নিম্ন-ভোল্টেজ বিতরণ লাইনগুলি বিভিন্ন শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, এবং বিতরণ পরিবেশগুলি জটিল ও বিস্তৃত। এই লাইনগুলিতে প্রশিক্ষিত ব্যক্তিরা শুধুমাত্র নয়, অপ্রশিক্ত ব্যক্তিগণও প্রায়শই প্রবেশ করে, যা দোষের ঝুঁকি বেশি করে তোলে। অপ্রশস্ত ডিজাইন বা স্থাপন সহজেই বিদ্যুৎ আঘাত (বিশেষ করে পরোক্ষ সংস্পর্শ), তারের ক্ষতি, বা বিদ্যুৎ আগুনের কারণ হতে পারে।
গ্রাউন্ডিং সিস্টেম নিম্ন-ভোল্টেজ বিতরণ নেটওয়ার্কের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান—এটি একটি প্রযুক্তিগতভাবে জটিল এবং নিরাপত্তা-প্রধান প্রকৌশল উপাদান। গ্রাউন্ডিং সিস্টেমের ধরন গ্রাউন্ডিং দোষ প্রোটেকশনের কার্যকারিতার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।
বর্তমানে, চীনের ডেটা সেন্টারগুলির নিম্ন-ভোল্টেজ বিতরণ সিস্টেমগুলি মূলত TN-S গ্রাউন্ডিং কনফিগারেশন অনুসরণ করে। এই সিস্টেমগুলিতে বিশাল সংখ্যক নিম্ন-ভোল্টেজ বিতরণ ডিভাইস এবং বিস্তৃত কেবলিং রয়েছে, যা বিশাল মূলধন বিনিয়োগ প্রতিফলিত করে। যদি কোনও দোষ সময়মত সমাধান না করা হয়, তবে এটি গুরুতর মানব আঘাত এবং বিশাল সম্পত্তি ক্ষতির কারণ হতে পারে, তাই বিতরণ সিস্টেম থেকে অত্যন্ত উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা প্রয়োজন।
নিম্ন-ভোল্টেজ বিতরণ সিস্টেমে গ্রাউন্ডিং দোষ প্রোটেকশনের একটি আরও সম্পূর্ণ ও ব্যবস্থাপনাগত ব্যাখ্যা প্রদানের জন্য, নিম্নে বিভিন্ন গ্রাউন্ডিং কনফিগারেশন এবং তাদের সাথে সম্পর্কিত দোষ প্রোটেকশন পদ্ধতির একটি তুলনামূলক বিশ্লেষণ উপস্থাপন করা হল।
গ্রাউন্ড দোষ প্রোটেকশনের সাধারণ প্রয়োজনীয়তা
TN সিস্টেমে গ্রাউন্ড দোষ প্রোটেকশন
TN সিস্টেমে, বিতরণ সার্কিটের গ্রাউন্ড দোষ প্রোটেকশনের প্রায়োগিক বৈশিষ্ট্য নিম্নলিখিত শর্ত পূরণ করতে হবে:
Zs × Ia ≤ Uo
যেখানে:
নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হয়েছে, L3 ফেজে গ্রাউন্ড দোষ ঘটলে, দোষ বিদ্যুৎ (Id) L3 ফেজ কনডাক্টর, উপকরণের ধাতব আবরণ এবং PE প্রোটেক্টিভ কনডাক্টর দিয়ে প্রবাহিত হয়, একটি বন্ধ লুপ গঠন করে। Zs ফেজ থেকে প্রোটেক্টিভ কনডাক্টর লুপের মোট ইমপিডেন্স প্রকাশ করে, এবং Uo 220V।
TN সিস্টেমে গ্রাউন্ড দোষ প্রোটেকশনের বিচ্ছিন্নতা সময়ের প্রয়োজনীয়তা
220V নামমাত্র ফেজ-টু-গ্রাউন্ড ভোল্টেজ সহ TN সিস্টেমের বিতরণ সার্কিটের জন্য, গ্রাউন্ড দোষ প্রোটেকশন দোষ সার্কিট থেকে বিচ্ছিন্নতা ঘটাতে নিম্নলিখিত প্রয়োজনীয়তা মেনে চলবে:
TN সিস্টেমে গ্রাউন্ড দোষ প্রোটেকশন পদ্ধতির নির্বাচন:
a. যখন উপরোক্ত বিচ্ছিন্নতা সময়ের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা যায়, তখন ওভারকারেন্ট প্রোটেকশন গ্রাউন্ড দোষ প্রোটেকশন হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে;
b. যখন ওভারকারেন্ট প্রোটেকশন প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না, কিন্তু জিরো-সিকোয়েন্স কারেন্ট প্রোটেকশন পারে, তখন জিরো-সিকোয়েন্স কারেন্ট প্রোটেকশন ব্যবহার করা হবে। প্রোটেকশন সেটিং মান স্বাভাবিক পরিচালনার সময়ের সর্বোচ্চ অসমতুল্য কারেন্টের চেয়ে বড় হবে;
c. যখন উপরোক্ত দুটি পদ্ধতি প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না, তখন অবশিষ্ট কারেন্ট অপারেটেড প্রোটেকশন (RCD, বা "লিকেজ কারেন্ট প্রোটেকশন") ব্যবহার করা হবে।
TT সিস্টেমে গ্রাউন্ড দোষ প্রোটেকশন
TT সিস্টেমের বিতরণ সার্কিটে গ্রাউন্ড দোষ প্রোটেকশনের প্রায়োগিক বৈশিষ্ট্য নিম্নলিখিত শর্ত পূরণ করতে হবে:
RA × Ia ≤ 50 V
যেখানে:
নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হয়েছে, L3 ফেজে গ্রাউন্ড দোষ ঘটলে, দোষ বিদ্যুৎ (Id) L3 কনডাক্টর, উপকরণের ধাতব আবরণ, উপকরণের গ্রাউন্ড ইলেকট্রোড রেজিস্ট্যান্স, পৃথিবী এবং নিউট্রাল পয়েন্ট গ্রাউন্ড রেজিস্ট্যান্স দিয়ে প্রবাহিত হয়, একটি দোষ লুপ গঠন করে। 50 V মানটি স্পর্শ ভোল্টেজের নিরাপত্তা সীমা প্রকাশ করে, যা নিশ্চিত করে যে দোষের সময় একজন ব্যক্তি যে ভোল্টেজের সাথে সংস্পর্শ হতে পারে, তা বিপদজনক হবে না।
TT সিস্টেমে গ্রাউন্ড দোষ প্রোটেকশনের নির্বাচন:
IT সিস্টেমে গ্রাউন্ড দোষ প্রোটেকশন
স্বাভাবিক পরিচালনায়, IT সিস্টেমের প্রতিটি ফেজের লিকেজ কারেন্ট পৃথিবীর প্রতি ক্যাপাসিটিভ কারেন্ট (Iac, Ibc, Ica) এবং এই তিনটি ফেজের পৃথিবী ক্যাপাসিটেন্স কারেন্টের ভেক্টর যোগফল শূন্য। তাই, নিউট্রাল পয়েন্ট ভোল্টেজ হিসাবে 0V বিবেচনা করা যেতে পারে।
প্রথম গ্রাউন্ড দোষ ঘটলে, স্বাস্থ্যকর (নন-দোষী) ফেজের পৃথিবীর প্রতি ভোল্টেজ √3 গুণ বৃদ্ধি পায়। এটি নির্দেশ করে যে, IT সিস্টেমগুলি TN এবং TT সিস্টেমগুলির তুলনায় বিদ্যুৎ উপকরণের জন্য উচ্চতর আইসোলেশন স্তরের প্রয়োজনীয়তা রাখে। তবে, প্রথম গ্রাউন্ড দোষের সময় কারেন্ট (প্রধানত ক্যাপাসিটিভ কারেন্ট) খুব কম হওয়ায়, সিস্টেম প্রতিনিয়ত পরিচালনা করতে পারে। তবে, প্রথম দোষ শনাক্ত করার জন্য একটি আইসোলেশন মনিটরিং ডিভাইস স্থাপন করা হতে হবে, যা পরিচালনা এবং রক্ষণাবেক্ষণ কর্মীদের দোষ শনাক্ত এবং সংশোধন করার জন্য সতর্ক করবে।