya berlaku untuk situasi di mana sistem tekanan tinggi menggunakan penghujungan tidak dihujung, penghujungan resonan, atau penghujungan rintangan tinggi, bukan kepada situasi di mana sistem tekanan tinggi menggunakan penghujungan yang berkesan.

Dalam tiga kaedah penghujungan di atas (tidak dihujung, penghujungan resonan, dan penghujungan rintangan tinggi), arus kerosakan fasa tunggal sistem tekanan tinggi adalah relatif kecil, biasanya tidak melebihi 10 A. Apabila arus kerosakan tersebut mengalir melalui rintangan penghujung R_b stesen substation padat, jatuh tegangan akan terhasil di seberangnya. Jika R_b ialah 4 Ω, jatuh tegangan adalah:U=I×R=10A×4Ω=40V

Kerana penghujungan perlindungan sistem tekanan tinggi dan penghujungan sistem sistem pengagihan tekanan rendah sering kali berkongsi elektroda penghujung yang sama, potensi wayar PE pada sisi tekanan rendah ke tanah juga akan meningkat menjadi 40 V. Voltan ini lebih rendah daripada had keselamatan untuk gegaran elektrik manusia (had voltan sentuhan biasanya dianggap sebagai 50 V), dengan demikian mengurangkan risiko kemalangan gegaran elektrik personal pada sisi tekanan rendah semasa terjadi kerosakan penghujung pada sisi tekanan tinggi.

Berdasarkan standard yang berkaitan (seperti "Kod Reka Bentuk Penghujungan Pemasangan Elektrik AC" GB/T 50065-2014), Pasal 6.1.1 menetapkan: 
Untuk peralatan pengagihan tenaga tekanan tinggi yang beroperasi dalam sistem tidak dihujung, penghujungan resonan, dan penghujungan rintangan tinggi, dan menyediakan tenaga kepada peranti elektrik tekanan rendah 1kV dan seterusnya, rintangan penghujung penghujungan perlindungan harus memenuhi keperluan berikut dan tidak boleh melebihi 4Ω: R ≤ 50 / I

• R: Pertimbangkan rintangan penghujung maksimum selepas mempertimbangkan variasi musim (&Ω); 

• I: Arus kerosakan fasa tunggal untuk pengiraan. Dalam sistem penghujungan resonan, arus sisa di titik kerosakan digunakan sebagai asas untuk penterjemahan.

Kesimpulannya, pembatasan rintangan penghujung stesen substation padat dalam 4Ω bertujuan untuk mengawal voltan sentuhan dalam julat yang selamat dan memastikan keselamatan peribadi apabila terjadi kerosakan penghujung pada sisi tekanan tinggi. Keperluan ini adalah hasil reka bentuk keselamatan berdasarkan sistem penghujungan tertentu dan tahap arus kerosakan.