कम सामान्य ग्राउंडिंग प्रणाली को पावर डिस्ट्रिब्यूशन मा प्रयोग गर्दा के फाइदेहरु हुन्छन् र कुन कुन आत्मरक्षात्मक उपायहरू लिनुपर्छन्?

सामान्य ग्राउंडिंग क्या है?

सामान्य ग्राउंडिंग एक प्रथा है जहाँ एक सिस्टम का कार्यात्मक (फंक्शनल) ग्राउंडिंग, उपकरण सुरक्षा ग्राउंडिंग, और बिजली संरक्षण ग्राउंडिंग एक ही ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड सिस्टम साझा करते हैं। वैकल्पिक रूप से, यह यह भी मतलब हो सकता है कि अनेक विद्युत उपकरणों से ग्राउंडिंग कंडक्टर एक साथ जुड़े होते हैं और एक या एक से अधिक सामान्य ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड्स से जुड़े होते हैं।

1. सामान्य ग्राउंडिंग के फायदे

• सरल सिस्टम जिसमें कम ग्राउंडिंग कंडक्टर होते हैं, जिससे रखरखाव और निरीक्षण आसान हो जाता है।

• एक से अधिक ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड्स को समान्तर जोड़ने से प्राप्त होने वाला तुल्य ग्राउंडिंग प्रतिरोध अलग-अलग, स्वतंत्र ग्राउंडिंग सिस्टमों के कुल प्रतिरोध से कम होता है। जब इमारत के संरचनात्मक इस्पात या रिबार को सामान्य ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड के रूप में इस्तेमाल किया जाता है—इसके निहित रूप से कम प्रतिरोध के कारण—तो सामान्य ग्राउंडिंग के फायदे और भी अधिक प्रत्यक्ष हो जाते हैं।

• विश्वसनीयता में वृद्धि: यदि एक ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड विफल हो जाता है, तो अन्य इलेक्ट्रोड्स उसकी जगह ले सकते हैं।

• ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड्स की संख्या में कमी, जिससे स्थापना और सामग्री की लागत कम हो जाती है।

• जब एक इन्सुलेशन विफल होकर फेज-टू-चैसिस का शॉर्ट सर्किट होता है, तो एक बड़ा दोष धारा बहती है, जिससे सुरक्षा उपकरण तेजी से काम करते हैं। यह भी काम कर्मचारियों के लिए दोषपूर्ण उपकरण के संपर्क में आने पर छूने के वोल्टेज को कम करता है।

• बिजली से उत्पन्न ओवरवोल्टेज के खतरों को कम करता है।

सिद्धांत रूप से, बिजली से उत्पन्न बैक-फ्लैशओवर को रोकने के लिए, बिजली संरक्षण ग्राउंडिंग को इमारत की संरचनाओं, विद्युत उपकरण, और उनके ग्राउंडिंग सिस्टम से सुरक्षित दूरी पर रखा जाना चाहिए। हालांकि, वास्तविक इंजीनियरिंग में, यह अक्सर असंभव होता है। इमारतों में आमतौर पर व्यापक क्षेत्रों पर फैले अनेक आगत बिजली लाइनें (बिजली, डेटा, पानी, आदि) होती हैं। विशेष रूप से, जब इस्पाती संरचनात्मक रिबार को छिपे बिजली संरक्षण कंडक्टर के रूप में इस्तेमाल किया जाता है, तो बिजली संरक्षण सिस्टम को इमारत की पाइपिंग, उपकरण एंक्लोजर, या बिजली सिस्टम ग्राउंडिंग से विद्युतीय रूप से अलग करना लगभग असंभव हो जाता है।

ऐसी स्थितियों में, सामान्य ग्राउंडिंग की सिफारिश की जाती है—ट्रांसफार्मर न्यूट्रल, सभी विद्युत उपकरणों के कार्यात्मक और सुरक्षा ग्राउंड, और बिजली संरक्षण सिस्टम को एक ही ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड नेटवर्क से जोड़ा जाता है। उदाहरण के लिए, ऊंची इमारतों में, विद्युत ग्राउंडिंग को बिजली संरक्षण सिस्टम के साथ एकीकृत करने से इमारत के आंतरिक इस्पाती ढांचे का उपयोग करके एक फाराडे केज बनाया जा सकता है। इस केज से जुड़े सभी आंतरिक विद्युत उपकरण और कंडक्टर बिजली से उत्पन्न संभावित अंतर और बैक-फ्लैशओवर से सुरक्षित रहते हैं।

इसलिए, जब इमारत की धातु ढांचे का उपयोग ग्राउंडिंग के लिए किया जाता है, तो अनेक सिस्टमों के लिए सामान्य ग्राउंडिंग न केवल संभव है, बल्कि लाभदायक भी होता है, यदि कुल ग्राउंडिंग प्रतिरोध 1 Ω से कम रखा जाता है।

2. सामान्य ग्राउंडिंग के लिए महत्वपूर्ण विचार

ग्राउंडिंग धाराओं की प्रकृति:
ग्राउंड पोटेंशियल राइज (GPR) का जोखिम ग्राउंडिंग धाराओं की तीव्रता, अवधि, और आवृत्ति पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, बिजली आरेस्टर या रोड बिजली के दौरान बहुत उच्च धाराएँ ले सकते हैं, लेकिन ये घटनाएँ संक्षिप्त और दुर्लभ होती हैं—इसलिए GPR का जोखिम सीमित होता है।

हालांकि, सामान्य ग्राउंडिंग प्रतिरोध सभी जुड़े हुए सिस्टमों की सबसे कठोर आवश्यकता को संतुष्ट करना चाहिए, आदर्श रूप से ≤1 Ω।

ठोस ग्राउंडिंग न्यूट्रल वाले निम्न वोल्टेज वितरण सिस्टमों में, सामान्य ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड से सभी जुड़े हुए लोड से लगातार लीकेज धाराएँ बह सकती हैं, जो ग्राउंड में घूमने वाली धाराएँ बनाती हैं। यदि ग्राउंडिंग प्रतिरोध सुरक्षित सीमा से ऊपर जाता है, तो यह उपकरणों और कर्मचारियों के लिए खतरनाक हो सकता है।

इसके अलावा, कंप्यूटर और संवेदनशील इलेक्ट्रोनिक उपकरणों के व्यापक उपयोग के कारण, फिल्टर ग्राउंडिंग की आवश्यकता होती है। बड़े लाइन-टू-ग्राउंड EMI/RFI फिल्टर्स धरती के लिए महत्वपूर्ण क्षमता लीकेज धाराएँ योगदान करते हैं, जो कुल ग्राउंड धारा में योगदान करते हैं।

ग्राउंड पोटेंशियल राइज का जुड़े हुए उपकरणों पर प्रभाव:
एक आंतरिक कॉम्पैक्ट सबस्टेशन यूनिट को उदाहरण के रूप में लें। पारंपरिक रूप से, ट्रांसफार्मर न्यूट्रल, मेटल एंक्लोजर, और लोड उपकरण चैसिस को एक सामान्य ग्राउंड से जोड़ा जाता था। इसके साथ, बिजली आरेस्टर को अक्सर एक अलग ग्राउंड दिया जाता था ताकि डिस्चार्ज के दौरान खतरनाक पोटेंशियल राइज से बचा जा सके।

हालांकि, यदि एक लोड उपकरण में इन्सुलेशन दोष हो जाता है और धारा लीक होती है, तो पूरी दोष लूप धारा सामान्य ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड से बहती है, जो स्थानीय ग्राउंड पोटेंशियल और इस प्रकार स्विचगियर के एंक्लोजर वोल्टेज को बढ़ाती है। यदि कर्मचारी इन स्थितियों में कैबिनेट दरवाजा खोलते हैं, तो वे विद्युत चूमने का खतरा उठाते हैं। ऐसी घटनाएँ बार-बार हो चुकी हैं।

इस परिणामस्वरूप, आधुनिक अभ्यास में अक्सर आंतरिक सबस्टेशन में कार्यात्मक ग्राउंडिंग (उदाहरण के लिए, ट्रांसफार्मर न्यूट्रल) को सुरक्षा और बिजली ग्राउंडिंग से अलग किया जाता है—हालांकि यह स्थापना की जटिलता बढ़ाता है।

3. संबंधित मानक और नियम (चीन)

• वर्तमान चीनी बिजली उद्योग मानकों के अनुसार:

• क्लास B विद्युत संस्थापनाओं के लिए, यदि आपूर्ति वितरण ट्रांसफार्मर क्लास B उपकरणों वाली इमारत के भीतर स्थित नहीं है, और इसकी उच्च वोल्टेज तरफ अग्रदिष्ट, पीटरसन कोइल (आर्क-सप्रेशन कोइल)-ग्राउंडिंग, या उच्च प्रतिरोध ग्राउंडिंग सिस्टम में संचालित होती है, तो निम्न वोल्टेज सिस्टम का कार्यात्मक ग्राउंड ट्रांसफार्मर के सुरक्षा ग्राउंड के साथ एक ही ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड साझा कर सकता है, जबकि ग्राउंडिंग प्रतिरोध R ≤ 50/I (Ω) और R ≤ 4 Ω को संतुष्ट करता है।

• क्लास A विद्युत संस्थापनाओं के लिए जो प्रभावी रूप से ग्राउंडिंग सिस्टम में संचालित होती हैं, ट्रांसफार्मर का कार्यात्मक ग्राउंड सुरक्षा ग्राउंडिंग ग्रिड के बाहर स्थित होना चाहिए—यानी, सामान्य ग्राउंडिंग अनुमत नहीं है।

• यदि वितरण ट्रांसफार्मर क्लास B विद्युत संस्थापनाओं वाली इमारत के भीतर स्थापित है, और इसकी उच्च वोल्टेज तरफ निम्न प्रतिरोध ग्राउंडिंग का उपयोग किया जाता है, तो निम्न वोल्टेज कार्यात्मक ग्राउंड सुरक्षा ग्राउंड के साथ साझा किया जा सकता है यदि:

• ग्राउंडिंग प्रतिरोध R ≤ 2000/I (Ω) को संतुष्ट करता है, और

• इमारत में मुख्य समान पोटेंशियल बंधन (MEB) सिस्टम का उपयोग किया जाता है।

• इसके अलावा, 1 kV से अधिक के लिए बड़े ग्राउंडिंग शॉर्ट-सर्किट धारा सिस्टमों के लिए, यदि तेजी से दोष निवारण सुनिश्चित किया जाता है, तो सामान्य ग्राउंडिंग अनुमत है, लेकिन ग्राउंडिंग प्रतिरोध < 1 Ω होना चाहिए।

• क्लास A संस्थापनाओं में वितरण ट्रांसफार्मर का सुरक्षा ग्राउंडिंग संबंधित बिजली आरेस्टर ग्राउंडिंग के साथ एक ही ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड साझा कर सकता है।

4. निष्कर्ष

व्यावहारिक अनुभव दिखाता है कि सार्वजनिक निम्न वोल्टेज वितरण सिस्टमों में, जहाँ ग्राउंडिंग सिस्टमों का पूर्ण अलगाव अक्सर असंभव होता है, कार्यात्मक, सुरक्षा, और बिजली ग्राउंडिंग को संयोजित करने वाला सामान्य ग्राउंडिंग सुरक्षित, आर्थिक, सरल स्थापना, और आसान रखरखाव होता है।

सामान्य ग्राउंडिंग के संभावित जोखिमों को कम करने के लिए, इंजीनियरों को निम्नलिखित कार्य करने चाहिए:

• इमारत के संरचनात्मक इस्पात का पूर्ण उपयोग एक प्राकृतिक ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड के रूप में करें,

• कुल ग्राउंडिंग प्रतिरोध 1 Ω से कम रखें, और

• सुविधा के सभी हिस्सों में व्यापक समान पोटेंशियल बंधन कार्यान्वित करें।

ये उपाय प्रभावी रूप से खतरों को कम करते हैं और आधुनिक विद्युत संस्थापनाओं के सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करते हैं।