الترابط المحايد

في نظام التوصيل المحايد، يتم توصيل النقطة المحايدة لنظام الكهرباء، سواء كان يتعلق بآلة دوارة أو محول كهربائي، بالأرض. يعتبر توصيل النقطة المحايدة عنصراً حاسماً في تصميم أنظمة الطاقة، حيث يؤثر بشكل كبير على جوانب مختلفة من أداء النظام، بما في ذلك كيفية استجابة النظام للأعطال القصيرة، واستقراره العام، وكفاءة الإجراءات الوقائية. يمكن تشغيل نظام كهربائي ثلاثي الأطوار بأحد التكوينين المميزين:

• بدون توصيل محايد

•  مع توصيل محايد

نظام بدون توصيل محايد

في نظام بدون توصيل محايد، لا يتم توصيل النقطة المحايدة بالأرض بل تبقى معزولة كهربائياً عنها. لهذا السبب، يُعرف هذا النوع من الأنظمة أيضاً بنظام المحايد المعزول أو النظام الحر المحايد، كما هو موضح في الشكل أدناه.

نظام متصل بالمحايد

في نظام التوصيل المحايد، يتم توصيل النقطة المحايدة لنظام الكهرباء عمداً بالأرض. نظرًا للقضايا المختلفة المرتبطة بأنظمة المحايد غير المتصلة، أصبحت عملية توصيل المحايد ممارسة قياسية في معظم أنظمة الكهرباء ذات الجهد العالي. يساعد هذا النهج في تخفيف المخاطر وتحسين الموثوقية والأمان والأداء التشغيلي الكلي لشبكة الطاقة.

إليك بعض الفوائد الرئيسية لتوصيل المحايد:

• تحديد الجهد: يحد من جهد الأطوار إلى الجهد بين الخط والارض، مما يضمن بيئة جهد أكثر استقراراً داخل النظام الكهربائي.

• إزالة الأعطال القصيرة: من خلال توصيل المحايد، يتم إزالة الجفافات الكهربائية الخطرة التي تسببها الأعطال القصيرة، مما يقلل من خطر التلف للمعدات الكهربائية.

• تخفيض الجفافات الناجمة عن الصواعق: يوفر توصيل المحايد مساراً لتصريف الجفافات الزائدة الناتجة عن الصواعق بأمان إلى الأرض، مما يحمي النظام من الاندفاعات الكهربائية الضارة.

• تعزيز السلامة: يعزز بشكل كبير سلامة الموظفين والمعدات من خلال تقليل خطر الصعق الكهربائي وتقليل احتمالية حرائق الكهرباء وغيرها من المخاطر.

• تحسين الموثوقية: يساهم هذا الأسلوب في تحسين موثوقية الخدمة، مما يقلل من تكرار وشدة انقطاعات الطاقة وإرباك النظام.

طرق توصيل المحايد

إليك الطرق الشائعة المستخدمة لتوصيل المحايد بالنظام:

• التوصيل المباشر (أو التوصيل الفعال): يتضمن هذا الأسلوب توصيل المحايد مباشرة بالأرض بواسطة موصل ذي مقاومة ورد فعل ضئيلين.

• التوصيل باستخدام مقاومة: يتم هنا إدخال مقاومة بين المحايد والأرض لتقييد تيار العطل.

• التوصيل باستخدام رد فعل: يستخدم في هذا الأسلوب ركيزة (رد فعل استقراري) للتوصيل بين المحايد والأرض، مما يساعد في السيطرة على حجم تيار العطل.

• توصيل بكرة بيترسون (أو التوصيل الرنيني): يستخدم هذا الأسلوب كرة بيترسون (ركيزة ذات نواة حديدية) متصلة بين المحايد المحول والأرض لتقييد تيار عطل الأرض الكاباسيتي.

يعتمد اختيار طريقة التوصيل المناسبة على عدة عوامل، بما في ذلك حجم الوحدة الكهربائية، مستوى جهد النظام، والبرنامج الوقائي المحدد الذي سيتم تنفيذه.