TOPRAKLAMA TESİSATI YAPILMASI VE RAPORLANMASI

Günümüz elektroniklerindeki daha küçük çalışma voltajları ve daha yüksek çalışma hızları nedeniyle toprak direnci seviyelerine duyulan ihtiyaç bugünlerde daha da katı hale geliyor. Elektrik topraklama çözümlerinde uzman olarak, toprak verilerine, tasarım hedeflerine ve diğer faktörlere dayalı olarak bir elektrik topraklama sistemi tasarımını modellemek ve oluşturmak için özel tasarım yazılımı kullanıyoruz. Alanı modelledikten sonra performans hedeflerinizi karşılayacak bir elektriksel topraklama sistemi tasarımı yapacağız.

Topraklama Sistemi Etüdü ve Analizi Neden Yapılır?
Topraklama sistemi analizinin amacı, yüksek arıza akımları durumunda, adım ve dokunma potansiyellerinin kabul edilebilir seviyelerinin izin verilen maksimum seviyelerin altına korunmasını sağlayacak şekilde topraklama sistemleri tasarlamak ve topraklama dirençlerini topraklama direncini azaltabilecek teknikleri araştırmaktır. kabul edilebilir değer

Topraklama, cihazları dalgalanmalara, yıldırımlara ve arızalara karşı korur. Farklı önlemler için bir referans noktası olarak yardımcı olduğundan, çalışma için hayati bir bileşen olarak çok az sayıda dişlinin topraklamaya ihtiyacı vardır.

Topraklama sistemi çalışmaları, topraklama sisteminizdeki kurulum veya kalibrasyon hatalarını tespit edecektir. Bunlar, açma toleransındaki sorunlar, kutupsallık sorunları ve toprakla nötr bağlantılar gibi şeyleri içerir. Topraklama sistemi analizi, ekipmanınızın uygun toprak arıza korumasının kurulu ve çalışır durumda olup olmadığını belirleyecektir.

Topraklama Sistemi Analizi Sırasında Neler Yapılır?
Vücut direncinin değeri, aşağıdaki öngörülemeyen birçok faktöre bağlıdır:

Cilt durumu
Dokunma voltajı (doğrusal olmama)
Dokunma durumu
Şok akımının büyüklüğü ve süresi
IEEE Std80-2000'e göre vücut direncinin değeri genellikle 1000Ω olarak seçilir. Vücut direnci (Rb) ve ayak direnci (Rf) belirlendikten sonra Rft için hem dokunma hem de adım voltajı hesaplanabilir. Dokunma voltajı eşdeğer devresi için ayak direnci iki ayağın paralel direncidir ve değeri

Rft=Rf/2

Adım-voltaj-eşdeğer devre için ayak direnci iki ayağın seri direncidir ve değeri

Rft=2Rf

Yer sistemi analizinden elde edilmesi gereken iki ana faktör şunlardır:
Toprak Direnci
Toprak direnci testi, yüksek performanslı elektriksel topraklama sistemi tasarımı için kritik öneme sahiptir. Doğru toprak direnci verileri, hassas tasarımlar ve öngörülebilir sonuçlar sağlar. Nem türü, toprak ve sıcaklık da toprağın direncini etkiler.

İnsan Güvenliği
İş yeri alanlarındaki zemin potansiyeli yükselme olayları sırasında insan güvenliği kritik öneme sahiptir. Zemin yükselme potansiyeli tehlikelerinin mevcut olduğu bilinen yerlerde çalışan personeli korumak için elektrikli topraklama güvenlik sistemleri gereklidir. Aslında federal yasa, çalışanların güvenliği için işyerinde bilinen tüm tehlikelerin ortadan kaldırılması gerektiğini zorunlu kılmaktadır.

Yer Sistemi Etüdü ve Analizi Nasıl Yapılır?
Adım 1: Topraklama sistemi güvenlik değerlendirmesi
Elektrik gövdesi akımı, topraklama sistemlerinin güvenlik değerlendirmesinin temelini oluşturur. Mevcut deneysel verilere dayanarak, IEEE Std80-2000 [1], Ib'nin altındaki elektrik vücut akımlarının ortalama bir kişi tarafından tolere edilebileceğini ileri sürmektedir. Dolayısıyla bu standarda göre izin verilen maksimum vücut akımı:

Ib= 0,116/√tf amper

Burada tf saniye cinsinden elektrik akımının süresidir.

Topraklama sistemlerinin güvenlik gereksinimlerini karşılamak için maksimum dokunma ve adım potansiyeli, mevcut denklemlerle hesaplanan izin verilen değerleri aşmamalıdır. Bu nedenle, topraklama sistemlerinin toplam maliyetini optimize etmek gerektiğinde, istenen her bir topraklama ızgarasının hesaplanan dokunma ve adım potansiyeli değerlerinin izin verilen değerler altında sınırlandırılması gerekir. Aksi takdirde topraklama sistemlerinin niteliksiz tasarımından vazgeçilmelidir.

Adım 2: Elektromanyetik analiz ve yeşilin işlevleri
Topraklama sistemlerini analiz etmek ve optimize etmek için temel nokta, her bir topraklama ızgarasının topraklama sistemi güvenlik ölçümlerinin (dokunma potansiyeli, adım potansiyeli vb.) nasıl hesaplanacağını bilmektir. Güvenlik metrikleri elde edildikten sonra bunları izin verilen değerlerle karşılaştırmak kolaydır.

Topraklama sistemi parametrelerinin daha doğru hesaplanabilmesi için yeraltı iletkenlerinin ve çubuklarının küçük yatay ve düşey parçalara ayrılması gerekmektedir. Segmentler üst veya alt iletken bölgelere yerleştirilebilir. Ayrıca, toprağa verilen arıza akımının herhangi bir endüktans veya kapasitans hesaplaması yapılmaksızın doğru akım olduğu ve modelin basitliği açısından topraklama şebekesinin bir noktasından aynı şebekenin herhangi bir başka noktasına olan gerilim düşüşünün ihmal edilebilir olduğu varsayılmıştır. .

Adım 3: Karmaşık görüntü yöntemi
Green fonksiyonları hesaplamasının verimliliğini artırmak amacıyla, topraklama sistemi parametrelerini hesaplamak için karmaşık görüntüler yöntemi geliştirilmiştir. Karmaşık görüntüler yöntemindeki en önemli gelişme, sonsuz Taylor serileri yerine sonlu serilerin uygulanmasıdır. Karmaşık görüntü yönteminin yüksek doğruluğu ve verimliliği, görüntü büyüklüğünden sanal kısmın dahil edilmesinden kaynaklanmaktadır. Başka bir deyişle, sanal kısım ekstra bir miktar serbestlik derecesi getiriyor

Adım 4: Yatay Akım Hatları Tarafından Üretilen Gerilim
Burada, yatay tek boyutlu (hat) akım kaynağı nedeniyle üç bölgede üretilen gerilimlerin belirlenmesi için Green Fonksiyonu çözümleri (nokta akım kaynağı çözümleri) kullanılır. üst katmanda veya alt katmanda. Süperpozisyon teoremi, toprak modelinde herhangi bir yerde yatay bir çizgi üzerinde yer alan nokta akımlarının dağılımından kaynaklanan gerilimlerin toplamı olarak üç bölgedeki gerilimi bulmak için kullanılır.

Adım 5: Karşılıklı ve öz direncin hesaplanması
Uzak toprağa ve dokunma/adım potansiyeline karşı toprak şebekesi direncinin hesaplanmasına yönelik denklemler, iletkenlerin karşılıklı ve öz direnci açısından geliştirilmiştir. İndüklenen voltajı hesaplanacak iletken kaynaktan farklı bir konumda ise bu iletken üzerindeki potansiyel uzunluğu boyunca değişecektir.

Adım 6: Sonuçlar WINIGS ile karşılaştırıldı
Daha önce elde edilen sonuçlar WINIGS ile karşılaştırıldı. WINIGS ve OPTIMGRID (Mevcut denklemlere dayalı olarak geliştirilen bir uygulama) arasında yüzey potansiyeli ile öz direnç arasında karşılaştırma yapılır.

Ulusal Elektrik Yasası, tek elektrot için toprak direncinin 25 ohm'u aşmaması gerektiğini belirtir. Ancak büyük teknoloji üreticileri, ekipmanlarının gereksinimlerine bağlı olarak sıklıkla 3 veya 5 ohm değerini belirtirler. Hassas ekipmanlar için ve yoğun koşullar altında bazen 1 ohm'luk bir okuma gerekli olabilir. Bir topraklama sistemi planlarken, hedefin toprağa direnci sıfır ohm'luk ulaşılamaz hedefe yaklaştıkça tehlike ve masraf olasılığı katlanarak artar.

Carelabs, BAE'de Elektrik Tesisatı Çalışması, Analizi, Denetimi ve Sertifikasyon hizmetlerinin yetkili sağlayıcısıdır ve topraklama sistemi tasarımı ve planlama hizmetleri sunmaktadır.