Tel: 021 3390 3552 , 021 3390 1804
آخرین مقاله ها در سایت

حفاظت در برابر برقگرفتگی _ پیوست 2 , 3

فصل ششم

حفاظت در برابر برقگرفتگی

پیوست 2- نحوه تقسیم ولتاژ در طول هادی حفاظتی نسبت به زمین در صورت بروز اتصال کوتاه بین هادیهای فاز و حفاظتی در سیستم TN

 

6P2-0- کلیات

   در بند 621-3 خواسته شده است که در سیستم TN ، در حد امکان هادی حفاظتی  یا هادی مشترک حفاظتی/ خنثا ، در مسیر عبور خطوط توزیع نیرو، به الکترود های زمین اتصال داده شوند (IEC 413-3) این کار باعث خواهد شد در صورت بروز اتصالی بین یک هادی فاز و هادی حفاظتی، ولتاژ هادی حفاظتی و بدنه های هادی متصل به آن به زمین نزدیکتر شود و در نتیجه ولتاژ تماس یا ولتاژ برقگرفتگی نیز کمتر شود. در این پیوست دلایل این مسئله تشریح می شود.

6P2-1- تقسیم ولتاژ در طول هادی حفاظتی در سیستم TN  با یک اتصال به زمین در مبدا

   شکل 6P2-1-(1) ، طرحواره وضعیتی را نشان می دهد که در حالت برخورد اتفاقی یک فاز با هادی حفاظتی، اتفاق می افتد. طبق شکل اتصالی در نقطه A بروز می کند و هادی حفاظتی فقط در شروع خط به زمین وصل است. از لحظه وقوع اتصالی تا عمل وسایل حفاظتی مدار و قطع برق، نحوه توزیع ولتاژ در طول هادیهای حفاظتی و فاز، نشان داده شده اند. فرض بر این است که سطح مقطع هادی حفاظتی و هادی فاز برابرند. اگر سطح مقطع هادی حفاظتی (مانند بیشتر کابلها که هادی حفاظتی/ خنثا در آنها نصف هادی فاز است) کوچکتر از هادی فاز باشد، ولتاژ هادی حفاظتی/ خنثا بیشتر از حالت نشان داده شده خواهد بود یعنی از نظر برقگرفتگی وضع و خیمتر است.

ولتاژ بدنه های هادی نسبت به زمین به طرف راست از نقطه اتصالی  ثابت و برابر با نصف ولتاژ بین فاز و خنثا خواهد بود در حالی که به طرف چپ از این نقطه A  ، ولتاژ به تدریج در طول خط از نصف U0 تا صفر افت خواهد کرد. بدیهی است که در صورت قطع جریان در زمان مجاط، اتفاق ناگواری پیش نخواهد آمد.

6P2-2- ولتاژ در طول هادی حفاظتی در سیستم TN یا چند اتصال به زمین (اتصال زمین مکرر)

   اما اگر علاوه بر منبع تغذیه ، هادی حفاظتی همانگونه که در شکل 6P2 -1-(2) نشان داده شده است در نقاط دیگری هم به زمین وصل شده باشد و اتصال کوتاه هم در همان نقطه A بروز کرده باشد، وضعیت تقسیم ولتاژ بسیار متفاوت و تا جایی که به ایمنی مربوط می شود بهتر خواهد بود.

در شکل، منحنی تغییرات ولتاژ در حالت دوم، (با اتصال زمینهای اضافی) و تغییرات آن در حالت اول (فقط یک اتصال به زمین در شروع خط) برای مقایسه نشان داده شده است.

شکل  6P2-1  تاثیر اتصال زمینهای مکرر در تغییرات ولتاژ هادی حفاظتی نسبت به زمین

فصل ششم

حفاظت در برابر برقگرفتگی

پیوست 3- تماس با هادی PEN در یک سیستم نا متعادل TN-C  ، سبب برقگرفتگی نخواهد شد

6P3-0- کلیات

   همانگونه که در یاد آوری 2 از بند 621-3-2 گفته شده است، بسیاری به غلط تصور می کنند که در صورت نبودن تعادل در یک سیستم سه فاز TNC ، افرادی که با بدنه های هادی در تماس می باشند دچار برقگرفتگی خواهند شد. این فکر از اینجا سرچشمه می گیرد که:

– در سیستم نامتعادل ممکن است جریانی زیاد- تا حد جریان فاز یا بیشتر- از هادی PEN عبور کند؛

– نظر به اینکه بدنه ها به هادی PEN وصل می باشند، انسان هم با آن در تماس است؛

در چنین شرایطی این سوء تفاهم بوجود می آید که تماس با هادیی که از آن جریانی زیاد عبور می کند، مانند تماس با هادیی است که ولتاژ آن نسبت به زمین زیاد است. برای روشن شدن موضوع بحث زیر ارائه می شود.

6P3-1- ولتاژ در طول هادی حفاظتی در سیستم TN که در آن سطح هادیهای فاز و PEN یکی است

   در شکل 6P3-1-، سه مصرف کننده در طول یک خط نشان داده شده اند. هر سه آنها از یک فاز تغذیه کرده و بقیه فازها بی بار می باشند. فرض بر این است که سطح مقطع فاز و هادی حفاظتی/خنثا برابرند و در نتیجه افت ولتاژ هم در آنها برابر است و از کل افت ولتاژ نصف آن در فاز و نصف دیگر در هادی حفاظتی/خنثا اتفاق می افتد. اگر حداکثر افت ولتاژ در سیستم در حد مجاز باشد (5%) و یا حتی 5 برابر آن (25%) شود، افت ولتاژ سهم هر کدام از هادیهای فاز و حفاظتی/خنثا برابر 12%،5 خواهد بود که در یک سیستم 230-U0 ولت، 29 ولت خواهد بود که بین نقطه C و مبدا سیستم وجود خواهد داشت.

این افت ولتاژ بین نقطه X و O وجود خواهد داشت. دقت شود که 25% افت در هیچ شبکه ای نباید و نمی تواند وجود داشته باشد و این مثال فقط برای نشان دادن ایمن بودن سیستم حتی در این شرایط غیر معقول، طرح شده است.

در هر حال اگر جریان مدار چند هزار آمپر هم باشد چون افت ولتاژ آن بر فرض 25% است، حتی در بدترین موقعیت تفاوت ولتاژ بین نقطه X و O از 29 ولت تجاوز نخواهد کرد. اما این، ولتاژ تماس نیست. مقدار ولتاژ تماس با توجه به امپدانس بدن  ، مقاومت  ومقاومت  مقداری کمتر از 29 ولت خواهد شد.

شکل 6P3-2 افت ولتاژ در هادی فاز L2 و هادی مشترک حفاظتی/خنثا PEN در حالتی که سطح مقطع هادی حفاظتی خنثا کوچکتر از هادی فاز است.

6P3-2- ولتاژ در طول هادی حفاظتی در سیستم TN که در آن سطح هادی فلز و PEN یکی نیست

   در این سیستم مانند قبل افت ولتاژ همان 25% یا 29 ولت در سیستم 23=U0 ولت انتخاب می شود با این تفاوت که سطح مقطع هادی حفاظتی/خنثا، نصف سطح مقطع فاز فرض می شود. در این حالت افت ولتاژ سهم فاز 19 ولت وسهم هادی  PEN 38 ولت خواهد بود که باز هم قابل قبول می باشد.

شکل 6P3-2 این حالت را برای یک مصرف کننده در انتهای خط نشان می دهد.

مطالب مرتبط