Analisi tal-Protezzjoni kontra l-Erba fil-Sistemi ta’ Distribuzzjoni ta’ Bass Voltage għal Data Centers
Il-ħalqa tal-distribuzzjoni tal-kurrent elektrik b'voltaġġ għadex taħt il-median jinsab amministrata f'diversi setturi, u l-ambjent tal-distribuzzjoni huwa komplikat u diversifikat. Din il-ħalqa tintuża mhux biss minn profesjonisti imma wkoll minn persuni li ma hummx esperti, li jiżgħadu s-saġġar tal-problemi. Id-disinn jew it-tallinja mhux adeguati jistgħu bil-eżempju jiġu sors ta' ħoss tal-kurrent (speċjalment kontatt indirett), dani għall-kablaggi, jew anke inċendi elettriku.
Is-sistema tal-grounding hija komponent kritiku fil-rileġ tal-distribuzzjoni tal-kurrent elektrik b'voltaġġ għadex — element ingenerju tekniku u importanti għas-saġġar. It-tip ta' sistema tal-grounding huwa strettament legat mal-effettività tas-sistema ta' protezzjoni minn erġa tal-grounding.
F'dawn il-lum, is-sistemi tal-distribuzzjoni tal-kurrent elektrik b'voltaġġ għadex fl-data centers ta' Ċina qegħdin jiġu adottati prinċipalment bl-impostazzjoni TN-S tal-grounding. Dawn is-sistemi inkludux multitudni ta' dispożitivi tal-distribuzzjoni b'voltaġġ għadex u kablaggi estensiv, li jirrapreżentaw investiment kapital subbstantjali. Xi problema, jekk ma jinġix solvut fl-aktar tajjeb, jista' jiġi sors ta' ħsara gravi fis-silġ u dani materjali signifikanti, bl-baħar li jissemma għal affidabilità estrema mill-sistema tal-distribuzzjoni.
Biex tgħaddi spjegażjoni aktar komprensiva u sistematika tal-protezzjoni minn erġa tal-grounding fis-sistemi tal-distribuzzjoni b'voltaġġ għadex, is-silġ jippreżenta analisi t-tqassim bejn diversi konfigurazzjonijiet tal-grounding u l-modi korrispondenti ta' protezzjoni minn erġa.
Requisiti Generali għal Protezzjoni minn Erġa tal-Grounding
- Is-sistema ta' protezzjoni minn erġa tal-grounding għandha tkun disinnjata biex tiffla effettivament l-ħoss tal-kurrent indirett għal persuni, kif ukoll l-avvenimenti bħal inċendi elettriki u dani għall-kablaggi.
- Il-parti konduttivi esposti tal-apparati elettriku għandhom ikunu miġbura fidilament mal-konduktör protettiv (PE) skont il-kondizzjonijiet speċifiċi tas-sistema. Il-parti konduttivi esposti li jistgħu jintużaw fl-istess waqt għandhom ikunu miġbura mal-istess sistema tal-grounding biex is-sigur għal potenzjali ugwal.
- Meta l-protezzjoni minn erġa tal-grounding tal-instalazzjoni elettrika ma tistax tinqeda l-irreġol tal-fault automatikament fi żmien speċifikat, għandha tużaw bonding potenzjali supplemantari lokali biex iżgħadu l-voltaġġ tal-touch u jażgħru s-sigurtà.
Protezzjoni minn Erġa tal-Grounding fil-Sistemi TN
Fil-sistemi TN, l-operatività tal-protezzjoni minn erġa tal-grounding għal ċirkwit tal-distribuzzjoni għandha tkun tat-tqassim:
Zs × Ia ≤ Uo
Fejn:
- Zs — L-impedanza totali tal-loop tal-erġa (Ω);
- Ia — Il-kurrent meħtieġ biex il-dispożitiv protettiv jidhroff awtomatikament it-triq tal-fault fi żmien speċifikat (A);
- Uo — Il-voltaġġ nominali bejn phase u earth (V).
Kama turi fil-diagramm hawn taħt, meta jissoddi erġa tal-grounding fuq phase L3, il-kurrent tal-fault (Id) jimmorru permezz tal-konduktör tal-phase L3, il-kazza metalika tal-apparat, u l-konduktör protettiv PE, formando loop magħluq. Zs rrapreżenta l-impedanza totali tal-loop bejn phase u konduktör protettiv, u Uo huwa 220V.
Requisiti għal Żmien ta' Disconnessioni għal Protezzjoni minn Erġa tal-Grounding fil-Sistemi TN
Għal ċirkwit tal-distribuzzjoni tas-sistemi TN b'voltaġġ nominali bejn phase u earth ta' 220V, il-żmien meħtieġ għal protezzjoni minn erġa tal-grounding biex tiddisconnetti it-triq tal-fault għandu jqieda mal-requisiti segwi:
- Għal ċirkwit tal-distribuzzjoni jew finali li jipprovdi apparati elettriku fixi, il-żmien tad-disconnessioni għandu ma jkunx akbar minn 5 sekondi;
- Għal ċirkwit li jipprovdi apparati mobbili jew portatili, jew ċirkwit tal-sockets, il-żmien tad-disconnessioni għandu ma jkunx akbar minn 0.4 sekondi.
Selezzjoni ta' Metodi ta' Protezzjoni minn Erġa tal-Grounding fil-Sistemi TN:
a. Meta l-requisiti tad-disconnessioni mogħti jistgħu jiġu soddisfatti, il-protezzjoni minn overcurrent tista' tiġi użata sabiex tkun wkoll protezzjoni minn erġa tal-grounding;
b. Meta l-protezzjoni minn overcurrent ma tistax tinqeda l-requisiti, imma l-protezzjoni minn kurrent zero-sequence tista', dawn għandha tużaw. Il-valur tal-setting għandu jkun akbar mill-kurrent massimu mhux miftuħ ta' normali operazzjonijiet;
c. Meta l-ewwel modi mhux jistgħu jiġu soddisfatti, il-protezzjoni minn residual current operated (RCD, jew "protezzjoni minn kurrent tal-leakage") għandha tużata.
Protezzjoni minn Erġa tal-Grounding fil-Sistemi TT
L-operatività tal-protezzjoni minn erġa tal-grounding fil-ċirkwit tal-distribuzzjoni tas-sistemi TT għandha tkun tat-tqassim:
RA × Ia ≤ 50 V
Fejn:
- RA — Is-somma tal-resistenza tal-electrode tal-earth tal-parti konduttivi esposti u tal-resistenza tal-earth tal-konduktör neutral (N) (Ω);
- Ia — Il-kurrent meħtieġ biex is-sistema protettiva tiddisconnetti it-triq tal-fault fidilament (A).
Kama turi fil-diagramm hawn taħt, meta jissoddi erġa tal-grounding fuq phase L3, il-kurrent tal-fault (Id) jimmorru permezz tal-konduktör tal-phase L3, il-kazza metalika tal-apparat, ir-resistenza tal-grounding tal-apparat, l-earth, u torna lill-sorg tal-kurrent permezz tal-resistenza tal-grounding tal-punt neutrali, formando it-triq tal-fault. Il-valur ta' 50 V rrapreżenta l-limit tas-sigurtà għal touch voltage, biex is-sigur li l-voltaġġ tal-fault ma jkunx perikolu għal persuna.
Selezzjoni ta' Protezzjoni minn Erġa tal-Grounding għal Sistemi TT:
- Meta jiġu użati dispożitivi ta' protezzjoni minn overcurrent, il-kurrent Ia għandu jkun il-valur li jensure disconnessioni tal-triq tal-fault fi żmien ta' 5 sekondi;
- Meta jiġu użati dispożitivi ta' protezzjoni minn overcurrent instantaneous-trip, Ia għandu jkun il-kurrent minimu meħtieġ biex jensure l-operazzjoni instantanea;
- Meta jiġu użati dispożitivi ta' protezzjoni minn residual current operated (RCDs, jew "protezzjoni minn kurrent tal-leakage"), Ia għandu jkun il-rated residual operating current In.
Protezzjoni minn Erġa tal-Grounding fil-Sistemi IT
Fl-operazzjonijiet normali, il-kurrent tal-leakage f'kull phase tas-sistema IT huwa kurrent kapacitiv għal earth — denotat b'Iac, Ibc, Ica — u l-suma vettoriali ta' dawn is-sistemi tal-capacitance tal-earth ta' tre phases huwa zero. Għalhekk, il-voltaġġ tal-punt neutrali jistgħu jiġu konsiderati b'0V.
Meta jissoddi l-erġa tal-grounding tal-prima, il-voltaġġ għal earth fuq il-phases salva (mhux faulted) jikber bi fattur ta' √3. Dan jindika li l-sistemi IT jistgħu jiġu rikjasti għal livelli ta' isolazzjoni akbar għal apparati elettriku minn sistemi TN u TT. Imma, billi l-kurrent tal-erġa tal-prima huwa zghir (prinċipalment kurrent capacitiv), is-sistema tista' tsegwi l-operazzjonijiet. Għalhekk, għandu jiġi installat dispożitiv ta' monitoraggio tal-isolazzjoni biex jipprovdi allarm meta jiffdhu l-erġa tal-prima, biex ippermetti l-personal ta' operazzjonijiet u manutenzjoni li jilloku u jikkorriggu l-erġa sew.
- Meta l-parti konduttivi esposti jiġu grounded individwalment, id-disconnessioni tal-triq tal-fault waqt l-erġa tal-seconda fuq phase differenti għandha tkun konformi mal-requisiti ta' protezzjoni minn erġa tal-grounding tas-sistema TT;
- Meta l-parti konduttivi esposti jiġu miġbura mal-sistema tal-grounding komuni, id-disconnessioni tal-triq tal-fault waqt l-erġa tal-seconda fuq phase differenti għandha tkun konformi mal-requisiti ta' protezzjoni minn erġa tal-grounding tas-sistema TN;
- Is-sistema IT ma għandha ma tkunx derivata mill-konduktör neutrali (N line).
Fi kkonkluzzjoni, is-sistemi diversi tal-grounding tal-fornitura tal-kurrent elektrik jagħmlu karatteristiki diversi tal-erġa. Biss billi nifhmu l-karatteristiki tal-erġa ta' kull sistema, tista' jiġi disinnjat skema ta' protezzjoni minn erġa tal-grounding adekvat u kompatibbli, biex is-sigur operazzjonijiet siguri u affidabili tas-sistemi tal-fornitura u utilizzazzjoni tal-kurrent elektrik.
