ทำไมความต้านทานการต่อพื้นของสถานีไฟฟ้าขนาดเล็กจึงมักจะ ≤4Ω
ในฐานะอุปกรณ์จ่ายไฟฟ้าหลัก การทำงานอย่างปลอดภัยของสถานีแปลงไฟฟ้าขนาดเล็กขึ้นอยู่กับมาตรการต่อพื้นที่เชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ คนมักสงสัยว่า: ทำไมความต้านทานต่อพื้นที่เชื่อมต่อของสถานีแปลงไฟฟ้าขนาดเล็กถึงมักกำหนดให้ไม่เกิน 4Ω? ด้านหลังค่านี้มีพื้นฐานทางเทคนิคและข้อจำกัดของการใช้งานอย่างเคร่งครัด แท้จริงแล้ว ความต้องการ ≤4Ω ไม่จำเป็นต้องใช้ในทุกกรณี มันใช้เฉพาะในสถานการณ์ที่ระบบแรงดันสูงใช้วิธี "ไม่ต่อพื้นที่เชื่อมต่อ", "ต่อพื้นที่เชื่อมต่อแบบเรโซแนนซ์" หรือ "ต่อพื้นที่เชื่อมต่อแบบความต้านทานสูง" เนื่องจากภายใต้วิธีต่อพื้นที่เชื่อมต่อเหล่านี้ เมื่อเกิดข้อผิดพลาดในการต่อพื้นที่เชื่อมต่อเฟสเดียวบนฝั่งแรงดันสูง กระแสไฟฟ้าที่ผิดพลาดจะมีขนาดเล็ก (โดยทั่วไปไม่เกิน 10A) หากควบคุมความต้านทานต่อพื้นที่เชื่อมต่อไว้ภายใน 4Ω แรงดันไฟฟ้าที่ผิดพลาดสามารถจำกัดได้ในช่วงที่ค่อนข้างปลอดภัย (เช่น 40V) ทำให้ลดความเสี่ยงจากการช็อกไฟฟ้าที่เกิดจากแรงดันเพิ่มขึ้นของสาย PE บนฝั่งแรงดันต่ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ ข้อความต่อไปนี้จะวิเคราะห์หลักการและตรรกะเบื้องหลังความต้องการทางเทคนิคนี้อย่างลึกซึ้ง
ทำไมความต้านทานต่อพื้นที่เชื่อมต่อของสถานีแปลงไฟฟ้าขนาดเล็กจึงมักกำหนดให้ไม่เกิน 4Ω? แท้จริงแล้ว ความต้องการที่ความต้านทานต่อพื้นที่เชื่อมต่อควร ≤ 4Ω มีเงื่อนไขที่เหมาะสมและไม่ใช่ทุกกรณี มาตรฐานนี้ใช้เฉพาะในสถานการณ์ที่ระบบแรงดันสูงใช้วิธีไม่ต่อพื้นที่เชื่อมต่อ ต่อพื้นที่เชื่อมต่อแบบเรโซแนนซ์ หรือต่อพื้นที่เชื่อมต่อแบบความต้านทานสูง ไม่ใช่สำหรับสถานการณ์ที่ระบบแรงดันสูงใช้วิธีต่อพื้นที่เชื่อมต่ออย่างมีประสิทธิภาพ
ในวิธีต่อพื้นที่เชื่อมต่อสามวิธีดังกล่าว (ไม่ต่อพื้นที่เชื่อมต่อ ต่อพื้นที่เชื่อมต่อแบบเรโซแนนซ์ และต่อพื้นที่เชื่อมต่อแบบความต้านทานสูง) กระแสไฟฟ้าที่ผิดพลาดในเฟสเดียวของระบบแรงดันสูงมีขนาดเล็ก โดยทั่วไปไม่เกิน 10 A เมื่อกระแสไฟฟ้าที่ผิดพลาดไหลผ่านความต้านทานต่อพื้นที่เชื่อมต่อ Rb ของสถานีแปลงไฟฟ้าขนาดเล็ก จะเกิดแรงดันตกคร่อมที่นั่น หาก Rb เป็น 4Ω แรงดันตกคร่อมจะเป็น:U=I×R=10A×4Ω=40V
เนื่องจากการต่อพื้นที่เชื่อมต่อเพื่อป้องกันของระบบแรงดันสูงและการต่อพื้นที่เชื่อมต่อของระบบจ่ายไฟฟ้าแรงดันต่ำมักใช้ขั้วต่อพื้นที่เชื่อมต่อเดียวกัน แรงดันของสาย PE บนฝั่งแรงดันต่ำต่อพื้นที่เชื่อมต่อก็จะเพิ่มขึ้นเป็น 40 V แรงดันนี้ต่ำกว่าขีดจำกัดความปลอดภัยสำหรับการช็อกไฟฟ้า (ขีดจำกัดแรงดันที่สัมผัสโดยทั่วไปถือว่าเป็น 50 V) ทำให้ลดความเสี่ยงจากการเกิดอุบัติเหตุช็อกไฟฟ้าทางฝั่งแรงดันต่ำเมื่อเกิดข้อผิดพลาดในการต่อพื้นที่เชื่อมต่อบนฝั่งแรงดันสูงได้อย่างมาก
ตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง (เช่น "รหัสการออกแบบการต่อพื้นที่เชื่อมต่อของระบบไฟฟ้าสลับ" GB/T 50065-2014) ข้อ 6.1.1 ระบุว่า:
สำหรับอุปกรณ์จ่ายไฟฟ้าแรงดันสูงที่ทำงานในระบบไม่ต่อพื้นที่เชื่อมต่อ ต่อพื้นที่เชื่อมต่อแบบเรโซแนนซ์ และต่อพื้นที่เชื่อมต่อแบบความต้านทานสูง และจ่ายไฟฟ้าให้อุปกรณ์ไฟฟ้าแรงดันต่ำ 1kV หรือต่ำกว่า ความต้านทานต่อพื้นที่เชื่อมต่อเพื่อป้องกันควรมีค่าตามข้อกำหนดต่อไปนี้และไม่ควรเกิน 4Ω: R ≤ 50 / I
R: คำนึงถึงความต้านทานต่อพื้นที่เชื่อมต่อสูงสุดหลังจากพิจารณาการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล (&Ω);
I: กระแสไฟฟ้าที่ผิดพลาดในเฟสเดียวสำหรับการคำนวณ ในระบบต่อพื้นที่เชื่อมต่อแบบเรโซแนนซ์ ใช้กระแสไฟฟ้าคงที่ที่จุดผิดพลาดเป็นพื้นฐานสำหรับการแปล
สรุปแล้ว การจำกัดความต้านทานต่อพื้นที่เชื่อมต่อของสถานีแปลงไฟฟ้าขนาดเล็กไว้ไม่เกิน 4Ω มีวัตถุประสงค์เพื่อควบคุมแรงดันที่สัมผัสให้อยู่ในช่วงที่ปลอดภัยและรับประกันความปลอดภัยส่วนบุคคลเมื่อเกิดข้อผิดพลาดในการต่อพื้นที่เชื่อมต่อบนฝั่งแรงดันสูง ความต้องการนี้เป็นผลมาจากการออกแบบความปลอดภัยตามระบบต่อพื้นที่เชื่อมต่อและระดับกระแสไฟฟ้าที่ผิดพลาดที่เฉพาะเจาะจง
