توضح هذه المقالة تأثيرات مقاومة التربة وسُمك الطبقات على مقاومة الشبكة لأنظمة التأريض في التربة متعددة الطبقات. تميل زيادة المقاومة النوعية لطبقات التربة إلى زيادة مقاومة الشبكة، بغض النظر عن طبقة التربة. كما أن زيادة سُمك أي طبقة تربة ذات مقاومة عالية تزيد أيضًا من مقاومة الشبكة، وإذا زاد سُمك طبقة التربة لطبقة ذات مقاومة منخفضة فإن مقاومة الشبكة ستنخفض. يتم إجراء النمذجة البرمجية ومقارنة النتائج وإظهار تطابقها بشكل جيد مع نتائج برنامج CDEGS.
يجب تقييم المعدات الكهربائية التي تعمل بتيار متردد 50 فولت تيار متردد أو تيار مستمر 120 فولت أو أكثر والتي لن تدخل في حالة عدم تنشيط أثناء العمل للتأكد من عدم وجود وميض القوس الكهربائي والحماية من الصدمات. تحمل ثلاثة أنواع من أنشطة العمال أعلى مخاطر حدوث وميض القوس الكهربائي. تحدد ثلاثة عوامل رئيسية شدة إصابة وميض القوس الكهربائي.
المعادلات والطريقة مع جميع الخطوات لحسابات انخفاض الجهد الدقيقة بما في ذلك معامل القدرة ودرجة حرارة تشغيل الكابل والمقاومة والمفاعلة والتيار المستمر والمرحلة الواحدة أو ثلاث مراحل ومتوازن/غير متوازن مع أمثلة حسابية مقدمة.
تعمل قضبان التأريض على تحسين أنظمة التأريض عند دفعها في طبقات التربة منخفضة المقاومة. نظرًا لتأثير القرب، فإن القاعدة الأساسية هي أن قضبان التأريض يجب أن يفصل بينها على الأقل طولها المدفوع. يمكن تغليف القضبان بالخرسانة لخفض مقاومتها. يتم توفير معادلات للحسابات اليدوية وقد تم التحقق من صحتها باستخدام برنامج رقمي.
تيار الشحن في كابلات الطاقة أكبر بـ 10-20 مرة من الخطوط الهوائية. يتم تحديد الحد الأقصى لطول دوائر الكابلات من خلال سعتها. يقدم هذا التقرير معادلات ويوضح كيف يعتمد طول الكابل الحرج على مستوى الجهد وحجم الكابل والتردد.
تختلف المقاومة الكهربائية للتربة بناءً على عدة عوامل. استخدم هذه الجداول للتحقق من صحة قياسات التربة أو ابتكار نموذج للتربة دون وجود قياسات لتصميمات التأريض/التأريض الأولية.
تشرح هذه المقالة كيفية تحديد المقاس الصحيح للموصلات الأرضية للأعطال الأرضية وتتضمن الطريقة والمعادلات والثوابت التي يمكنك استخدامها وأمثلة عملية يمكن اتباعها.
تعتبر مقاومة التربة أحد أهم العوامل التي تؤثر على أداء وسلامة نظام التأريض والتأريض. في المناخات الباردة، قد تتجمد طبقات التربة العلوية خلال فصلي الشتاء أو الربيع، وقد تزيد المقاومة الأرضية إلى ما يصل إلى 10000 Ω.m في طبقات التربة المتجمدة. ويمكن أن يؤدي ذلك إلى مخاطر جهد التلامس الكبيرة أثناء حدوث صدع أرضي.
هل يجب ربط السياج المعدني بالشبكة الأرضية للمحطة الفرعية؟ تعمل الأسوار المعدنية حول المحطات الفرعية على إبعاد الناس ولكنها تشكل تحديات تتعلق بالسلامة في التأريض. يجب أن تكون هذه الأسوار المعدنية، التي يسهل على الجمهور والعاملين الوصول إليها، مؤرضة بشكل كافٍ ويجب ألا تتجاوز الفولتية الملامسة لها أثناء حدوث عطل كهربائي الحدود الآمنة.
هناك العديد من المواصفات القياسية الدولية (AS/NZS وBS وIEC) التي تغطي متطلبات تنسيق الحماية للأنظمة الكهربائية منخفضة الجهد، وتقدم هذه المقالة ملخصًا لها كمرجع.
لقد قمنا بمقارنة نتائج برنامج SafeGrid Earthing Software لشبكة بمساحة 60 × 60 مترًا مع البرنامجين المعروفين XGSLab™ وCDEGS™. أظهرنا أن نتائج مقاومة الشبكة في التربة متعددة الطبقات حتى 5 طبقات متطابقة تقريبًا.
تعريف التصنيف الطارئ هو التصنيف المسموح به على المدى القصير لكابل محمل بالفعل وفي حالة مستقرة، مع الأخذ في الاعتبار السعة الحرارية والمقاومات الحرارية لنظام الكابل المركب. أما تعريف التصنيف الدوري فهو الحد الأقصى لتيار الكابل عندما يتغير الحمل في سلسلة من الخطوات التي تتكرر بشكل دوري. يختلف التصنيف الدوري باختلاف التسلسلات المختلفة وفترات الدورات المختلفة. يتعامل كل من التصنيفات الطارئة والدورية مع الأحمال المتغيرة زمنياً
تشرح هذه المقالة سبب أهمية التصنيف الديناميكي عند التعامل مع كابلات التيار المتردد الطويلة لمزارع الرياح. ويرد مثال لحساب التصنيف الديناميكي الذي يستخدم ملف الحمل المقاس.
تُستخدم الكابلات ذات الشكل الموجي بشكل شائع في المملكة المتحدة لشبكات الطاقة منخفضة الجهد. ويشير مصطلح الشكل الموجي إلى الطريقة التي يتم بها وضع الأسلاك المحايدة/الأرضية حول النوى/التبطين. يمكّن استخدام هذا التكوين من فتح الأسلاك المحايدة/الأرضية بحيث يمكن توصيلها بالموصلات في أي مكان على طولها.
تحلل هذه المقالة المجالات المغناطيسية التي تنتجها كابلات الطاقة الكهربائية المركبة في تكوينات مختلفة في ظل ظروف مختلفة في سياق قضية تتعلق بالصحة والسلامة. تم استخدام برنامج لحساب النتائج استنادًا إلى قانون بيوت-سافارت. كما تم عرض تقنيات لتخفيف المجالات المغناطيسية.
استخدام البنتونيت لتقليل المقاومة في بعض الأحيان لا يمكن تحقيق التخفيض المطلوب في المقاومة الأرضية عن طريق إضافة المزيد من موصلات الشبكة أو القضبان الأرضية. الحل البديل هو زيادة قطر القطب الكهربائي بشكل فعال عن طريق تعديل التربة المحيطة به.
لقد قمنا بقياس نتائج التصنيف الحالي لبرامج الكابلات ذات الجهد العالي للكابلات 110 كيلو فولت مقابل البرنامج المعروف CYMCAP. وقد أظهرنا أن النتائج متطابقة تقريبًا (فرق أقل من 1.5%).
توفر وحدة الحد الأقصى للطلب الجديدة حسابات سريعة ودقيقة للأحمال وفقًا لقواعد من المعايير وللأحمال المخصصة. تضمن الخوارزمية الأوتوماتيكية المبتكرة لموازنة الطور الأوتوماتيكية تقليل الطلب الأقصى واختلال توازن الطور إلى الحد الأدنى.
يحتوي الملحق H في المواصفة القياسية IEEE 80-2013 على نتائج حالة معيارية لمقارنة وتقييم أدوات البرمجيات والمنهجيات المستخدمة لتحليل تأريض المحطات الفرعية.
تقارن النتائج المعادلات البسيطة الواردة في المعيار IEEE Std 80 مع النتائج التي تقدمها بعض البرمجيات المتاحة تجاريًا مثل CDEGS وETAP وSGW وSDWorkstation وWINIGS.
يمكن أن يحدث ارتفاع في الجهد في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على جانب التيار المتردد بين محولات الطاقة ونقطة توصيل الشبكة. لا تختلف حسابات ارتفاع الجهد عن حسابات انخفاض الجهد.
يوفر إجراءات الاختبار استنادًا إلى طريقة سقوط الجهد وقياسات الجهد الفعلي باللمس والخطوة الفعلية بغرض التحقق من صحة تصميم التأريض الآمن. يتضمن إجراءات لكل من أنظمة التأريض الكبيرة أو الصغيرة، ومتطلبات السلامة (لإجراء الاختبارات) ومعدات الاختبار الموصى بها.
مفاهيم تصميم التأريض الرئيسية التي تمت تغطيتها بما في ذلك ارتفاع الجهد المحتمل للشبكة، والتصميم لتقليل جهد التلامس والجهود المتدرجة، وتوزيع تيار العطل، وتأثيرات مقاومة التربة واستخدام القضبان لتحسين السلامة إلى جانب أمثلة حسابية ونمذجة.
يهدف تصميم نظام التأريض الآمن إلى تحقيق هدفين؛ توفير وسيلة لحمل التيار العادي وتيار الأعطال دون تجاوز حدود المعدات أو التأثير سلبًا على استمرارية الخدمة وتقليل خطر تعرض الشخص الموجود بالقرب من منشأة مؤرضة لخطر الصدمة الكهربائية الحرجة.
الغرض من هذا المستند هو توفير فهم أفضل لمعاوقة حلقة العطل، والتي يشار إليها أيضًا بمعاوقة حلقة العطل الأرضي بحيث يمكن استيفاء متطلبات قواعد الأسلاك AS/NZS 3000 الخاصة بالسلامة والتصميم والتركيب واختبار التركيبات الكهربائية.
حدود انخفاض الجهد وفقًا لقواعد الأسلاك AS/NZS 3000 بالإضافة إلى القواعد الأساسية للمساعدة في التصميم الكهربائي. تشمل حدود انخفاض أو ارتفاع جهد التيار المتردد والتيار المستمر.
يتم تطبيق عوامل الاشتقاق على تصنيف تيار الكابل لضمان عدم تجاوز حدود درجة حرارة تشغيل الكابل. يتم اشتقاق عوامل التكييف لتتناسب مع ظروف تركيب الكابل المحددة.
يتم تركيب مجموعة المفاتيح الكهربائية في المحطات الفرعية فوق ألواح خرسانية تحتوي على كميات كبيرة من حديد التسليح الصلب. وغالباً ما يتم ربط حديد التسليح الفولاذي المدمج بنظام التأريض الرئيسي ويستخدم لتحسين الأداء الكهربائي للتأريض والسلامة الكهربائية بشكل فعال من حيث التكلفة.
هناك العديد من حزم برامج الهندسة الكهربائية المختلفة المتوفرة في السوق والتي تم تصميمها وفقًا لمعايير مختلفة. فيما يلي قائمة بالأسئلة السبعة الرئيسية التي يجب الإجابة عنها قبل شراء برنامج التصميم الكهربائي.
يتأثر تصنيف التيار للموصلات العارية بدرجة حرارة الموصل، ومعلمات الطقس، وفقدان الحرارة بسبب الحمل الحراري والإشعاع، وكسب الحرارة الشمسية ومقاومة الموصل، والتي يحكم حسابها معادلة توازن الحرارة في حالة الثبات وفي غير حالة الثبات.
لإظهار كيف ومتى يمكن استخدام قضبان التأريض لتحسين سلامة شبكات التأريض من خلال تقليل مقاومة الشبكة وارتفاع الجهد (GPR) وكذلك إمكانات السطح والخطوة واللمس.
