مقاومت زمین خنثی چیست؟ توابع، انواع و کاربردها

وقتی در مورد سیستم های برق مدرن صحبت می کنیم، همه چیز به روشن نگه داشتن چراغ ها و ایمن نگه داشتن تجهیزات مربوط می شود. این یک نبرد بی پایان-در برابر خطاها و شکست هاست. و درست در وسط آن مبارزه یک قطعه بسیار مهم از کیت است:مقاومت زمین خنثی، یاNERبه طور خلاصه

آن را به‌عنوان ابزاری برای سیستم الکتریکی خود در نظر بگیرید. در یک شبکه سه-فاز، این دستگاه کوچک بین نقطه خنثی و زمین قرار می‌گیرد و آماده است تا در صورت بروز مشکل وارد شود. تمام وظیفه آن این است که جریان های خطا را کنترل کند، از ترانسفورماتورهای گران قیمت محافظت کند و مطمئن شود که رله های حفاظتی شما واقعاً زمانی که قرار است خاموش شوند.

این چیزها را همه جا خواهید یافت. کارخانه‌های صنعتی، مزارع خورشیدی عظیم، مرکز داده‌ای که سرویس پخش مورد علاقه‌تان را اجرا می‌کند-همه به NER‌ها تکیه می‌کنند تا کارها را روان نگه دارند و از خرابی‌های کیف پول{2}}و خراب کردن تجهیزات جلوگیری کنند.

بنابراین، امروز چه چیزی را پوشش می دهیم؟ ما اصول اولیه زمین‌سازی خنثی ترانسفورماتور را بررسی می‌کنیم، اینکه NER چگونه کار خود را انجام می‌دهد، بحث بزرگ بین اتصال زمین با مقاومت کم و زیاد، شکل ظاهری این مقاومت‌ها در داخل، و نحوه کار آنها با ترانسفورماتورهای زمین خنثی (NGTs).

مبانی زمین خنثی ترانسفورماتور

به زبان ساده، ارتینگ خنثی (یا اتصال زمین-همان چیز) عمل اتصال نقطه خنثی یک سیستم قدرت به زمین است. می توانید این کار را مستقیماً انجام دهید یا می توانید یک دستگاه امپدانس مانند یک مقاومت را در وسط بیندازید.

در یک -ترانسفورماتور یا ژنراتور سه فاز، آن نقطه خنثی مانند لنگر عمل می کند و همه چیز را نسبت به زمین نگه می دارد. اگر عیب رخ دهد-مثلاً، سیمی با پوشش فلزی تماس می‌گیرد-زمین مناسب به جریان خطا مسیری مطمئن و قابل پیش‌بینی را می‌دهد.

اگر از آن بگذری؟ خب، اوضاع به هم می‌ریزد. شما در حال نگاه کردن به:

 آسیب جدی به تجهیزات شما

 افزایش ولتاژ در فازهای سالم (هرگز زمان خوبی نیست)

 سیستم های حفاظتی گیج می شوند و زمین نمی خورند

 خطر آتش سوزی الکتریکی بسیار بیشتر است

 و زمان خرابی بسیار بیشتر از آن چیزی است که هر کسی بخواهد با آن مقابله کند

ارت خوب فقط مطمئن می شود که جریان خطا می داند کجا باید برود، بنابراین کلیدهای مدار و رله های شما می توانند کار خود را انجام دهند و قبل از اینکه اوضاع ناخوشایند شود، برق را قطع کنند.

راه های اصلی برای زمین کردن یک سیستم

به طور کلی، سه روش متداول زمینی وجود دارد.

1. خنثی با زمین جامد

این ساده ترین است: شما فقط پیچ خنثی را مستقیماً به زمین بچسبانید.

جوانب مثبت:طراحی ساده مرده، عیوب بسیار سریع پاک می شوند و رله ها بسیار حساس هستند.

معایب:جریان های گسل عظیمی دریافت می کنید، که به معنای فشار مکانیکی و حرارتی عظیم بر روی دنده شماست. خوب است اگر می خواهید عیوب را پاک کنیدهمین الان، اما در مورد تجهیزات خشن است.

2. مقاومت به زمین خنثی

اینجاست که پخش کننده ستاره ما وارد می شود. شما نول را از طریق یک مقاومت{1}}به زمین وصل می کنیدNER.

مقاومت جریان خطا را در یک سطح کنترل شده و قابل کنترل نگه می دارد. این یک راه حل Goldilocks است: جریان کافی برای قطع کردن محافظ، اما نه آنقدر که همه چیز را از بین ببرد.

شما معمولاً این را در موارد زیر مشاهده خواهید کرد: سیستم های برق صنعتی، معدن، نیروگاه ها، راه اندازی انرژی های تجدیدپذیر،مراکز داده

3. راکتانس زمینی خنثی

در این روش به جای مقاومت از یک سلف استفاده می شود. راستش را بخواهید، این روزها چندان آن را نمی‌بینید، زیرا مقاومت‌ها در کنترل انرژی خطا و ایجاد هماهنگی حفاظتی بهتر هستند.

یک چیستمقاومت زمین خنثی(NER)؟

NER یک وسیله حفاظتی است که بین نقطه خنثی ترانسفورماتور، ژنراتور یا سیستم و زمین نصب می شود.

وظیفه آن محدود کردن جریان خطای زمین به سطح ایمن و از پیش تعیین شده است.

در اینجا نسخه سریع نحوه عملکرد آن آمده است:

عملکرد عادی: NER فقط در آنجا می نشیند و جریان کمی را حمل می کند. سیستم به صورت عادی کار می کند.

خطای زمین: جریان خطا از NER عبور می کند. مقاومت وارد می شود و جریان را به مقدار تنظیم شده خود محدود می کند. رله های حفاظتی این را می بینند و قطع کننده های مدار قسمت معیوب را ایزوله می کنند.

با انجام این کار، از ترانسفورماتورها، کابل‌ها، تابلو برق-همه اقلام بزرگ-بلیت محافظت می‌کند.

چه کاری انجام می دهدNERدر واقع انجام دهید؟ (توابع اصلی)

محدود کردن جریان خطا:این بزرگ است. به جای اجازه دادن به موج فاجعه بار جریان از طریق سیستم شما، NER امپدانس را به مسیر اضافه می کند. از ذوب شدن سیم پیچ های ترانسفورماتور، گرم شدن بیش از حد کابل ها و منفجر شدن تابلو برق جلوگیری می کند.

ارائه یک مرجع پایدار:این سیستم را به زمین متصل نگه می دارد و یک مرجع ولتاژ ثابت می دهد. این همه چیز را متعادل و شاد نگه می دارد.

تقویت ثبات سیستم:با حاکم شدن در جریان خطا، اختلالات الکتریکی، افت ولتاژ و اضافه ولتاژهای گذرا را کاهش می دهد.

کمک به رله ها در انجام کارشان:اجازه می دهد تا جریان کافی برای رله ها جریان یابد تا عیب را ببینند، بنابراین آنها می توانند قطع شده و برق را قطع کنند.

کاهش آسیب تجهیزات:جریان‌های گسل زیاد، یک تن گرما و نیرو تولید می‌کنند. NER این انرژی را کاهش می دهد، به این معنی که ترانسفورماتورها، موتورها و کابل های شما عمر طولانی تر و شادتری خواهند داشت.

مقاومت کم در مقابل زمین گیری با مقاومت بالا: انتخاب جنگنده شما

هنگامی که یک NER را انتخاب می کنید، این احتمالاً بزرگترین انتخابی است که می کنید. هر دو از یک مقاومت استفاده می کنند، اما هدف کاملاً متفاوت است.

زمین با مقاومت کم (LRG)

این از یک مقدار مقاومت کوچک استفاده می کند که به صدها (یا حتی هزاران) آمپر اجازه جریان می دهد. اولویت در اینجا پاک کردن عیوب در سریع ترین زمان ممکن است.

جوانب مثبت:تشخیص سریع عیب، با حفاظت اولیه در برابر جریان اضافه کار می کند، برای موارد صنعتی با ولتاژ متوسط-مناسب است.

رایج در:نیروگاه‌ها، کارخانه‌های بزرگ، معادن و توزیع ولتاژ متوسط-.

به عنوان مثال:در یک سیستم صنعتی 6.6 کیلوولت یا 11 کیلو ولت، ممکن است NER را به گونه ای اندازه بگیرید که چند صد آمپر از آن عبور کند تا رله ها به سرعت حرکت کنند.

زمین با مقاومت بالا (HRG)

این از یک مقدار مقاومت بسیار بزرگتر استفاده می کند و جریان خطا را واقعاً پایین نگه می دارد-معمولاً کمتر از 10 آمپر. هدف در اینجا این نیست که سریع سفر کنید. این است که سیستم را در حالی که شما عیب را پیدا می کنید در حال اجرا نگه دارید.

جوانب مثبت:آسیب خطا را به حداقل می‌رساند، انرژی فلاش قوس را کاهش می‌دهد و به شما امکان می‌دهد از طریق یک خط-تا-خطای زمین به کار خود ادامه دهید.

رایج در:مراکز داده، کارخانه‌های نیمه‌رسانا، بیمارستان‌ها و فرآیندهای حیاتی که در آن‌ها زمان کار همه چیز است.

انتخاب مناسب به ولتاژ، تجهیزات و موارد مهمتر بستگی دارد: پاک کردن فورا عیوب یا روشن نگه داشتن برق.

آناتومی aمقاومت زمین خنثی: اجزاء و ساخت و ساز

این چیزها برای مقابله با انفجارهای کوتاه انرژی عظیم ساخته شده اند. در حالی که طرح ها متفاوت است، اکثر آنها این قطعات را دارند.

عناصر مقاومت:قسمت اصلی که جریان را محدود می کند. آنها معمولاً از آلیاژهای{1}}مقاومت بالا مانند فولاد ضد زنگ یا نیکل{2}}کروم برای تحمل گرما ساخته می شوند.

محفظه استیل ضد زنگ:یک جعبه مقاوم و مقاوم در برابر آب و هوا که از مقاومت در برابر عناصر محافظت می کند و دست های کنجکاو را بیرون نگه می دارد.

عایق ها و پشتیبانی:اینها عناصر مقاومت را از اتصال کوتاه به محفظه محافظت می کنند. معمولاً از عایق‌های{1}}سرامیکی یا کامپوزیت با کیفیت بالا استفاده می‌شود.

پایانه اتصال خنثی:جایی که نول ترانسفورماتور را وصل می کنید. این باید کاملاً دقیق باشد، زیرا جریان خطای کامل را حمل می کند.

ترمینال اتصال زمینی:اتصال به شبکه زمین. این باید محکم باشد-.

ابزار مانیتورینگ:NERهای مدرن اغلب دارای تجهیزات اضافی مانند سنسورهای دما، نمایشگرهای جریان و رله برای کمک به تعمیر و نگهداری هستند.

مهندسی و اندازه گیری الفNER: پارامترهای مشخصات کلیدی

سایز بندی بسیار مهم است. اشتباه متوجه شوید، و یا محافظت نمی‌شوید و یا از خطاهای مزاحم سر در می‌آورید. در اینجا مشخصات کلیدی وجود دارد.

ولتاژ سیستم:NER باید خط-به-ولتاژ خنثی مطابقت داشته باشد. رایج هستند3.3kV، 6.6kV، 11kV، 13.8kV و 33kV.

ارزش مقاومت:این جریان خطا را تعیین می کند. تقریباً،جریان خطا=ولتاژ / مقاومت سیستم. مقاومت کمتر=جریان بیشتر. شما این را بر اساس اندازه ترانسفورماتور و نیازهای حفاظتی انتخاب می کنید.

رتبه بندی جریان خطا:چقدر جریان را می تواند تحمل کند و برای چه مدت؟ رتبه بندی های زمانی رایج هستند10، 30 یا 60 ثانیه(یا حتی مستمر). بستگی به این دارد که حفاظت شما با چه سرعتی عیب را برطرف کند.

رتبه بندی قدرت:در هنگام خطا، مقاومت انرژی الکتریکی را به گرما تبدیل می کند. فرمول این استP = I²R. باید بتواند آن گرما را بدون ذوب شدن تحمل کند.

افزایش دما:برای عملکرد باید به اندازه کافی خنک بماند. طراحی باید دمای محیط، تهویه و مدت زمان خطا را در نظر بگیرد.

محیط نصب:واحدهای بیرونی نیاز به ضد آب و مقاومت در برابر خوردگی دارند. واحدهای داخلی فقط به تهویه و فضای مناسب برای کار نیاز دارند.

شفاف سازی یک مفهوم مرتبط: ترانسفورماتورهای زمین خنثی (NGT)

اغلب می شنوید که NER ها و NGT ها با هم ذکر شده اند. آنها با هم مرتبط هستند اما کارهای متفاوتی انجام می دهند.

NGT (ترانسفورماتور زمین خنثی) زمانی استفاده می شود که سیستم نقطه خنثی نداشته باشد. به عنوان مثال، در یک سیستم متصل{1}دلتا، نمی‌توانید فقط یک NER را روی یک خنثی که وجود ندارد بچسبانید. NGT یک خنثی "مصنوعی" برای شما ایجاد می کند.

معمولاً آنها با هم کار می کنند:سیستم قدرت → NGT → NER → زمین. این ترکیب یک سیستم کاملاً زمینی با جریان خطای کنترل شده را در اختیار شما قرار می دهد.

کاربرد مقاومت های زمین خنثی

تقریباً در هر جایی که به برق قابل اعتماد نیاز دارد.

کارخانه های صنعتی:حفاظت از موتورها، ترانسفورماتورها و بارها در کارخانه های فولادسازی، معادن و کارخانه های شیمیایی.

ساختمان های تجاری:حفاظت از ترانسفورماتورها و تابلوهای برق در ادارات بزرگ.

انرژی های تجدیدپذیر:در مزارع خورشیدی و بادی برای رسیدگی به خطاها در شبکه‌های جمع‌آوری ولتاژ متوسط-استفاده می‌شود.

مراکز داده:برای محدود کردن انرژی خطا، کاهش آسیب، و حفظ کارها در هوش مصنوعی و امکانات محاسباتی با چگالی بالا بسیار مهم است.

ترانسفورماتور Yawei: شریکی برای سیستم های قدرت مدرن

هنگامی که شما در حال ساخت یک سیستم قدرت قابل اعتماد هستید، به تجهیزات قابل اعتماد نیاز دارید. Jiangsu Yawei Transformer Co., Ltd. یک تولید کننده جامد در این فضا است و ترانسفورماتورهای{3} با کارایی بالا برای مصارف صنعتی، تجدیدپذیر و تجاری ارائه می‌کند.

آنچه آنها سر میز می آورند:

راندمان بالا:آنها از هسته های بهینه و فرآیندهای پیشرفته برای کاهش تلفات انرژی استفاده می کنند.

ساخت و ساز قوی:آنها با استفاده از مواد با کیفیت برای محیط های سخت، چیزهای سختی می سازند.

راه حل های سفارشی:آنها یک-اندازه-براساس همه-انجام نمی‌دهند. آنها ترانسفورماتورها را با توجه به ولتاژ، ظرفیت و نیازهای خاص شما تنظیم می کنند.

فناوری پیشرفته:آنها از نظر عملکرد، قابلیت اطمینان و ایمنی بسیار مهم هستند.

رعایت:تجهیزات آنها مطابق با استانداردهای بین المللی برای استفاده جهانی است.

بسته بندی آن

در پایان روز، یکمقاومت زمین خنثیجزء کوچکی است که نقش بزرگی دارد. با کنترل جریان خطا، تثبیت ولتاژ و کمک به تشخیص، از بزرگترین سرمایه گذاری های شما محافظت می کند و سیستم را قابل اعتماد نگه می دارد.

چه در حال ساخت یک کارخانه، یک مرکز داده یا یک مزرعه خورشیدی باشید، انتخاب روش زمینی مناسب و اندازه صحیح NER یک گام بسیار مهم است. و همکاری با سازنده باتجربه ای مانند Yawei Transformer می تواند به شما کمک کند تا مطمئن شوید که آن را درست انجام می دهید.

اکنون تماس بگیرید