ایک مشترک گراؤنڈنگ سسٹم کو پاور تقسیم میں استعمال کرنے کے فوائد کیا ہیں، اور کیا حفاظتی تدابیر لی جانی چاہئیں؟

کم امن جھود کیا ہے؟

کم امن جھود ایک نظام کے عملی (کام کرنے والے) جھود، معدات کے حفاظتی جھود اور بجلی کے حفاظتی جھود کو ایک ہی جھود الیکٹروڈ سسٹم کو شریک کرنے کے مطابق ہوتا ہے۔ یا پھر یہ ممکن ہے کہ متعدد برقی دستیابوں کے جھود کنڈکٹرز کو ملا کر ایک یا زیادہ مشترکہ جھود الیکٹروڈز سے منسلک کیا جائے۔

1. کم امن جھود کے فوائد

• کم تعداد کے جھود کنڈکٹرز کے ساتھ آسان نظام، جس سے نگہداشت اور جانچ کاری آسان ہو جاتی ہے۔

• متعدد جھود الیکٹروڈز کو متوازی طور پر جوڑنے سے مساوی جھود ریزسٹنس کم ہوتا ہے جو جداگانہ، مستقل جھود سسٹمز کے کل ریزسٹنس سے کم ہوتا ہے۔ جب عمارت کے ساختی فولاد یا ریبار کو مشترکہ جھود الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے—اس کی ذاتی کم ریزسٹنس کی وجہ سے—کم امن جھود کے فوائد مزید واضح ہوجاتے ہیں۔

• بہتر قابلیت: اگر کسی جھود الیکٹروڈ کا فیصلہ ہو جائے تو دیگر جھود الیکٹروڈز کام کرتے ہیں۔

• کم تعداد کے جھود الیکٹروڈز، جو نصب اور مواد کی لاگت کو کم کرتے ہیں۔

• ایکسولیشن کی کمی کی وجہ سے فیز سے کیس کے درمیان کمی کی صورت میں بڑا خرابی کا کرنٹ بہتا ہے، جس سے حفاظتی دستیابوں کی تیز کارکردگی کی ضمانت ہوتی ہے۔ یہ بھی ملازمین کے معیوب دستیابات سے رابطہ کرنے پر ٹچ ولٹیج کو کم کرتا ہے۔

• برق کی اوور وولٹیج کے خطرات کو کم کرتا ہے۔

نظریاتی طور پر، برقداری کی واپسی کو روکنے کے لئے، برقداری کے حفاظتی جھود کو عمارتوں کے ساختی عناصر، برقی معدات اور ان کے جھود سسٹمز سے ایک محفوظ فاصلے پر رکھا جانا چاہئے۔ لیکن، حقیقی مهندسی میں یہ اکثر غیر ممکن ہوتا ہے۔ عمارات میں عام طور پر کئی آمدی유틸ٹی لائنوں (بجلی، ڈیٹا، پانی وغیرہ) کا وسیع علاقے پر پھیلاؤ ہوتا ہے۔ خاص طور پر جب متحرک کونکریٹ کے ساختی ریبار کو چھپے برقداری حفاظتی کنڈکٹرز کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، تو برقداری حفاظتی سسٹم کو عمارت کے نالوں، معدات کے کیسز، یا برقی سسٹم کے جھود سے برقی طور پر علاحدہ کرنا تقريباً غیر ممکن ہو جاتا ہے۔

ایسی صورتحالوں میں، کم امن جھود کی تجویز کی جاتی ہے—变压器中性点、所有电气设备的功能接地和保护接地以及防雷系统连接到同一个接地电极网络。例如，在高层建筑中，将电气接地与防雷系统集成在一起，有效地利用建筑物内部的钢结构形成了一个法拉第笼。与此笼子相连的所有内部电气设备和导体因此都受到由闪电引起的电位差和反闪络的保护。

لہذا، جب عمارت کے میٹلک ڈھانچے کو جھود کے لئے استعمال کیا جاتا ہے تو، متعدد سسٹمز کے لئے کم امن جھود نہ صرف ممکن بلکہ فائدہ مند ہے، جبکہ کل جھود ریزسٹنس کو 1 Ω سے کم برقرار رکھا جائے۔

2. کم امن جھود کے لئے کلیدی اعتبارات

جھود کرنٹس کی طبيعت:
جھود پوٹنشل کی افزائش (GPR) کے خطرات جھود کرنٹس کی مقدار، مدت اور فریکوئنسی پر منحصر ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، برقداری ارسٹرز یا رڈز کو برقداری کے دوران بہت زیادہ کرنٹ بہ سکتا ہے، لیکن یہ واقعات مختصر اور نادر ہوتے ہیں—لہذا نتیجے میں GPR کم خطرہ پیش کرتا ہے۔

لیکن، کم امن جھود ریزسٹنس کو تمام منسلک سسٹمز میں سب سے کٹھن شرط کی پوری کرنی چاہئے، ایدالی طور پر ≤1 Ω۔

کم ولٹیج توزیع سسٹمز میں جہاں نیٹرل کو مضبوط طور پر جھود کیا جاتا ہے، کم امن جھود الیکٹروڈ تمام منسلک لوڈز سے مستقل لیکیج کرنٹس بہ سکتا ہے، جس سے گراؤنڈ کرنٹس کا چکر تشکیل ہوتا ہے۔ اگر جھود ریزسٹنس خطرناک حد سے اوپر چلا جائے تو یہ معدات اور ملازمین کے لئے خطرہ بن سکتا ہے۔

علاوہ ازیں، کمپیوٹرز اور حساس الیکٹرانک معدات کے وسیع استعمال کے ساتھ، فلٹر جھود کی ضرورت ہوتی ہے۔ بڑے لائن-ٹو-گراؤنڈ EMI/RFI فلٹرز زمین کو معاون کرنے کے لئے قابل ذکر کیپیسٹر لیکیج کرنٹس متعارف کراتے ہیں، جو کل گراؤنڈ کرنٹ میں شامل ہوتے ہیں۔

جھود پوٹنشل کی افزائش کا منسلک معدات پر اثر:
اندر کی کمپیکٹ سب سٹیشن یونٹ کو مثال کے طور پر لیں۔ روایتی طور پر، ٹرانسفرمر کا نیٹرل، میٹل کیس اور لوڈ معدات کی کیس سب کو کم امن جھود کے ساتھ جوڑا جاتا ہے۔ میں ہیں، برقداری ارسٹرز کو عام طور پر الگ جھود دیا جاتا ہے تاکہ ڈسچارج کے دوران خطرناک پوٹنشل کی افزائش سے بچا جا سکے۔

لیکن، اگر کسی لوڈ ڈیوائس کو انسلیشن کی خرابی ہو جائے اور کرنٹ لیک ہو، تو پورا خرابی کا لوپ کرنٹ کم امن جھود الیکٹروڈ کے ذریعے بہتا ہے، جس سے مقامی گراؤنڈ پوٹنشل بڑھ جاتا ہے—اور اس کے نتیجے میں سوچ گیری کا وولٹیج بڑھ جاتا ہے۔ اگر نگہداشت کے ملازمین یہ حالات میں کابینٹ کی دروازہ کھولتے ہیں تو وہ برقی شوک کا خطرہ ہوتا ہے۔ ایسے واقعات کئی بار ہو چکے ہیں۔

لہذا، جدید معاشرے میں عام طور پر اندر کے سب سٹیشنز میں فنکشنل جھود (مثال کے طور پر ٹرانسفرمر کا نیٹرل) کو حفاظتی اور برقداری جھود سے الگ کیا جاتا ہے—ہلکے باوجود یہ نصب کی پیچیدگی کو بڑھاتا ہے۔

3. متعلقہ معیار اور قوانین (چین)

• موجودہ چینی بجلی کے صنعتی معیار کے مطابق:

• کلاس B برقی نصب کے لئے، اگر فراہم کرنے والے توزیع ٹرانسفرمر کلاس B معدات کے ساتھ موجودہ عمارت کے اندر نہیں ہے، اور اس کی اعلیٰ ولٹیج کی طرف ناگراونڈ، پیٹرسن کوئل (آرک-سپریشن کوئل) گراونڈ یا بالا ریزسٹنس گراونڈ سسٹم میں کام کرتا ہے، تو کم ولٹیج سسٹم کا کامیاب گراونڈ ٹرانسفرمر کے حفاظتی گراونڈ کے ساتھ ایک ہی گراونڈ الیکٹروڈ شیئر کر سکتا ہے، جبکہ گراونڈ ریزسٹنس R ≤ 50/I (Ω) اور R ≤ 4 Ω کی شرائط کو پورا کرتا ہے۔

• کلاس A برقی نصب کے لئے جو موثر طور پر گراونڈ شدہ سسٹم میں کام کرتے ہیں، ٹرانسفرمر کا کامیاب گراونڈ حفاظتی گراونڈ گرڈ کے باہر موجود ہونا چاہئے—یعنی کم امن جھود مجاز نہیں ہے۔

• اگر توزیع ٹرانسفرمر کلاس B برقی نصب کے ساتھ موجودہ عمارت کے اندر نصب ہے، اور اس کی اعلیٰ ولٹیج کی طرف کم ریزسٹنس گراونڈ کا استعمال کیا جاتا ہے، تو کم ولٹیج کامیاب گراونڈ حفاظتی گراونڈ کے ساتھ شیئر کیا جا سکتا ہے اگر:

• گراونڈ ریزسٹنس R ≤ 2000/I (Ω) کی شرائط کو پورا کرتا ہے، اور

• عمارت میں مین ایکوپوٹینشل بانڈنگ (MEB) سسٹم کا استعمال کیا جاتا ہے۔

• مضافہ، 1 kV سے اوپر کے سسٹمز جو بڑے گراونڈ شارٹ سرکٹ کرنٹ سسٹمز کے طور پر طبقہ بندی کیے جاتے ہیں، کم امن جھود مجاز ہے اگر تیزی سے خرابی کو ختم کرنے کی ضمانت ہو، لیکن گراونڈ ریزسٹنس کم ہونا چاہئے < 1 Ω۔

• کلاس A نصب کے توزیع ٹرانسفرمر کے حفاظتی جھود کو متعلقہ برقداری ارسٹزر جھود کے ساتھ ایک ہی جھود الیکٹروڈ شیئر کیا جا سکتا ہے۔

4. نتیجہ

عملی تجربہ ظاہر کرتا ہے کہ عوامی کم ولٹیج توزیع سسٹمز میں، جہاں جھود سسٹمز کو مکمل طور پر الگ کرنا عام طور پر ناممکن ہوتا ہے، کم امن جھود—کام کرنے والے، حفاظتی اور برقداری جھود کو مل کر—محفوظ، معاشی، آسان نصب اور آسان نگہداشت ہوتا ہے۔

کم امن جھود کے ممکنہ خطرات کو کم کرنے کے لئے، مہندسین کو چاہئے:

• عمارت کے ساختی فولاد کو مکمل طور پر طبیعی جھود الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کریں،

• کل جھود ریزسٹنس کو 1 Ω سے کم رکھیں، اور

• سروس کے تمام علاقوں میں مکمل طور پر ایکوپوٹینشل بانڈنگ کو نافذ کریں۔

ان اقدامات سے کامیابی سے خطرات کو کم کیا جا سکتا ہے اور جدید برقی نصب کے محفوظ اور قابل اعتماد کارکردگی کی ضمانت ہوتی ہے۔