ترکیب زمین نوتروال

در سیستم زمین‌کشی متعادل، نقطه متعادل سیستم برق، صرف نظر از اینکه به ماشین چرخان یا ترانسفورماتور مربوط باشد، به زمین متصل می‌شود. زمین‌کشی متعادل عنصر حیاتی در طراحی سیستم برق است، زیرا بر جنبه‌های مختلف عملکرد سیستم تأثیر قابل توجهی دارد، از جمله رفتار سیستم در مقابل کوتاه شدن، پایداری کلی و موثر بودن اقدامات محافظتی. یک سیستم برق سه فاز می‌تواند در یکی از دو پیکربندی متمایز عمل کند:

• بدون زمین‌کشی متعادل

•  با زمین‌کشی متعادل

سیستم بدون زمین‌کشی متعادل

در سیستم بدون زمین‌کشی متعادل، نقطه متعادل به زمین متصل نمی‌شود؛ بلکه از لحاظ الکتریکی از زمین جدا می‌ماند. به همین دلیل، این نوع سیستم معمولاً به عنوان سیستم متعادل جدا شده یا سیستم متعادل آزاد شناخته می‌شود، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است.

سیستم زمین‌کشی شده

در سیستم زمین‌کشی متعادل، نقطه متعادل سیستم برق به طور عمدی به زمین متصل می‌شود. به دلیل مشکلات مختلف ذاتی در سیستم‌های بدون زمین‌کشی متعادل، زمین‌کشی متعادل‌ها به روش استاندارد در اکثر سیستم‌های برق با ولتاژ بالا تبدیل شده است. این رویکرد به کاهش ریسک‌ها و افزایش قابلیت اطمینان، ایمنی و عملکرد عملیاتی شبکه برق کمک می‌کند.

پیش‌مزیت‌های کلیدی زمین‌کشی متعادل شامل موارد زیر است:

• محدود کردن ولتاژ: این روش ولتاژ‌های فاز را به ولتاژ خط-به-زمین محدود می‌کند و محیط ولتاژ بیشتر پایداری در سیستم برق فراهم می‌آورد.

• حذف زمین‌های خروجی: با زمین‌کشی متعادل، ولتاژ‌های پرش مضر ناشی از زمین‌های خروجی به طور موثری حذف می‌شوند و خطر آسیب به تجهیزات الکتریکی کاهش می‌یابد.

• کاهش ولتاژ‌های بیش از حد ناشی از برق: زمین‌کشی متعادل مسیری برای ولتاژ‌های بیش از حد ناشی از ضربه‌های برق فراهم می‌کند تا به طور ایمن به زمین تخلیه شوند و سیستم را از شارهای الکتریکی مضر محافظت کند.

• افزایش ایمنی: این روش به طور قابل توجهی ایمنی کارکنان و تجهیزات را افزایش می‌دهد با کاهش خطر شوک الکتریکی و کاهش احتمال آتش‌سوزی‌های الکتریکی و خطرات دیگر.

• بهبود قابلیت اطمینان: این روش زمین‌کشی به بهبود قابلیت اطمینان خدمات کمک می‌کند و فراوانی و شدت قطع‌های برق و اختلالات سیستم را کاهش می‌دهد.

روش‌های زمین‌کشی متعادل

روش‌های معمول زمین‌کشی متعادل شامل موارد زیر است:

• زمین‌کشی مستقیم (یا زمین‌کشی موثر): این روش شامل متصل کردن مستقیم متعادل به زمین با استفاده از رسانه‌ای با مقاومت و واکنش قابل صرف نظر است.

• زمین‌کشی مقاومتی: در این روش، یک مقاومت بین متعادل و زمین قرار داده می‌شود تا جریان خطا محدود شود.

• زمین‌کشی واکنشی: در این روش، یک راکتور (واکنش القایی) برای اتصال متعادل به زمین استفاده می‌شود که به کنترل مقدار جریان خطا کمک می‌کند.

• زمین‌کشی با سیم پیتروسن (یا زمین‌کشی هماهنگ): از یک سیم پیتروسن (راکتور با هسته آهنی) که بین متعادل ترانسفورماتور و زمین متصل شده است، برای محدود کردن جریان خطا ظرفیتی استفاده می‌شود.

انتخاب روش مناسب زمین‌کشی بستگی به عوامل مختلفی دارد، از جمله اندازه واحد برق، سطح ولتاژ سیستم و طرح محافظت خاص که اجرایی خواهد شد.