Zein dira kointzun erdian erabiltzearen abantailak elektrizitate banaketan eta zer zainzarrien hartu behar dira?

Zer da Komunakoa?

Komunakoa sistema baten funtzionala (lan) eta ekipamenduaren babesteko eta uzkurren babestarako lurreko sistema bat partekatzea da. Edo, hau da, elektrizitateko gailu anitzeko lurreko konduktoreak elkarrekin konektatzen dira eta bat edo gehiagoko komuneko lurreko elektrodoarekin lotzen dira.

1. Komunakoen Ahalmenak

• Sistema sinpleagoa, lurreko konduktore gutxiago dituena, horrela mantentza eta inspektioa errazagoa da.

• Anitzeko lurreko elektrodoen paraleloan konektatutako berdintzatua den lurreko erresistentzia balio txikiagoa du alderatzean, bereiztu eta independentziak diren lurreko sistemak dituen erresistentzia osoarekin. Eraikinen estrukturailea edo armadura zerrituak komuneko lurreko elektrodo bezala erabiltzen badira—bere inbertsiboki baxuko erresistentziagatik—komunakoen abantailak oraindik nabarmenagoak dira.

• Fiabletasuna handituta: lurreko elektrodo bat huts egiten badu, besteak kontserbatu ditzakete.

• Lurreko elektrodoen kopurua murriztuta, instalazio eta material kostuak jaitsi egiten dira.

• Isolamendu-huts egitean, fasea eta kasua lotzeko,  galtzerdi handiagoa doal, babesteko gailuak azkar funtzionatzen hasiko dira. Honek ere lurreko tentsioa jaitsiko du pertsona kideak gaitasunezko gailuekin harremanetan egonenean.

• Uzkurren tentsio altuak arriskuak murrizten ditu.

Teoretikoki, uzkurren tentsio altuak eragindako atzera-barraketak saihesteko, uzkurren babestarako lurreko sistema eraikinen estrukturak, elektrizitateko gailuak eta haien lurreko sistemetatik urrun mantentu behar da. Hala ere, ingeniaritzan praktikan, hori askotan ezinezkoa da. Eraikitzen dituzten etxe askok adierazitako utilitate-line asko dituzte (energia, datuak, ura, etab.) espazio handian zabalduak. Bereziki, horma-zerritu estrukturalak uzkurren babestarako konduktore itxuratuekin erabiltzen badira, uzkurren babestarako sistema eraikinen kanpo lineetatik, gailu-kasoetatik edo energia-sistemaren lurreko sistematik elektrikoki isolatu beharrean, hori osoz gorabehera ezinezkoa da.

Kasu horretan, komunakoa gomendatzen da—transformatorren neutrala, elektrizitateko gailu guztien funtzionala eta babesteko lurreko sistema, eta uzkurren babestarako sistema batereko lurreko elektrodo sarearekin lotuta. Adibidez, eraikitzen diren etxe altuetan, elektrizitateko lurreko sistema uzkurren babestarako sistema integratzen denean, eraikinen barruko zerritu-sareak Faraday-en kaxara moduan funtzionatzen du. Kaxara honen barruko elektrizitateko gailu eta konduktore guztiak uzkurren tentsio-altuak eta atzera-barraketak babestuta daude.

Beraz, eraikinen metalikoaren egitura erabiltzean, sistema anitzeko komunakoa ez da bakarrik posible, baizik eta abantailagarria, betiere lurreko erresistentzia osoa 1 Ω baino txikiago mantentzen bada.

2. Komunakorako Kontsiderazio Garrantzitsuak

Lurreko korronteak:
Lurreko tentsio-altuak (GPR) arriskua lurreko korronteen magnitudean, iraunkortasunean eta maiztasunen menpe dago. Adibidez, uzkurren atzera-gailuak edo astoiak uzkurren botaketa unean korronte oso altuak izan ditzake, baina gertaera horiek labur eta infrekuentziak dira—beraz, GPR arriskua mugatua dago.

Hala ere, komuneko lurreko erresistentzia lotutako sistema guztietako eskatzen den baldintza gehien exigezkoari bete behar dio, idealitasunean ≤1 Ω.

Neutralko lurreko sistema solidoa duten tenperatura baxuko banaketan, komuneko lurreko elektrodoa lotutako karguen korronte ilunak portatzen ditu, lurreko korronte zirkularrak sortuz. Lurreko erresistentzia segurtasun-muga gainditzen badu, gailuak eta pertsona kideak arriskuan geratzen dira.

Gainera, ordenagailu eta elektronika sentikorra zabalean erabiltzen denean, filtro-lurreko sistema beharrezkoa da. Linea-lurreko EMI/RFI filtro handiak tentsio kapazitario handiak sortzen dituzte, horrek lurreko korronte osoari ekarpena ematen diote.

Lurreko tentsio-altuak lotutako gailuetan duen eragina:
Eraikitzen diren subestazio kompaktoen barnean, tradizionalki, transformatorren neutrala, metalikoaren kasoak eta karguen kasoak komuneko lurreko elektrodoarekin lotzen dira. Aldiz, uzkurren atzera-gailuak lurreko aparte bat eman zaie, uzkurren botaketa unean tentsio-altu arriskutsuak saihesteko.

Baina, kargu bat isolamendu-huts egiten badu eta korronte ilunak eman badu, osoan korrontea komuneko lurreko elektrodora doal, lurreko tentsio lokalak eta koadroen kaso-tentsioa gora egin dira. Mantentzaileak koadroaren ataria irekitzen badu, tentsioa jasoko du. Istorikoki, gertaera horiek berriro eta berriro gertatu dira.

Horrela, gaur egungo praktikan, funtzionala lurreko (adibidez, transformatorren neutrala) eta babesteko eta uzkurren lurreko sistema desberdinak dira, baita hau instalazio-komplexutasuna handitzen badu ere.

3. Oinarriko Estandaroak eta Regulazioak (Txina)

• Txinako uneko industria elektrikoaren estandaroen arabera:

• B klaseko elektrizitateko instalazioetan, banaketa-transformatora B klaseko gailuak dituen eraikinetan ez badago, eta bertako tensio altuak lurreko sistema batzuetan (Petersen coil-a, arku-supresio coil-a edo erresistentzia altua) funtzionatzen badu, orduan tensio baxuko sistema funtzionalaren lurreko elektrodoa transformatorren babesteko lurreko elektrodorekin lotu daiteke, betiere lurreko erresistentzia R ≤ 50/I (Ω) eta R ≤ 4 Ω betetzen badu.

• A klaseko elektrizitateko instalazioetan, sistema efektiboki lurrekoetan, transformatorren funtzionala lurreko elektrodoa babesteko lurreko sarean kanpo kokatu behar da—hau da, komunakoa ez da onartzen.

• Banaketa-transformatora B klaseko gailu dituen eraikinetan instalatzen bada, eta bertako tensio altuak erresistentzia baxuko sistema erabiltzen badu, orduan tensio baxuko funtzionala lurreko elektrodoa babesteko lurreko elektrodorekin lotu daiteke, betiere:

• Lurreko erresistentzia R ≤ 2000/I (Ω) betetzen badu, eta

• Eraikinak principaleko equipotential bonding (MEB) sistema bat erabiltzen badu.

• Gainera, 1 kV baino goiko sistema handi lurreko short-circuit current motatan, komunakoa onartzen da baldintza batean agertzen bada, baina lurreko erresistentzia 1 Ω baino txikiagoa izan behar da.

• A klaseko instalazioetan, banaketa-transformatorren babesteko lurreko elektrodoa uzkurren atzera-gailuaren lurreko elektrodorekin lotu daiteke.

4. Irizpidea

Praktikan ikus daitekeenez, publikoaren tenperatura baxuko banaketan, non lurreko sistema desberdinak zatitu ahalbidetu ez diren, komunakoa—funtzionala, babestea eta uzkurren lurreko sistema batuak—seguragarriagoa, ekonomikoki onena, instalatzeko errazena eta mantentzea errazena da.

Komunakoen arriskuak murrizteko, ingeniariei egin beharrik dituzte:

• Eraikinen estruktura-zerrituak naturaleko lurreko elektrodo bezala erabili,

• Lurreko erresistentzia osoa 1 Ω baino txikiago mantentu, eta

• Instalazio osoan equipotential bonding osagarria egitea.

Arrazoia horiek arriskuak murrizten dituzte eta elektrizitateko instalazio modernoen funtzionamendu segurua eta fiablea bermatzen dute.