Útskýring á jörðunum við miðju í breytum: Samanburður á beinri jörðun, viðstöndujörðun og zig-zag jörðun

Í skýrslu um rásarskápa var tilgreind hávirk jörðun við miðju með 5 A og viðstöndu fyrir 10 sekúndur. Framkvæmdaraðili setti nákvæmlega það upp sem var tilgreint. Enginn mældi hlaðnistrúmgildi kerfisins, sem á þessu verksmiðju, með skjóluðum 5 kV rásarefnum, rafhlöðuskyggjum og inntaks sílurum fyrir rafdrifum, kom út á um 6,8 A. Við fyrsta rás-til-jörðunarvilla bar viðstöndin allt kapasitíva truðgildið, en upptekjuréléiðslan greindi ekki hækkun og verksmiðjan keyrði í tvo daga með rás sem var jörðuð. Þegar aðrir villa kom upp á annarri rás, breyttist óþægileg staða í rás-til-rásar bogaflöskun. Allt var byggt samkvæmt teikningunni. Jörðunarkerfið var samt rangt.

Jörðun við miðju í breytum er hönnunaraðgerðin sem ákvarðar hversu mikill rafstraumur rennur þegar ílátun mistekst, hvort vernd skipar eða einungis gefur varúð, og hversu mikinn rafstraum þátttökuþol transformer, rafleiðar og rafskiptihus þurfa að standa. Hún er gerð einu sinni, í hönnunarstigi, og tekur venjulega einungis eina línu í tilvísunarskrá.

Fjórar aðferðir ná yfir næstum allar iðnaðar-, notendur- og gögnamiðstöðvarkerfis: bein tenging við jörð, lágvirk tenging við jörð, hávirk tenging við jörð og tenging við jörð gegnum zig-zag eða wye-delta jörðunartransformer. Hver og ein þeirra svarar á annað spurninguna og rétta svarið byggist á því hvað þú vilt að kerfið geri við fyrsta jarðleka.

 

Hvað jörðun á miðja transformer ákvarðar

Jörðarskortur myndar lokaðan rás milli fasa leiðara og jarðar. Rásin sem rennur er ákveðin af viðmætisgildi afturleiðarinnar, og þessi afturleið er mynduð með tengingunni á milli kerfisjafnvægis og jarðleidara kerfis. Breyttu tengingunni og þú breytir skortarstraumi, hraða uppgötvunar og magni skaða sem skorturinn veldur á meðan hann er hreinsaður.

Tveir tilvísanir eru virði að nefna í tilvísunum. IEEE Std 3003.1-2019 um jarðun kerfis fyrir iðnaðar- og verslunarkerfi og er nútíma eftirmóti Grænu bókunum; IEEE Std C62.92.1-2016 um jarðun jafnvægis fyrir notendakerfi með spennu yfir 1.000 V. Bæði eru byggð á sömu viðskiptaákvörðun: skortarstraumurinn verður að vera nógu háttur til að vera áreiðanlega uppgötvaður, en ekki of háttur til að eyða tæknikynnum.

Talan hér fyrir neðan samþýttir fjórar aðferðir.

Aðferð	Venjulegur skortarstraumur	Upplausnarskoðun	Hvar það passar
Fast jarðun	Allt að festu þrefasa gildi	Augnabliksskógastraumur, virkar út	480 V og lægra, lágspennudreifing
Lág viðnám (LRG)	100 A – 1.000 A, algengast 200 A – 400 A	Skógastraumrælur, valkvæm samstillingu	Miðspennudreifing í iðnaði sem krefst valkvæmr útkönnunar
Hátt viðnám (HRG)	5 A – 25 A	Viðkvæm ræla, fyrst viðvörun	Ökutungu framleiðslustöðvar, samfelld ferli, gögnamiðstöðvar
Zig-zag jörðunarþátta	Sett af viðnámssnúrunni eða hönnun þátta	Fínvirkur ræsli	Delta kerfi, engin aðgengileg nútóna

 

Fast jörðun: Lágmarkskostnaður og hæsta skammtstraumurinn

Á fast jörðuðum kerfi er nútónan tengd beint við jörðunarraufegerðina. Ekkert takmarkar strauminn, svo að fasa-til-jörðu villa getur náð gildi þriggja fasa með fullri tengingu sem er tiltækt á þeim stað – tíundir kílóampéra á 2.000 kVA einingum við 480 V. Þetta er ekki hönnunarvandamál; þetta er tilgangurinn. Villan er stór, allar verndarlyklar sjá hana og hún er losuð innan nokkurra sveifla.

Reikningurinn kemur á annað stað. Öryggisbúnaður fyrir rás, skiptihraði skiptis og útreikningur á innhráðunareiningum í boga-þyngdaráskoðun veldast öllum þessum straumi. Fast jörðun er samt áfram raunhæf valmöguleiki fyrir flest 480 V kerfi, því að spennan milli fasa og jarðar heldur sig á 277 V og álag á isoleringu og ofspennuskydd heldur sig viðeigandi lágt. Þar sem það verður óræðilegt er við miðspennu, þar sem sama rökfræði gefur villustrauma sem transformatorinn, rásirnar og skiptibúnaðurinn myndu ekki vilja sjá.

Einn af árangri hans dregur athygli fólks. Á fast jörðuðum kerfi byrja flestar villur sem einstök fasa-jarðarvilla og eru lagaðar áður en þær vaxa. Á ójörðuðum eða hálega viðnámssviðs jörðuðum kerfum er fyrsta villan oft ekki lagað alls.

 

Viðnámssviðs jörðun: Lág viðnámssviðs jörðun frammi við há viðnámssviðs jörðun

Að setja viðnám milli núll- og jörðunarleiddar línu breytir hönnunarskoðun í tölu. Lágvirk viðnámsjörðun takmarkar venjulega rafstrauminn í nokkra hundruð ampera – 200 A til 400 A er algengt á miðspennu – sem er samt nógu mikill straumur fyrir venjulegar ofstraumaskýlur til að greina hann og samræma virkni þeirra. Þess vegna er lágvirk viðnámsjörðun notuð þar sem verksmiðjan vill að villa á frágreiningarlínu veldi valkvörðu afslökkvun í stað þess að velda afslökkvun á aðalfrágreiningarlínu.

Hávirk viðnámsjörðun fer langt lengra og takmarkar jörðunarvillastrauminn í 5 A, 10 A eða 25 A. Á þessum stigum er villa venjulega bara tilkynning frekar en afslökkvun, og verksmiðjan heldur áfram í rekstri meðan viðhaldsliðið finnur villuna. Iðjukerfisþættir með margar rafdrifshreyfingar, framleiðsluverk með samfelldum ferli sem ekki geta unnið afslökkvun og miðspennudreifing í gögnamiðstöðvum styðja sig við þessa nálgun. Þá þarf ekki lengur að hönnu transformator og rafleiðar til að standa upp við mörg þúsund ampera og hætta fyrir bogaflöskun vegna jörðunarvillu minnkar með strauminum.

Hér er hlutinn sem flestir kaupendur missa. Hágæða jörðuð kerfi virkar aðeins ef straumurinn sem fer í gegnum viðnámsskautið er hærri en straumurinn sem kerfið er að hlaða. Straumurinn sem fer í gegnum skjóltan rafleiðara, rafhöggvarvarnir og inntaks sílur á rafmagnsdriftum er raunverulegur straumur og við jarðslys fer hann í gegnum viðnámsskautið og jarðslysið saman. Ef straumurinn í viðnámsskautinu er minni en það, getur ekki skilgreint slysið frá venjulegum kapasitískum straumi – sem er nákvæmlega það sem gerðist í dæminu sem opnaði þessa grein. Rétt röðin er að mæla kapasitískan straum á raunverulegu uppsetningunni, velja strauminn í viðnámsskautinu hærra en það með öryggisbil og fyrst þá stilla tímaeinkunnina.

 

 

Zig-Zag jarðunarvandar: Miðja þar sem engin er

Allt hér að ofan gerir ráð fyrir hlutlausum punkti sem hægt er að tengja við mótsviði. Rás með delta-tengingu eða vikur sem hafa ekki útnefndan hlutlausann punkt á jafnstraumsígunni veita ekki slíkan punkt. Zig-zag-eining leysir það vandamál. Vindurnar í henni býða upp á lág átakstöð fyrir núllraðarstraum, svo þær mynda ætlaða afturleið fyrir jarðlekastraum, en býða upp á há átakstöð fyrir jákvæða og neikvæða raðarstraum, svo einingin ber næstum engan staðlaðan straum í venjulegum rekstur.

Þessi hegðun er sök um að jákvæðnartrofa er skilgreind úr alveg öðru gögnaskrá en hleðsluþyngdara. Tölurnar sem þurfa að vera í samræmi eru stutt tíma jafnstraumur í hlutleysum og tímabil hans – 10 sekúndur og 1 mínúta eru algengar einkunnir – ásamt samfelldri getu hlutleysa til að bera ójafnvægi sem venjuleg rekstursaðstæða framkallar, sem er á zig-zag tæki venjulega nokkrum prósentum af stutt tíma tölunni. Ef þú skilgreinir það aðeins út frá stutt tíma tölunni mun varanlega ójafnvægi hita það of mikið. Ef þú skilgreinir það eins og hleðsluþyngdara kaupir þú kopar sem þú mun aldrei nota.

Á kerfum með mikla notkun á rásstýringum er zig-zag tækið venjulega notað í par við viðnám. Viðnámið ákvarðar látna strauminn; þyngdariinn veitir hlutleysan sem viðnámið þarf.

 

Stærðviðnámsins: Fjórar tölur sem ákvarða hvort það virkar

Viðnám fyrir jörðun hlutleysa er stutt tíma tæki með lítið fjölda lykil einkunna. Þessar fjórar ákvarða hvort kerfið virkar í notkun:

• Mæld kapasítískur straumur. Mælið það á raunverulegri uppsetningu, við raunverulega spennu. Töluvertið er upphafspunktur, ekki lausn.
• Gengandi rafstraumur. 5 A, 10 A eða 25 A fyrir háa viðnámssamstöðu; 200 A til 400 A fyrir lág viðnámssamstöðu. Í báðum tilvikum verður það að vera hærra en mættur kapasitífur rafstraumur, með öryggisbil.
• Tímaráð. Tíu sekúndur og ein mínúta eru venjuleg. 400 A, 10 sekúndu viðnámsmót á 13,8 kV kerfi losar um það bil 3,2 MW á meðan það ber villa – um það bil 32 MJ orku á tíu sekúndur. Villa sem er látið standa á kerfinu mun eyða því.
• Spenna og isolerunargildi. Við jörðunarvilla heldur viðnámsmótinu fullri línu-til-neutrale-spenntu kerfisins, áframhaldandi, í allan tíma atburðarins.

Tveir aðrir hlutir tilheyra sömu umræðunni en ekki viðnámsmótannaupplýsingum: greiningarskipulag – hvað riðillinn gerir við rafstrauminn sem hann sér, og hvort hann gefur varúð eða skiptir út – og, fyrir lág viðnámssamstöðu, hvort samstillingsgreiningin gildir enn þegar rafstraumurinn er takmarkaður.

 

Hvernig Ryan Electric styður jörðunaraðgerðir á sérsniðnum pöntunum

Jörðunaraðgerð byrjar við umbreytara, því það hvort viklunarmyndin skilgreinir hvort yfir allt sé hlutlaus lína. Á sérsniðin þrífasaþýrju með Y-hliðarvirkni færum við hlutlausa línu út með einangruðum kápu sem er metin fyrir jörðunarvillaábyrgðina sem rannsóknin tilgreinir, og við veitum upplýsingar um viklunarmynd og vigruppu sem jörðunaraðgerðir og samstillingsrannsóknir þurfa. Þar sem áætlað skipulag viðskiptavinar krefst jörðunar með mótsviði eða zig-zag-jörðun, staðfestum við jörðunarráðstafanir í boðsferlinu í staðinn fyrir prófun á verksmiðju. Það er fimmtíu mínútuleg samtal í upphafi og endurgerðarpantun ef það er gleymt.

Við byggjum í 120.000 fermetra stöðu með yfir 180 sett af framleiðslu- og prófunarbúnaði og 37 vegna verksmiðjuskyldur, og við höfum UL-, CSA-, IEEE-, DEKRA-, CNAS- og CE-vottun. Frá árinu 2023 hefur Ryan Electric starfað sem opinber samstarfsaðili Eaton. Venjulegur prófunarskýrsla sem fylgir hverju einstökum tæki inniheldur gögn um vikulmótstönd og hlutfall sem uppsetningarsveit þarf til að staðfesta tengingar á hlutlausum punkti og jörðun á staðnum.

 

Sendu jörðunarskipulag með beiðni um tilboð fyrir umbreytara

Sendið okkur eindráttarmyndina, jörðunaraðferðina, hlutlausu strauminn og tímaþol sem þið hönnuð eftir, og flokkun umbreytara. Verkfræðisveitin okkar mun koma aftur með jörðunarráðstöfun fyrir hlutlausann punkt umbreytara sem passar við rannsóknina – með hlutlausum punkt-hylku innifalinn – svo uppsetningaraðili staðfestir hönnun í stað þess að uppgötva hana. Að gera grunnvinnuna rétt við tilboðsbeiðnina kostar ekkert. Að uppgötva hana eftir fyrsta jörðunarskammt kostar útfall.

 

Um höfundinn: Þessi grein var rituð af verkfræðilíkun Ryan Electric (Jiangsu Ryan Transformers), framleiðanda á gosuðum rísín-, olíu- og stöðuvindum þátta, sem hefur þjónustað notendur, gögnamiðstöðvar, endurnýjanlega orkuframleiðslu og iðnaðaraðila frá árinu 2007. Liðið vinna daglega með IEEE C57 og IEC 60076 kröfur og styðja þróunaraðila og EPC-aðila í tilgreiningum, verksmiðjuprófunum og uppsetningu á stað.