آرکینگ گراند چیست؟

آرکینگ گراند چیست؟

تعریف: آرکینگ گراند به یک افزایش ناگهانی اشاره دارد که زمانی رخ می‌دهد که خنثی (نیوترال) به زمین متصل نشده باشد. این پدیده در سیستم‌های سه فاز بدون زمین‌رسانی به دلیل جریان ظرفیتی بوجود می‌آید. جریان ظرفیتی، جریانی است که بین هادی‌ها در صورت اعمال ولتاژ جریان می‌یابد. ولتاژ بین ظرفیت‌ها به نام ولتاژ فاز شناخته می‌شود. در زمان خطایی که رخ می‌دهد، ولتاژ بین ظرفیت فاز خراب شده به صفر می‌رسد، در حالی که در فازهای دیگر، ولتاژ تا عامل √3 افزایش می‌یابد.

پدیده آرکینگ گراند

در یک خط سه فاز، هر فاز ظرفیتی به زمین دارد. هنگامی که خطایی در یکی از فازها رخ می‌دهد، جریان خطای ظرفیتی به زمین جریان می‌یابد. اگر جریان خطا بیش از ۴-۵ آمپر باشد، کافی است تا حتی پس از رفع خودکار خطا، یک آرک در مسیر خطا حفظ شود.

وقتی جریان ظرفیتی بیش از ۴-۵ آمپر است و از طریق خطا جریان می‌یابد، یک آرک در مسیر خطا تشکیل می‌شود. پس از تشکیل آرک، ولتاژ روی آن به صفر می‌رسد و آرک خاموش می‌شود. سپس پتانسیل جریان خطا بازیابی می‌شود و منجر به تشکیل یک آرک دوم می‌گردد. این پدیده متناوب آرکینگ به نام آرکینگ گراند شناخته می‌شود.

خاموش شدن و دوباره روشن شدن متناوب جریان شارژ کننده که از طریق آرک جریان می‌یابد، پتانسیل دو هادی سالم دیگر را به دلیل ایجاد نوسانات با فرکانس بالا افزایش می‌دهد. این نوسانات با فرکانس بالا بر روی شبکه اضافه می‌شوند و می‌توانند ولتاژهای سریع تا شش برابر مقدار عادی را ایجاد کنند. چنین ولتاژهای بیش از حد می‌توانند هادی‌های سالم را در نقاط دیگر سیستم خراب کنند.

چگونه می‌توان آرکینگ گراند را حذف کرد؟

ولتاژ سریع ناشی از آرکینگ گراند می‌تواند با استفاده از یک لوله خاموش کننده آرک، که به عنوان لوله پترسن نیز شناخته می‌شود، حذف شود. لوله خاموش کننده آرک یک واکنش‌دهنده با هسته آهنی است که بین خنثی و زمین متصل می‌شود.

واکنش‌دهنده داخل لوله خاموش کننده آرک با تعادل دادن جریان ظرفیتی، آرکینگ گراند را خاموش می‌کند. به طور خاص، لوله پترسن عمل می‌کند تا سیستم را جدا کند. به این ترتیب، فازهای سالم می‌توانند همچنان انرژی را تأمین کنند. این امر به سیستم اجازه می‌دهد تا تا زمانی که خطا دقیقاً شناسایی و جدا شود، از توقف کامل پرهیز کند.