در یک سیستم بدون زمین، مسیر بازگشت برای جفتشدن ظرفیتی بین خط فشار قوی و زمین برای حفظ جریان چیست
در سیستم قدرت بدون زمینه (یا با زمینه جداگانه)، در واقع بین خطوط فشار قوی و زمین جفتشدن ظرفیتی وجود دارد که مسیر جریان ظرفیتی را تشکیل میدهد. این پدیده به دلیل میدان الکتریکی بین هادیهای فشار قوی و محیط اطراف آنها، از جمله زمین، که منجر به توزیع نامساوی بار میشود و به آن "ظرفیت زمین" گفته میشود، اتفاق میافتد.
مسیر بازگشت از طریق جفتشدن ظرفیتی
ظرفیت زمین: هر خط فشار قوی دارای مقداری ظرفیت زمین نسبت به زمین است. این ظرفیتها بین هادی و زمین و همچنین بین هادیهای مختلف وجود دارند. حتی بدون اتصالات الکتریکی مستقیم، جریانهای ظرفیتی به دلیل حضور میدان الکتریکی پدیدار میشوند.
جریان ظرفیتی: در یک سیستم بدون زمینه، اگر خرابی تکفاز به زمین رخ دهد، جریان مستقیماً از طریق زمین به منبع بر نمیگردد مانند یک سیستم زمینه شده. بلکه از طریق القای متقابل و ظرفیت بین خطوط، ظرفیت سیمپیچ ترانسفورماتور و عناصر پارامترهای توزیع شده دیگر، مدار کاملی را تشکیل میدهد. این فرآیند عمدتاً به ظرفیتهای بین هادیهای سهفاز و بین هادیها و زمین متکی است تا یک مدار جریان کامل فراهم کند.
رفتار سیستم: در یک سیستم بدون زمینه، وقتی خرابی تکفاز به زمین رخ دهد، جریان خرابی معمولاً بسیار کوچک است به دلیل فقدان مسیر زمینه شدن با امپدانس کم. جریان عمدتاً جریان جابجایی است که توسط ظرفیتهای ذکر شده ایجاد میشود. این موضوع باعث میشود خرابیهای اولیه کمتر قابل توجه باشند اما میتواند با گذشت زمان منجر به تخریب بیشتر عایق شود و در صورت عدم حل، خرابیهای شدیدتری ایجاد کند.
اشکال محافظت: برای شناسایی چنین خرابیهایی، معمولاً تجهیزات نظارتی تخصصی مانند نشانگرهای خرابی زمین یا دستگاههای محافظ رله با حساسیت بالا نصب میشوند تا خرابی را شناسایی و مکانیابی کنند. علاوه بر این، برخی طراحیها ممکن است از نقطه خنثی زمینه شده با کویل خنثیکننده قوس استفاده کنند تا جریان خرابی را در خرابی تکفاز به زمین محدود کنند.
به طور خلاصه، در یک سیستم بدون زمینه، مسیر بازگشت که اجازه میدهد جفتشدن ظرفیتی بین خطوط فشار قوی و زمین جریان را حفظ کند، عمدتاً از طریق ظرفیتهای بین هادیها و بین هادیها و زمین انجام میشود. در حالی که این طراحی میتواند برخی از جریانهای کوتاه مداری را کاهش دهد، نیاز به نظارت دقیق برای خرابیهای بالقوه زمین برای تضمین مداخله به موقع دارد.
