अलग-अलग व्युत्पन्न प्रणालियों के लिए ट्रांसफॉर्मर ग्राउंडिंग: अभ्यास में एनईसी २५०.३०

एक निरीक्षक एक नए 1,000 kVA यूनिट पर हस्ताक्षर रोक देता है क्योंकि न्यूट्रल को एन्क्लोज़र ग्राउंड बार पर लैंड किया गया है, हरा बॉण्डिंग स्क्रू अभी भी अपनी कारखाना स्थिति में है, और एक खुला तांबे का कंडक्टर X0 से भवन के इस्पात तक जाता है। प्रत्येक विवरण अकेले तर्कसंगत लगता है। एक साथ वे टूट जाते हैं ट्रांसफॉर्मर ग्राउंडिंग एक अलग-अलग व्युत्पन्न प्रणाली के लिए, और वे एक समानांतर न्यूट्रल पथ छोड़ देते हैं जो भवन के पूरे जीवनकाल तक ग्राउंडिंग प्रणाली पर धारा ले जाएगा।

हम इन यूनिट्स का निर्माण करते हैं, और हम पर्याप्त कमीशनिंग वॉक्स में भाग लेते हैं ताकि यह जान सकें कि अच्छे इंस्टॉलर्स सबसे अधिक समय ग्राउंडिंग में कहाँ खो देते हैं। ट्रांसफॉर्मर सही तरीके से पहुँच जाता है। लेकिन बॉन्ड को गलत जगह पर बनाया जाता है, या दो बार बनाया जाता है, और अचानक एक मैकेनिकल रूम में सर्कुलेटिंग करंट, अवांछित GFCI ट्रिप्स और एक लाल टैग आ जाता है। यह लेख NEC 250.30 द्वारा वास्तव में क्या आवश्यकता है, विवाद कहाँ शुरू होते हैं, और यूटिलिटी द्वारा ऊर्जा आपूर्ति करने से पहले क्या जाँचना चाहिए — इन सभी बिंदुओं को चर्चा करता है।

ट्रांसफॉर्मर को अलग-थलग व्युत्पन्न प्रणाली बनाने वाला क्या है

ए अलग-थलग व्युत्पन्न प्रणाली एक प्रीमिसेज वायरिंग प्रणाली है जिसकी शक्ति एक ऐसे स्रोत से आती है जिसका आपूर्ति चालकों के साथ कोई प्रत्यक्ष विद्युत कनेक्शन नहीं होता है, सिवाय चुंबकीय युग्मन के माध्यम से। एक डेल्टा-वाई ट्रांसफॉर्मर जो एक न्यूट्रल के साथ एक पैनलबोर्ड को फीड करता है, इसका मानक उदाहरण है। 480 V डेल्टा प्राथमिक उपयोगिता से जुड़ा होता है; 208Y/120 V द्वितीयक एक नया स्रोत है। X0 पर दिखाई देने वाला न्यूट्रल ऊपर की ओर मौजूद नहीं होता — ट्रांसफॉर्मर ने उसे बनाया है।

एक १,००० केवीए, ४८० वी डेल्टा से २०८वाई/१२० वी वाई यूनिट को ५.७५% प्रतिबाधा के साथ लें। प्राइमरी धारा १,२०३ ए है, सेकेंडरी धारा २,७७६ ए है, और कोई भी लाइन-टू-न्यूट्रल लोड वाले सर्किट में न्यूट्रल एक वास्तविक धारा-वहन करने वाला चालक होता है। यही कारण है कि इस ट्रांसफार्मर के ग्राउंडिंग नियम उन डेल्टा-डेल्टा यूनिट्स के नियमों से अलग हैं जिनमें कोई न्यूट्रल नहीं होता: यहाँ एक ऐसा चालक है जिसे ठीक एक बिंदु पर पृथ्वी से जोड़ा जाना आवश्यक है।

का अनुच्छेद १०० एनएफपीए 70, राष्ट्रीय विद्युत कोड इस शब्द को परिभाषित करता है, और २५०.२०(डी) आवश्यकता लगाता है कि जहाँ भी संभव हो, प्रणाली को ग्राउंड किया जाए। धारा २५०.२६ फिर यह निर्धारित करती है कि कौन सा चालक ग्राउंडेड होगा। वाई सेकेंडरी के लिए, यह न्यूट्रल है। ग्राउंडेड फेज वाली डेल्टा सेकेंडरी के लिए, यह एक फेज चालक है, और प्रत्येक अपस्ट्रीम बॉन्डिंग निर्णय इसके साथ स्थानांतरित हो जाता है।

 

सिस्टम बॉन्डिंग जंपर कहाँ स्थित होना चाहिए

एनईसी २५०.३०(ए)(१) सिस्टम बॉन्डिंग जंपर के लिए दो वैध स्थान निर्दिष्ट करता है सिस्टम बॉन्डिंग जंपर : ट्रांसफॉर्मर पर, या पहले सिस्टम डिस्कनेक्टिंग माध्यम पर। केवल एक स्थान, दोनों नहीं। यदि बॉन्डिंग ट्रांसफॉर्मर के अंदर की गई है, तो न्यूट्रल टर्मिनल को एन्क्लोज़र से इन्सुलेट किया जाना चाहिए और बॉन्डिंग जम्पर X0 और फ्रेम के बीच का एकमात्र संबंध होना चाहिए। यदि बॉन्डिंग पहले डिस्कनेक्ट पर की गई है, तो न्यूट्रल को वहाँ तक पूरी तरह से अलग रखा जाना चाहिए और जम्पर उस एन्क्लोज़र में स्थापित किया जाता है।

विफलता का मोड लगभग हमेशा एक कारखाने की डिफ़ॉल्ट स्थिति होती है जिसे किसी ने हटाया नहीं है। ड्राई-टाइप यूनिट्स न्यूट्रल ब्लॉक पर एक बॉन्डिंग प्रावधान के साथ शिप की जाती हैं, और कई क्रू न्यूट्रल को लैंड करते हैं और जबकि पैनल पर इलेक्ट्रीशियन भी न्यूट्रल को ग्राउंड से बाँधता है, तब भी टाई को जगह पर छोड़ देते हैं। अब ग्राउंडिंग सिस्टम एक समानांतर न्यूट्रल बन जाता है। धारा न्यूट्रल और प्रत्येक कन्ड्यूइट, रेसवे और भवन स्टील पथ के बीच विभाजित हो जाती है जिसे वह पा सकती है, जो 250.6 द्वारा आक्षेपयोग्य धारा के रूप में स्पष्ट रूप से प्रतिबंधित है।

आकार महत्वपूर्ण है, लेकिन स्थान उससे भी अधिक महत्वपूर्ण है। जम्पर का आकार व्युत्पन्न चरण कंडक्टर्स के आधार पर तय किया जाता है, और 1,000 kVA इकाई पर, जिसका द्वितीयक 2,776 A है, यह तांबे का एक गंभीर टुकड़ा होता है। हम ठेकेदारों को जो कहते हैं, वह सरल है: ड्रॉइंग पर बॉन्डिंग बिंदु तय करें, ट्रांसफॉर्मर पर उसे चिह्नित करें, और पैनल शेड्यूल पर उसे लिखें। दो स्थानों पर मौजूद बॉन्ड, एक स्थान पर दस्तावेज़ित बॉन्ड से भी खराब है।

 

 

 

ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड कंडक्टर का आकार निर्धारित करना

NEC 250.30(A)(2) आपको टेबल 250.66 की ओर भेजता है, जो ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड कंडक्टर एक अलग रूप से व्युत्पन्न प्रणाली पर लागू होता है। इस कंडक्टर का आकार सबसे बड़े व्युत्पन्न अनग्राउंडेड कंडक्टर के क्षेत्रफल से निर्धारित किया जाता है, ट्रांसफॉर्मर के kVA से नहीं और ओवरकरंट उपकरण से भी नहीं। टेबल 250.66 आवश्यकता को भी सीमित करती है: व्युत्पन्न कंडक्टर के 1,100 kcmil से अधिक क्षेत्रफल के लिए, ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड कंडक्टर का आकार 3/0 AWG तांबे या 4/0 AWG एल्युमीनियम से अधिक नहीं होना चाहिए।

उस १,००० केवीए उदाहरण के लिए, द्वितीयक में कई समानांतर रनों की आवश्यकता होती है, इसलिए सबसे बड़ा एकल व्युत्पन्न चालक १,१०० केसीएमआइएल के दहलीज़ से काफ़ी अधिक है — कोड के अनुसार उत्तर ३/० एडब्ल्यूजी कॉपर है। हमने एक ही दिन के चालू करने के दौरान दो विपरीत गलतियाँ देखीं: एक टीम ट्रांसफॉर्मर के बड़े होने के कारण ४/० खींच रही थी, और दूसरी टीम ट्रांसफॉर्मर के द्वितीयक पर केवल २०८ वी होने के कारण २ एडब्ल्यूजी खींच रही थी। इनमें से कोई भी पठन तालिका से नहीं आता है।

२५०.३०(ए)(२) का दूसरा आधा भाग वह है जहाँ चालक समाप्त होता है। यह २५०.५० में वर्णित ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड सिस्टम तक पहुँचना चाहिए — धातु के भूमिगत जल पाइप, संरचनात्मक इस्पात, कंक्रीट-संलग्न इलेक्ट्रोड, ग्राउंड रिंग, या छड़ें। पैड पर एकल ड्राइवन छड़ इमारत के इस्पात से बॉन्डिंग का विकल्प नहीं है। हमने डिज़ाइनों को अतिरिक्त सावधानी के लिए एक छड़ जोड़ते हुए देखा है, फिर भी वे विफल हो गए, क्योंकि छड़ ही एकमात्र इलेक्ट्रोड थी और इस्पात को कभी बॉन्ड नहीं किया गया था।

 

ग्राउंड फॉल्ट रिटर्न पाथ वास्तविक उद्देश्य है

ट्रांसफॉर्मर ग्राउंडिंग मुख्य रूप से भू-प्रतिरोध के बारे में नहीं है। यह एक लाइन-टू-ग्राउंड दोष को स्रोत तक वापस जाने के लिए एक कम-प्रतिबाधा धात्विक पथ प्रदान करने के बारे में है, ताकि अतिधारा सुरक्षा युक्ति सक्रिय हो जाए। एनईसी २५०.४(ए)(५) इसे प्रभावी ग्राउंड-फॉल्ट धारा पथ कहता है।

संख्याएँ स्थिति को स्पष्ट कर देती हैं। उस १,००० केवीए इकाई की ५.७५% प्रतिबाधा के कारण इसके द्वितीयक टर्मिनलों पर एक बोल्टेड तीन-चरण दोष में लगभग ४८ केए धारा प्रवाहित हो सकती है, जिसे कोई भी उचित आकार का ब्रेकर तुरंत समाप्त कर देता है। एक १२० वी आर्किंग ग्राउंड दोष एक अलग ही प्रकार का होता है: धारा आर्क प्रतिबाधा और वापसी पथ द्वारा सीमित होती है, और यह एक ऐसी सीमा में बनी रह सकती है जिसे २,००० ए फ्रेम कभी भी दोष के रूप में नहीं पहचानता। यदि वापसी पथ टूट जाए या दोहराया जाए, तो वह दोष तब तक जलता रहेगा जब तक कि कुछ और खराब नहीं हो जाता।

इसीलिए हम कोई विशेष इकाई जारी करने से पहले एक-लाइन आरेख और ग्राउंडिंग विवरण माँगते हैं। दो परियोजनाएँ जिनके नामपट्ट एक जैसे हों, को भिन्न न्यूट्रल व्यवस्थाओं की आवश्यकता हो सकती है, और यह अंतर आरेख पर होता है, ट्रांसफॉर्मर में नहीं।

 

ट्रांसफॉर्मर ग्राउंडिंग में हमारे द्वारा साइट पर देखी गई गलतियाँ

पिछले साल, एक 1,500 kVA, 480 V से 208Y/120 V की इकाई टेक्सास में एक यांत्रिक कक्ष में स्थापित की गई। क्रू ने X0 को ट्रांसफॉर्मर के अंदर के आवरण से जोड़ा, फिर पहले पैनल पर, जो 40 फुट दूर था, न्यूट्रल को ग्राउंड से दोबारा जोड़ा, और ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड कंडक्टर को ट्रांसफॉर्मर फ्रेम से पैड के बगल में लगी एकमात्र छड़ तक चलाया। भवन का इस्पात संरचना 15 फुट दूर थी और उसे अछूता छोड़ दिया गया था। शुरू करने पर, क्लैंप मीटर ने ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड कंडक्टर पर 4.1 A का पाठ्यांक दिया, जबकि भवन लगभग 30% लोड पर था।

उस दिन कुछ भी विफल नहीं हुआ, जो समस्या है। वह धारा हफ्तों तक ग्राउंडिंग प्रणाली, कंडयूट कपलिंग्स और इस्पात संरचना पर प्रवाहित होती रही। सुधार का कार्य केवल एक सुबह में पूरा हो गया: डाउनस्ट्रीम बॉन्ड को हटाना, पैनल में न्यूट्रल और ग्राउंड बार्स को अलग करना, भवन के इस्पात संरचना तक उचित आकार का ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड कंडक्टर चलाना, और फ्रेम कनेक्शन को खुली धातु पर पुनः समाप्त करना, क्योंकि पैड को असेंबली के बाद पेंट कर दिया गया था।

ट्रांसफॉर्मर ग्राउंडिंग में दूसरा बार-बार होने वाला अपराध हार्डवेयर है। एक पेंट किए गए सतह पर 'फील' के आधार पर कसा गया लग एक निरंतरता मीटर पर ठीक पढ़ा जाता है, लेकिन पूर्ण लोड पर थर्मल स्कैन में विफल हो जाता है। सूचीबद्ध लग्स को टॉर्क लेबल के साथ एक कारण के लिए दिया जाता है, और स्टार वॉशर्स बेयर मेटल की जगह नहीं ले सकते।

 

 

 

एक कस्टम तीन-चरण ट्रांसफॉर्मर के साथ क्या आना चाहिए

ट्रांसफॉर्मर कोड को लागू नहीं कर सकता, लेकिन यह सही स्थापना को स्पष्ट कर सकता है। एक कस्टम तीन-चरण ट्रांसफॉर्मर जिसका वाइ सेकेंडरी हो, हम एक स्पष्ट रूप से चिह्नित X0 पैड प्रदान करते हैं, एक अलग एन्क्लोज़र ग्राउंड पैड जिसका पेंट कारखाने में हटा दिया गया हो, IEEE C57.12.00 के अनुसार एक नामपट्टिका, और एक कनेक्शन आरेख जो बताता है कि न्यूट्रल को कारखाने में बॉन्ड किया गया है या नहीं। यदि विनिर्देशक पहले डिस्कनेक्ट पर बॉन्डिंग चाहता है, तो इकाई को न्यूट्रल अलग करके और बॉन्डिंग प्रावधान को खुला छोड़कर भेजा जाता है।

दस्तावेज़ीकरण उत्पाद का हिस्सा है। प्रत्येक इकाई नियमित परीक्षण डेटा के साथ निकलती है — अनुपात, वाइंडिंग प्रतिरोध, विद्युत रोधन प्रतिरोध, आरोपित और प्रेरित विभव — साथ ही UL या cULus सूचीबद्ध चिह्न और जहाँ परियोजना की आवश्यकता हो, CSA चिह्न। एक UL सूचीबद्ध ट्रांसफॉर्मर आपूर्तिकर्ता iEEE और IEC परीक्षण प्रणालियों के अनुसार कार्य करते हुए, हमारे निरीक्षकों ने परीक्षण रिपोर्ट की तुलना में पैड पर संयोजन आरेख की माँग अधिक बार की है। रयन इलेक्ट्रिक 2007 से 120,000 वर्ग मीटर के संयंत्र में 37 पेटेंट्स के साथ निर्माण कर रही है, और 2023 से ईटन के साथ एक संयुक्त उद्यम साझेदारी संचालित कर रही है, जिसके कारण उत्तर अमेरिका के कार्य के लिए आरेख पैकेज की समीक्षा अब हमारी स्वयं की जाँच सूची और साझेदार की ऑडिट दोनों के आधार पर की जाती है।

 

पूर्व-ऊर्जायन ट्रांसफॉर्मर ग्राउंडिंग जाँच सूची

इसे मुद्रित करें और वॉक के लिए ले जाएँ। प्रत्येक पंक्ति की जाँच एक निरीक्षक कर सकता है और करेगा, और प्रत्येक पंक्ति के कारण हमें ज्ञात पुनर्निरीक्षण हुए हैं।

वस्तु	क्या सत्यापित करना है	संदर्भ
बॉन्डिंग बिंदु	ट्रांसफॉर्मर पर या पहले डिस्कनेक्ट पर सिस्टम बॉन्डिंग जंपर स्थापित किया गया है, कभी दोनों पर नहीं	NEC 250.30(A)(1)
न्यूट्रल अलगाव	तटस्थ ब्लॉक जो आवरण से अलग किया गया है, जहाँ बॉन्ड डाउनस्ट्रीम है; कारखाने द्वारा लगाया गया टाई हटा दिया गया है	NEC 250.30(A)(1)
जीईसी का आकार निर्धारण	सबसे बड़े व्युत्पन्न अनग्राउंडेड कंडक्टर से आकार निर्धारित किया जाता है; 1,100 केसीएमआईएल से ऊपर 3/0 कॉपर की सीमा	एनईसी 250.66
इलेक्ट्रोड प्रणाली	जीईसी को ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड प्रणाली पर समाप्त किया जाता है, न कि तब जब स्टील मौजूद हो, तो अकेले रॉड पर	एनईसी 250.50
पैनल वायरिंग	पहले पैनल में तटस्थ और ग्राउंड बार्स को बॉन्ड के डाउनस्ट्रीम अलग किया जाता है	एनईसी 250.24(ए)(5) का उद्देश्य
हार्डवेयर	ज़मीनी पैड्स पर पेंट हटा दिया गया, सूचीबद्ध लग्स को लेबल के अनुसार टॉर्क किया गया, हटाने योग्य कवर के माध्यम से कोई ग्राउंड पाथ नहीं है	निर्माता की सूची
सततता	एक्स0 बस से सबसे दूर के उपकरण ग्राउंड तक अंत से अंत तक निरंतरता, अनुमानित नहीं, मापी गई	कमीशनिंग परीक्षण

ग्राउंडिंग के निर्णय ड्रॉइंग के चरण पर सस्ते होते हैं और वॉक-थ्रू के चरण पर महंगे। शुरुआत में निपटाने के लिए प्रश्न यह नहीं है कि कौन सा मानक लागू होता है — 250.30 स्पष्ट है — बल्कि यह है कि इस विशिष्ट परियोजना पर एकल बॉन्ड कहाँ स्थित है, और इसका स्वामित्व किसके पास है: ट्रांसफॉर्मर निर्माता, स्विचगियर निर्माता, या विद्युत ठेकेदार। उस उत्तर को वन-लाइन डायग्राम पर दर्ज करें, और क्षेत्र का कार्य यांत्रिक हो जाता है।

यदि आप वाई-सेकेंडरी यूनिट के लिए निर्दिष्ट कर रहे हैं और तटस्थ व्यवस्था, ग्राउंड पैड तथा आपके ग्राउंडिंग विवरण के अनुरूप दस्तावेज़ीकरण चाहते हैं, तो कृपया अपनी जाँच के साथ एक-लाइन डायग्राम और आवश्यक लिस्टिंग मार्क्स भेजें। हम वाइंडिंग के शेड्यूल होने से पहले समीक्षा के लिए एक ड्रॉइंग वापस भेजेंगे—जो बंडिंग जंपर के बारे में चर्चा करने का एक बहुत बेहतर स्थान है, बजाय उस यांत्रिक कमरे के जहाँ उपयोगिता कंपनी प्रतीक्षा कर रही हो।

 

लेखक के बारे में

यह लेख रायन इलेक्ट्रिक की एप्लीकेशन इंजीनियरिंग टीम द्वारा तैयार किया गया है, जो चीन में स्थित एक ट्रांसफॉर्मर निर्माता है जो २००७ से उत्तर अमेरिका, मध्य पूर्व, दक्षिण पूर्व एशिया और अफ्रीका को ऑयल इमर्स्ड, ड्राई टाइप और पैड माउंटेड ट्रांसफॉर्मर्स की आपूर्ति कर रही है। यह टीम ग्राउंडिंग और तटस्थ व्यवस्था की समीक्षा, कनेक्शन डायग्राम, नियमित और प्रकार परीक्षण के दस्तावेज़ीकरण, तथा उपयोगिता, डेटा केंद्र और औद्योगिक परियोजनाओं के लिए UL / cULus / CSA / IEEE / IEC प्रमाणन पैकेजों का प्रबंधन करती है। ड्रॉइंग समीक्षा और ग्राउंडिंग संबंधित प्रश्न www.ryantransformers.com पर उपलब्ध संपर्क फॉर्म के माध्यम से भेजे जा सकते हैं। अंतिम समीक्षा: अक्टूबर २०२६

सूचना: रयान इलेक्ट्रिक इस लेख में चर्चित ट्रांसफॉर्मर्स का निर्माण और विक्रय करती है। कोड संदर्भ (NEC 250.30, 250.50, 250.66, 250.6, 250.4) केवल इंजीनियरिंग चर्चा के लिए सारांशित किए गए हैं और स्थापना से पहले आपके क्षेत्र में अपनाए गए NFPA 70 के संस्करण के खिलाफ सत्यापित किए जाने चाहिए।