Vipi ni vifaa vyenye kujumuisha mfumo wa aina moja wa grounding katika uhamishaji wa nguvu, na nini ni hati zinazopaswa kukabiliana? - Vifaa viwili vya kutumia mfumo wa aina moja wa grounding ni kuwa inaweza kupunguza magonjwa ya umeme na kuongeza usalama. - Inaweza pia kusaidia kuzuia matukio ya moto na kuongeza muda wa kutumika wa vifaa vya umeme. - Hati zinazopaswa kukabiliana ni: - Kuhakikisha kuwa chombo cha grounding kimeundwa kwa ustawi na kulingana na kanuni za IEE-Business. - Kutathmini mara kwa mara usafi na ufanisi wa mfumo wa grounding. - Kuhakikisha kuwa imewekwa kwa urefu unaofaa na kwa njia sahihi ili kuepuka athari mbaya za maumbo ya ardhi.

Ni ni Nini Common Grounding?

Common grounding ni tabia ya kufanya mfumo wake wa grounding (kazi) ya kifaa, grounding ya msingi wa vifaa na grounding ya mshindi mikosi wawekezwe katika mfumo wa grounding electrode moja. Pia inaweza maanisha kuwa grounding conductors kutoka kwenye vifaa vya umeme visivyo viwili viunganishwe pamoja na vilinkwe kwenye au zaidi ya common grounding electrodes.

1. Faides za Common Grounding

• Mfumo wa rahisi na grounding conductors chache tu, kufanya ujenzi na utafiti rahisi zaidi.

• Resistance ya grounding equivalent ya grounding electrodes mengi vilivyolinkwa kulingana ni chache kuliko resistance kamili ya mfumo wa grounding bila ushirikiano. Waktu steel ya msingi ya jengo au rebar inatumika kama common grounding electrode—kwa sababu ya resistance yake chache—faides za common grounding hutoa vizuri zaidi.

• Uaminifu unaoongezeka: ikiwa grounding electrode moja inachukua hatari, wengine wanaweza kusaidia.

• Idadi ndogo ya grounding electrodes, kuchelewesha gharama za ujenzi na vifaa.

• Wakati kusafiri faili ya insulation kunyaza short circuit ya phase-to-chassis, current fault mkubwa unategemea, kuhakikisha vifaa vinavyohimiza viendeleze haraka. Hii pia huongeza tension ya touch wakati watu wanajulikana na vifaa vya hatari.

• Kuridhi dhidi ya hatari za overvoltages za mshindi mikosi.

Teoretikali, ili kupunguza back-flashover iliyotokana na mshindi mikosi, grounding ya mshindi mikosi inapaswa kukaa mbali safi kutoka kwa msingi wa majengo, vifaa vya umeme, na mfumo wa grounding wao. Lakini, katika ujenzi wa halisi, hii mara nyingi haiwezekani. Majengo mara nyingi yana matumizi mengi ya utility lines (umeme, data, maji, ndiyo.) yanayofanana kwa eneo la ukubwa. Hasa wakati rebars za concrete reinforced zinatumika kama lightning protection conductors furaha, hutakuwa mahitaji kuu kutekeleza electrically isolation ya mfumo wa mshindi mikosi kutoka kwa piping ya jengo, enclosures ya vifaa, au grounding ya mfumo wa umeme.

Katika hali kama hii, common grounding inapendekezwa—kununganisha neutral ya transformer, vyote functional na protective grounds vya vifaa vya umeme, na mfumo wa mshindi mikosi kwenye mfumo wa grounding electrode moja. Kwa mfano, katika majengo magumu, kutengeneza electrical grounding na mfumo wa mshindi mikosi kwa ujumla kufanya Faraday cage kutumia msingi wa steel wa ndani ya jengo. Vifaa vya umeme na conductors vyote vyanayojulikana na hii cage huyapambana na tofauti za potential na back-flashover zinazotokana na mshindi mikosi.

Basi, wakati kutumia msingi wa metal wa jengo kwa grounding, common grounding kwa mfumo mengi si tu inaweza lakini ni faida kubwa, ingawa resistance ya grounding kamili itathibitishwa chini ya 1 Ω.

2. Mambo Muhimu kwa Common Grounding

Tabia ya grounding currents:
hatari ya ground potential rise (GPR) inategemea kwenye ukubwa, muda, na kasi ya grounding currents. Kwa mfano, lightning arresters au rods zinaweza kumpelea current sana wakati wa strike, lakini matukio haya ni fupi na vigumu kutokuwa—basi GPR inatokana na hatari ndogo tu.

Lakini, resistance ya common grounding lazima lihakikishe tatizo bora zaidi kati ya zote zenye shirikiana, hasa ≤1 Ω.

Katika mfumo wa distribution wa kiwango cha chini na neutrals solidly grounded, common grounding electrode inaweza kumpelea leakage currents mingi kutoka kwa vitendo vyote vilivyolinkwa, kufanya circulating ground currents. Ikiwa resistance ya grounding inaondoka juu ya limits salama, inaweza kuwa hatari kwa vifaa na watu.

Pia, kutokana na matumizi mengi ya kompyuta na vifaa vya electronics vya sensitive, filter grounding mara nyingi inahitajika. Filters kubwa EMI/RFI line-to-ground huyaweza kuleta capacitive leakage currents sana kwenye dunia, ambayo pia huchangia total ground current.

Hatari ya ground potential rise kwenye vifaa vilivyolinkwa:
Tumia mtandaoni compact substation unit kama mfano. Kwa kawaida, neutral ya transformer, metal enclosure, na chassis ya vifaa vya load vilivyolinkwa kwenye common ground. Pia, lightning arresters mara nyingi walipewa grounding yenye faragha ili kupunguza potential rise wakati wa discharge.

Lakini, ikiwa kitu chochote kilicholinkwa kwa insulation faili na kutolea current, kwa undani current fault loop yote inategemea kwenye common grounding electrode, kuboresha local ground potential—na kwa hiyo, voltage ya enclosure ya switchgear. Ikiwa watu wa ujenzi wanafungua door ya cabinet kwa hali hii, wanaweza kupata shock ya umeme. Matukio haya yamekuwa mara nyingi.

Kwa hiyo, tabia ya sasa mara nyingi inafanya kujenga functional grounding (kwa mfano, neutral ya transformer) kwa faragha kutoka kwa protective na lightning grounding katika substations za ndani—hata ingawa hii inongeza ujenzi wa ngumu.

3. Standards na Regulations Zinazostahimili (China)

• Kulingana na standards za sasa za umeme China:

• Kwa Class B electrical installations, ikiwa transformer wa distribution unaotumika sio kwenye jengo linalowezesha Class B equipment, na gani ya high-voltage side inafanya kazi kwenye mfumo wa ungrounded, Petersen coil (arc-suppression coil)-grounded, au high-resistance grounded, basi working ground ya mfumo wa low-voltage inaweza kushirikiana na same grounding electrode kama transformer’s protective ground, ingawa resistance ya grounding inafanikiwa R ≤ 50/I (Ω) na R ≤ 4 Ω.

• Kwa Class A electrical installations zilizofanya kazi katika effectively grounded systems,  transformer’s working ground lazima iwe nje ya grid ya protective grounding—hiyo ni, common grounding haipaswi.

• Ikiwa transformer wa distribution unajengwa ndani ya jengo linalowezesha Class B electrical installations, na gani ya high-voltage side inatumia low-resistance grounding, basi working ground ya low-voltage inaweza kushirikiana na protective ground ikiwa:

• Resistance ya grounding inafanikiwa R ≤ 2000/I (Ω), na

• Jengo linatumia main equipotential bonding (MEB) system.

• Pia, kwa systems zilizozunguka 1 kV zinazoweza kuthibitishwa kama large grounding short-circuit current systems, common grounding inaweza kufanyika ikiwa upatikanaji wa hatari wa haraka unaweza kuhakikishwa, lakini resistance ya grounding lazima ikawe < 1 Ω.

• Protective grounding ya transformers za distribution katika Class A installations inaweza kushirikiana na same grounding electrode kama grounding ya lightning arrester.

4. Mwisho

Tajriba ya kawaida inatoa kuwa katika mfumo wa distribution wa kiwango cha chini wa umma, ambapo kuzungusha kamili ya mfumo wa grounding sio inaweza, common grounding—kutengeneza working, protective, na lightning grounding—ni salama zaidi, rahisi zaidi kwa gharama, rahisi zaidi kujenga, na rahisi zaidi kujifunza.

Ili kupunguza hatari zinazoweza kuonekana kwa common grounding, muhandisi wanapaswa:

• Tumia kwa kutosha structural steel ya jengo kama natural grounding electrode,

• Hifadhi resistance ya grounding kamili chini ya 1 Ω, na

• Tengeneza comprehensive equipotential bonding katika facility nzima.

Hatua hizo husaidia sana kuchoma hatari na kuaminisha uendeshaji salama na reliable wa majengo ya umeme ya sasa.