Data Mərkəzləri üçün Düşük Şəbbəkli Daşınım Sisteminin Yer Sığdırılması Mühafizəsinin Təhlili
Nizamdan zəif elektrik şəbəkələri müxtəlif sahələrdə geniş şəkildə istifadə olunur və bu şəbəkələrin yayılma mühitləri mürəkkəb və çoxsaylıdır. Bu şəbəkələyə təcrübəli mütəxəssislər kimi də, çox vaxt xüsusi bilgi yox olan şəxsilər də daxil ola bilirlər, bu da səhvlər riskini ciddi şəkildə artırır. Yalnış dizayn və ya quraşdırma elektrik şokuna (xüsusən də dolaylı toxunuş), kabloların zədələnməsinə və hətta elektrik yangınına səbəb olmaqdadır.
Dəmirlemə sistemi nizamdan zəif elektrik şəbəkələrinin əsas hissəsidir - texniki mürəkkəb və təhlükəsi vacib bir mühəndislik elementidir. Dəmirlemə sisteminin növü dəmirlemə səhvinin qorunması effektivliyinə sıx bağlıdır.
Hazırda Çindəki datalar mərkəzlərindəki nizamdan zəif elektrik şəbəkələri əsasən TN-S dəmirlemə konfiqurasiyasını istifadə edirlər. Bu sistemlər sayğac nizamdan zəif elektrik cihazları və geniş kabel şəbəkələri ilə əhatə olunmuşdur, buna görə də böyük kapital investisiya tələb edilir. Hər hansı bir səhv zamanında həll edilmədikdə, bu ciddi şəxsil zədələrə və maliyyə ziyana səbəb olacaq, buna görə də dağıtım sisteminin yüksək inkişaf etməsi tələb olunur.
Nizamdan zəif elektrik şəbəkələrində dəmirlemə səhvinin daha ümumi və sistemli izahı üçün aşağıdakı hissədə müxtəlif dəmirlemə konfiqurasiyaları və onların uyğun səhvin qorunma metodlarının müqayisəsi verilmişdir.
Yer Səhvinin Qorunmasının Ümumi Tələbləri
- Yer səhvinin qorunma sistemi nəzarətçilərinə dolaylı elektrik şokuna, elektrik yangınlarına və kabloların zədələnməsinə səbəb olan hadisələri effektiv şəkildə önləməlidir.
- Elektrik cihazlarının açıq ileticilik hissələri sistemin xüsusi şərtlərinə uyğun olaraq korpus ileticiliyinə (PE ileticiliyi) etibarlı şəkildə bağlanmalıdır. Bir anda toxunan olar eyni yer ileticilik hissələri eyni dəmirlemə sistemindən keçirilməlidir ki, potensial tənliyi təmin edilsin.
- Elektrik quraşdırmasının yer səhvinin qorunması səhvinin avtomatik olaraq müəyyən vaxt ərzində kəsilməsi tələbinə cavab vermədiyi halda, yer miqdarı potensial tənliyi təmin etmək və təhlükəni azaltmaq üçün yer ileticilik hissələri arasındakı tənlikləndirmə tətbiq edilməlidir.
TN Sistemlərində Yer Səhvinin Qorunması
TN sistemlərində dağıtım şəbəkələrinin yer səhvinin qorunmasının işləmə xüsusiyyətləri aşağıdakı şərti ödəməlidir:
Zs × Ia ≤ Uo
Burada:
- Zs — yer səhvinin dövrünün ümumi impedansı (Ω);
- Ia — səhvinin avtomatik olaraq müəyyən vaxt ərzində kəsilmesini təmin edən əlaqə cihazına lazımi olan akım (A);
- Uo — fazanın və yerin nominal fərq nəqişi (V).
Aşağıdaki şəkildə göstərilən kimi, L3 fazasında yer səhvi baş verəndə, səhvi akım (Id) L3 fazası ileticiliyindən, təchizatın metal korpusundan və PE korpus ileticiliyindən keçir, kapalı dövrə yaradır. Zs, fazanın korpus ileticiliyindən dövrünün ümumi impedansını, Uo isə 220V ifadə edir.
TN Sistemlərində Yer Səhvinin Qorunmasının Kəsilmə Vaxtı Tələbləri
Fazanın və yerin nominal fərq nəqişi 220V olan TN sistemlərindəki dağıtım şəbəkələr üçün yer səhvinin qorunması səhvinin kəsilən vaxtı aşağıdakı tələblərə cavab verməlidir:
- Sabit elektrik cihazlarına təmin edilən dağıtım və ya son şəbəkələr üçün kəsilən vaxt 5 saniyəni aşmamalıdır;
- Əl içərisində və ya hərəkət edən cihazlara, ya da kontakt bloklarına təmin edilən şəbəkələr üçün kəsilən vaxt 0.4 saniyəni aşmamalıdır.
TN Sistemlərində Yer Səhvinin Qorunma Metodlarının Seçimi:
a. Müəyyən kəsilən vaxt tələbləri ödəniləndə, artıq akım qorunması yer səhvinin qorunması kimi də istifadə edilə bilər;
b. Artıq akım qorunması tələbləri ödəyə bilmədikdə, amma sıfır ardıcıllıq akımı qorunması ödəyə bilirsə, sıfır ardıcıllıq akımı qorunması tətbiq edilməlidir. Qorunma ayarı normal işləmə şərtlərində maksimum tarazlama olmayan akımdan böyük olmalıdır;
c. Yukarıdakı heç bir metod tələbləri ödəyə bilmədikdə, qalığ akımın işə saldığı qorunma (RCD, yaxud "qalığ akımın qorunması") tətbiq edilməlidir.
TT Sistemlərində Yer Səhvinin Qorunması
TT sistemlərindəki dağıtım şəbəkələrin yer səhvinin qorunmasının işləmə xüsusiyyətləri aşağıdakı şərti ödəməlidir:
RA × Ia ≤ 50 V
Burada:
- RA — açıq ileticilik hissələrinin yer elektrod rezistansı və neutral (N) ileticiliyin yer rezistansının cəmi (Ω);
- Ia — səhvinin avtomatik olaraq kəsilən vaxt ərzində qorunma cihazı tərəfindən etibarlı şəkildə kəsilən vaxt əldə edilən akım (A).
Aşağıdaki şəkildə göstərilən kimi, L3 fazasında yer səhvi baş verəndə, səhvi akım (Id) L3 ileticiliyindən, təchizatın metal korpusundan, təchizatın yer elektrod rezistansından, yerin və neutral nöqtənin yer rezistansından keçir, səhvin dövrünü yaratır. 50 V dəyəri toxunma voltajının təhlükəsiz limitini ifadə edir, bu, səhvdə insanın maraqlanacağı voltajın təhlükə yaratmadığına təmin edir.
TT Sistemlərində Yer Səhvinin Qorunmasının Seçimi:
- Artıq akım qorunma cihazları istifadə ediləndə, Ia 5 saniyə ərzində səhvin dövrünün kəsilən vaxt təmin edilən dəyər olmalıdır;
- Qalığ akımın işə saldığı qorunma cihazları (RCD, yaxud "qalığ akımın qorunması") istifadə ediləndə, Ia onların nominal qalığ işə salma akımı In olmalıdır.
IT Sistemlərində Yer Səhvinin Qorunması
Normal işləmə zamanı, IT sisteminin hər fazasında yerə qalığ akım — Iac, Ibc, Ica adı altında kapasitiv akım təşkil edir və bu üç fazanın yer kapasitiv akımının vektor cəmi sıfırdır. Buna görə, neutral nöqtənin voltajı 0V kimi nəzərə alınabilir.
İlk yer səhvi baş verəndə, sağ (səhvisiz) fazaların yerə nisbətən voltajı √3-ə bölünür. Bu, IT sistemlərinin TN və TT sistemlərinə nisbətən elektrik cihazları üçün daha yüksək izolyasiya səviyyəsi tələb etdiklərini göstərir. Ancaq, ilk yer səhvinin zamanı akım (əsasən kapasitiv akım) çox kiçik olduğu üçün, sistem davam edə bilər. Ancaq, ilk səhvi aşkarlayarak, əməliyyat və tənzimləmə personelinin səhvi tez-tez tapa və düzəltməsinə imkan verən izolyasiya nəzarət cihazı quraşdırılmalıdır.
- Açıq ileticilik hissələri ayrı-ayrı yerə dəmirləndikdə, fərqli fazada ikinci səhvi baş verəndə, səhvin dövrünün kəsilən vaxt TT sisteminin yer səhvinin qorunma tələblərinə cavab verməlidir;
- Açıq ileticilik hissələri ortaq dəmirlemə sistemindən keçirildikdə, fərqli fazada ikinci səhvi baş verəndə, səhvin dövrünün kəsilən vaxt TN sisteminin yer səhvinin qorunma tələblərinə cavab verməlidir;
- IT sisteminin neutral (N) ileticiliyi (N xətti) olmamalıdır.
Ümumiləşdirərsək, müxtəlif elektrik təchizat dəmirlemə sistemləri özünə məxsus yer səhvinin xüsusiyyətləri tərəfindən ayrılır. Yalnız hər bir sistemin səhvi xüsusiyyətlərini tamamilə anlamaqla, uyğun və uyğun olan yer səhvinin qorunma sxemaları dizayn edilə bilər, bu, elektrik təchizat və istifadə sisteminin təhlükəsiz və etibarlı işləməsini təmin edir.
