რა არის საერთო გრავიტაციული სისტემის გამოყენების დარღვევები ელექტროენერგიის დისტრიბუციაში და რა ზრუნვები უნდა იღებოდეს?

რა არის საერთო გადატვირთვა?

საერთო გადატვირთვა ნიშნავს იმ პრაქტიკას, როდესაც სისტემის ფუნქციონალური (სამუშაო) გადატვირთვა, მოწყობილობის დამცავი გადატვირთვა და სიხისტისგან დამცავი გადატვირთვა ერთი და იმავე გადატვირთვის ელექტროდული სისტემით ხდება. ალტერნატიულად, ეს შეიძლება ნიშნავდეს რომ რამოდენიმე ელექტრო მოწყობილობიდან გამომავალი გადატვირთვის გამტარები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული და შეერთებულია ერთ ან რამოდენიმე საერთო გადატვირთვის ელექტროდთან.

1. საერთო გადატვირთვის უპირატესობები

• უფრო მარტივი სისტემა ნაკლები გადატვირთვის გამტარით, რაც მომსახურებასა და შემოწმებას უფრო მარტივს ხდის.

• პარალელურად შეერთებული რამოდენიმე გადატვირთვის ელექტროდის ეკვივალენტური გადატვირთვის წინაღობა ნაკლებია, ვიდრე ცალ-ცალკე, დამოუკიდებელი გადატვირთვის სისტემების ჯამური წინაღობა. როდესაც შენობის სტრუქტურული ფოლადი ან არმატურა გამოიყენება საერთო გადატვირთვის ელექტროდად — მისი ბუნებრივად დაბალი წინაღობის გამო — საერთო გადატვირთვის უპირატესობები კიდევ უფრო გამოხატული ხდება.

• გაზრდილი სიმუშაობის საიმედოობა: თუ ერთ-ერთი გადატვირთვის ელექტროდი ჩაიშლება, დანარჩენები შეძლებენ კომპენსაციას.

• გადატვირთვის ელექტროდების რაოდენობის შემცირება, რაც ამცირებს მონტაჟისა და მასალების ხარჯებს.

• იზოლაციის დაზიანების შემთხვევაში, როდესაც ფაზა შეხება კორპუსთან, გადის უფრო დიდი შემდეგი დენი, რაც უზრუნველყოფს დამცავი მოწყობილობების სწრაფ მოქმედებას. ეს ასევე ამცირებს შეხების ძაბვას, როდესაც პერსონალი შეხებულია დაზიანებულ მოწყობილობასთან.

• შეამსუბუქებს სიხისტის ზედმეტი ძაბვის შედეგად გამოწვეულ საფრთხეებს.

თეორიულად, სიხისტის გამო მომდევნო გადატვირთვის თავიდან ასაცილებლად, სიხისტისგან დაცვის გადატვირთვა უნდა შენობის სტრუქტურებიდან, ელექტრო მოწყობილობებიდან და მათი გადატვირთვის სისტემებიდან უსაფრთხო მანძილზე იყოს მოქცეული. თუმცა, რეალურ ინჟინერიაში ეს ხშირად პრაქტიკულად შეუსაბამისია. შენობებს ჩვეულებრივ ჰქონიათ მრავალი შემომავალი კომუნალური ხაზი (ელექტროენერგია, მონაცემები, წყალი და ა.შ.) დიდ ფართობზე გავრცელებული. განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც არმირებული ბეტონის სტრუქტურული არმატურა გამოიყენება დამალულ სიხისტისგან დამცავ გამტარად, ელექტრულად გამოყოფა სიხისტისგან დამცავი სისტემის შენობის მილებისგან, მოწყობილობის კორპუსებისგან ან ელექტრო სისტემის გადატვირთვისგან პრაქტიკულად შეუძლებელი ხდება.

ასეთ შემთხვევებში რეკომენდებულია საერთო გადატვირთვა — ტრანსფორმატორის ნეიტრალური, ყველა ფუნქციონალური და დამცავი გადატვირთვა ელექტრო მოწყობილობებისა და სიხისტისგან დამცავი სისტემა ერთი და იმავე გადატვირთვის ელექტროდულ ქსელთან უნდა იყოს დაკავშირებული. მაგალითად, მაღალშენობიან შენობებში, ელექტრო გადატვირთვის სიხისტისგან დამცავ სისტემასთან ინტეგრირება ეფექტურად ქმნის ფარადეის ბაგირს შენობის შიდა ფოლადის კარკასის გამოყენებით. ამ ბაგირთან დამაგრებული ყველა შიდა ელექტრო მოწყობილობა და გამტარები ამგვარად დაცულია სიხისტის გამო წარმოქმნილი პოტენციური სხვაობებისა და უკუ გადატვირთვისგან.

შესაბამისად, როდესაც შენობის მეტალის სტრუქტურა გამოიყენება გადატვირთვისთვის, რამოდენიმე სისტემისთვის საერთო გადატვირთვა არა მხოლოდ შესაძლებელია, არამედ სასარგებლოც არის, მთლიანი გადატვირთვის წინაღობის 1 Ω-ზე დაბალად შენარჩუნების პირობით.

2. საერთო გადატვირთვის მთავარი გათვალისწინებები

გადატვირთვის დენების ხასიათი:
მიწის პოტენციალის ამაღლების (GPR) რისკი დამოკიდებულია გადატვირთვის დენის სიდიდეზე, ხანგრძლივობაზე და სიხშირეზე. მაგალითად, სიხისტის დამარეგული ან სადგურები შეიძლება დარტყმის დროს საკმაოდ მაღალი დენი გადაიტანონ, მაგრამ ეს მოვლენები მოკლე ხანგრძლივობისა და იშვიათია — ამიტომ შედეგად გამოწვეული GPR შეზღუდულ რისკს წარმოადგენს.

თუმცა, საერთო გადატვირთვის წინაღობა უნდა აკმაყოფილებდეს ყველა დაკავშირებული სისტემის შორის ყველაზე მკაცრ მოთხოვნას, იდეალურად ≤1 Ω.

მყარად გადატვირთული ნეიტრალური მქონე დაბალი ძაბვის განაწილების სისტემებში, საერთო გადატვირთვის ელექტროდი შეიძლება უწყობდეს მუდმივ დენს ყველა დაკავშირებული დატვირთვიდან, რის შედეგადაც წარმოიქმნება შემომსვლელი მიწის დენები. თუ გადატვირთვის წინაღობა უსაფრთხო ზღვრებს გადააჭარბებს, ეს შეიძლება შეაფერხოს როგორც მოწყობილობები, ასევე პერსონალი.

გარდა ამისა, კომპიუტერებისა და მგრძნობიარე ელექტრონული მოწყობილობების ფართოდ გამოყენების გამო, ხშირად მოითხოვება ფილტრის გადატვირთვა. დიდი ხაზიდან მიწამდე EMI/RFI ფილტრები შეიძლება შეიტანონ მნიშვნელოვანი კონდენსატორული გადატვირთვის დენები, რომლებიც ასევე წვილის შეაქვთ საერთო გადატვირთვის დენში.

მიწის პოტენციალის ამაღლების გავლენა დაკავშირებულ მოწყობილობებზე:
განვიხილოთ შიდა კომპაქტური ქვესადგურის მაგალითი. ტრადიციულად, ტრანსფორმატორის ნეიტრალური, მეტალის კორპუსი და დატვირთვის მოწყობილობის შასი ყველა ერთ საერთო გადატვირთვას უერთდებოდა. იმავე დროს, სიხისტის დამარეგულებს ხშირად ცალკე გადატვირთვა ჰქონდათ, რათა თავიდან აეცილებინათ საფრთხის შემცველი პოტენციალის ამაღლება განმუშავების დროს.

თუმცა, თუ დატვირთვის მოწყობილობას იზოლაციის დაზიანება ემართება და გადაჰყავს დენი, მთელი შემდეგი კონტურის დენი გადის საერთო გადატვირთვის ელექტროდზე, რაც ამაღლებს ადგილობრივ მიწის პოტენციალს — და, შესაბამისად, გადართვის მოწყობილობის კორპუსის ძაბვას. თუ მომსახურე პერსონალი ამ პირობებში გახსნის საყრდენის კარს, ისინი ელექტროშოკის საფრთხეს განიცდიან. ასეთი შემთხვევები მრავალჯერ მოხდა.

შედეგად, თანამედროვე პრაქტიკაში ხშირად გამოყოფილია ფუნქციონალური გადატვირთვა (მაგ., ტრანსფორმატორის ნეიტრალური) დამცავი და სიხისტისგან დამცავი გადატვირთვისგან შიდა ქვესადგურებში — მიუხედავად იმისა, რომ ეს ამატებს მონტაჟის სირთულეს.

3. შესაბამისი სტანდარტები და ნორმებ

თუ დისტრიბუციის ტრანსფორმატორი დაყენებულია კლასის B ელექტრო ინსტალაციების შენობაში და მისი მაღალდახრილი გვერდი იყენებს დაბალი რეზისტენციის გრავიტირებას, მაშინ დაბალდახრილი მუშაობის გრავიტირება შეიძლება გააჩნდეს დაცვით გრავიტირებას თუ:

• გრავიტირების რეზისტენცია დაკმარავს R ≤ 2000/I (Ω) პირობას და

• შენობაში განხორციელებულია ძირითადი ეკვიპოტენციური დაკავშირება (MEB) სისტემა.

ადრეული შეცდომის წარმოშობის დროს შეიძლება საერთო გრავიტირება ზე 1 kV-ზე დიდი გრავიტირების მოკლე შემთხვევათა სისტემებისთვის, მაგრამ გრავიტირების რეზისტენცია უნდა იყოს < 1 Ω.

კლასის A ინსტალაციებში დისტრიბუციის ტრანსფორმატორების დაცვითი გრავიტირება შეიძლება გააჩნდეს ერთ და იმავე გრავიტირების ელექტროდს შეერთებული შტორმის დაცვით გრავიტირებით.

---

4. შეჯამება

პრაქტიკული გამოცდილება ჩვენის, რომ საჯარო დაბალდახრილი დისტრიბუციის სისტემებში, სადაც გრავიტირების სისტემების სრული გამოყოფა ხშირად არ არის შესაძლებელი, საერთო გრავიტირება - მუშაობის, დაცვითი და შტორმის გრავიტირების შეერთება - უფრო უსაფრთხო, ეკონომიკური, უფრო მარტივი დაყენებით და უფრო მარტივი მერყეობით არის.

საერთო გრავიტირების შესაძლო რისკების შემცირებისთვის ინჟინერები უნდა:

• სრულიად გამოიყენონ შენობის სტრუქტურული ფერრო როგორც ნატურალური გრავიტირების ელექტროდი,

• დაირჩეს სრული გრავიტირების რეზისტენცია ქვემოთ 1 Ω-დან და

• განხორციელონ სრული ეკვიპოტენციური დაკავშირება ფაცილიტეტის მთელი ტერიტორიაზე.

ეს ზომები ეფექტურად შემცირებენ რისკებს და უზრუნველყოფენ მოდერნული ელექტრო ინსტალაციების უსაფრთხო და დამახასიათებელ ფუნქციონირებას.