Quae sunt commoditates utendi communi systemate terrae in distributione potentiae et quae praecautiones capi debent
Quid est communis terra?
Communis terra refertur ad praxim ubi systematis functio (operativa) terra, apparatus protectivus terra, et fulgur protectivus terra partim unum systema electrodii terrae. Alternativiter, potest significare quod conductores terrae ex multis apparatibus electricis connectuntur simul et ligantur ad unum vel plura communa electrodia terrae.
1. Vantagia communis terrae
Simplicius systema cum paucioribus conductoribus terrae, facilius faciens manutentionem et inspectionem.
Resistens equivalentis terrae pluralium electrodiorum terrae parallelis connectorum minor est quam resistens totale separatium independentium systematum terrae. Quando ferrum structurae aedificii vel rebar utitur ut commune electrodium terrae—propter eius inherentem resistens minimum—beneficia communis terrae magis manifesta fiunt.
Fides aucta: si unum electrodium terrae deficere, alii possunt compensare.
Numerus minor electrodiorum terrae, minuens costus installationis et materialis.
In casu defectus insulationis causante circuitum brevem inter phasim et chassis, maior currus defectus fluere, certificans dispositiva protectiva operari celeriter. Hoc quoque reducit voltum tactum quando personale contactat apparatus defectuosus.
Mitigat pericula ab supervoltibus fulminis.
Theoretice, ad praeventendum fulminis inducendum back-flashover, protectio fulminis terrae debet tenere a safe distantia a structuris aedificiorum, apparatibus electricis, et eorum systematibus terrae. Tamen, in reali ingenieria, hoc saepe impracticabile. Aedificia solent habere numerosas lineas utilitatis (electricam, data, aquam, etc.) sparsas in amplis areis. Praesertim quando rebar structurae concreti armati utuntur ut latentia conductores protectionis fulminis, fit virtualiter impossibile separare electriciter systema protectionis fulminis a piping aedificiorum, chassis apparatorum, vel systema terrae electricarum.
In talibus casibus, communis terra recommendatur—connectens neutrale transformatoris, omnes terras functionales et protectivas apparatorum electricorum, et systema protectionis fulminis ad idem rete electrodii terrae. Exempli gratia, in aedificiis altis, integratio terrae electricae cum systema protectionis fulminis efficaciter format Faraday cage utendo interna framework ferrea aedificii. Omnia interna apparata et conductores iuncti huic cage sic proteguntur ab potentialibus differentiis et back-flashover inducendis fulmine.
Igitur, quando utitur structura metallic aedificii pro terra, communis terra pro multis systematibus non solum factibilis sed etiam beneficiosa, dum resistentia terrae totalis sub 1 Ω teneatur.
2. Considerationes claves pro communis terra
Natura currentium terrae:
Riskus ab ground potential rise (GPR) dependet magnitudine, duratione, et frequentia currentium terrae. Exempli gratia, arrestoria fulminis vel virgae fortasse portant currentes valde altos durante ictu, sed haec eventus breves et infrequentes—sic GPR resultans parvum riskum posuit.
Tamen, resistentia communis terrae debet satisfacere requirementum strictissimum omnium systematum connectorum, idealiter ≤1 Ω.
In systematibus distributionis voltus bassi cum neutralibus solidis terrae, electrodium terrae commune fortasse portat currentes effluentes continuos ex omnibus oneribus connectis, formantes circulantes currentes terrae. Si resistentia terrae deviat supra limites securi, potest periclitare apparatus et personale.
Praeterea, cum usu latente computatorum et apparatorum electronicorum sensibilium, filter terrae saepe requiritur. Magni EMI/RFI filtra linea ad terram introducunt significantes currentes capacitive effluent ad terram, qui etiam contribuunt ad totalem currum terrae.
Impactus ab GPR in apparatos connectos:
Considera unitatem compactam substationis interioris ut exemplum. Tradicionaliter, neutrale transformatoris, chassis metallica, et chassis apparatorum oneris omnia connecta sunt ad communem terram. Interea, arrestoria fulminis saepe dabantur terra separata ad evitandum periculosum potential rise durante discharge.
Tamen, si apparatus oneris developit defectum insulationis et effluere currum, totus currus circuitus defectus fluit per electrodium terrae commune, elevando potential localis terrae—and consequenter, voltum chassis switchgear. Si personale maintenance aperit ianuam cabinet sub his conditionibus, periclitatur shock electricus. Talia incidentia repetita sunt.
Igitur, praxis moderna saepe isolat terram functionalem (exempli gratia, neutrale transformatoris) ab terris protectivis et fulminis in substationibus interioribus—etsi hoc augeat complexitatem installationis.
3. Normae et regulationes relevantes (China)
Secundum actuales normas industriae electricae Sinicae:
Pro Class B installationibus electricis, si distributivus transformator non locatur intra aedificium continens Class B equipment, et suae high-voltage side operatur in ungrounded, Petersen coil (arc-suppression coil)-grounded, vel high-resistance grounded system, tunc low-voltage system’s working ground potest communicare idem electrodium terrae ut transformer’s protective ground, dum resistentia terrae satisfacit R ≤ 50/I (Ω) et R ≤ 4 Ω.
Pro Class A installationibus electricis operantibus in effecte grounded system, transformer’s working ground debet locari extra protective grounding grid—i.e., communis terra non permittitur.
Si distributivus transformator installeatur intra aedificium cum Class B installationibus electricis, et suae high-voltage side utitur low-resistance grounding, tunc low-voltage working ground potest communicare protective ground si:
Resistentia terrae satisfacit R ≤ 2000/I (Ω), et
Aedificium implementat main equipotential bonding (MEB) system.
Praeterea, pro systematibus supra 1 kV classificatis ut magna currentis short-circuit terrae, communis terra permittitur si rapidus clearance defectus assecuratur, sed resistentia terrae debet esse < 1 Ω.
Protective grounding distributionis transformatorum in Class A installationibus potest communicare idem electrodium terrae ut associated lightning arrester grounding.
4. Conclusio
Experientia practica ostendit in publicis systematibus distributionis voltus bassi, ubi completa separatio systematum terrae saepe inachievable, communis terra—combinans terram operationem, protectivam, et fulminis—est securior, oeconomicior, simplicior ad installandum, et facilius ad maintinendum.
Ad mitigandum potentialia pericula communis terrae, ingeniores debent:
Plene uti ferrum structurae aedificii ut naturale electrodium terrae,
Maintinere resistentiam terrae totalem sub 1 Ω, et
Implementare comprehensivam equipotential bonding per totam installationem.
Haec mensurae effective minimizant pericula et assecurant securam, fidelem operationem modernarum installationum electricarum.
