بازرسی فنی ایمنی پست برق (تست سیستم زمین پست برق )
گرچه بحث حفاظت فنی و ایمنی در پست برق شامل موارد زیادی ازجمله عملکرد مناسب بریکر ها ، رله ها ،تجهیزات داخل تابلوهای برق پست و...می شود،اما در این میان سیستم ارتینگ و حفاظت در برابر صاعقه واضافه ولتاژ پستها از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
هدف از زمین کردن دستگاهها و سیستم ها آن است که اولامقاومت الکترود سیستم زمین باندازه ای کم باشد که عملکرد رله ها را ممکن سازد.ثانیاولتاژهایی تحت عنوان گامی و تماسی در حد قابل اطمینانی قرار گیرند.به منظور فراهم نمودن شرایط بالا بدنه تجهیزات را زمین کرده و در پستها از سیستمهایی بنام شبکه زمین استفاده می کنند.
ولتاژالکتریکی تماسی و گامی
1- ولتاژالکتریکی تماسی :
عبارت است از ولتاژ بین یک سازه فلزی زمین شده ویک نقطه از سطح زمین که در یک سطح قابل لمس توسط انسان پخش می شود.به عبارت دیگرپتانسیل تماس یا لمسی عبارت است از
مقدار ولتاژ بین یک شی برقدار و پای فردی که از طریق زمین به آن متصل شده است .این شرایط در حالتی رخ می دهد که فردی یک هادی برقدار یا قسمتی از یک تجهیز برقدار را لمس و همزمان نقطه ای دیگر از این تجهیزات را لمس نمایدبه طوری که یک اختلاف پتانسیل بین این دو نقطه ایجاد شود.اندازه این پتانسیل با اختلاف ولتاژبین شی برقدار وپایفردی که در تماس نقطه برقدار می باشدبرابرخواهد بود.پای این فرد به عنوان مبنای اندازه گیری یا نقطه صفر پتانسیل مورد نظر قرار گرفته است .
روشهای کاهش ولتاژ و خنثی کردن آن
الف)زیادکردن مقاومت زیر پای شخص به وسیله عایق (ایزوله کردن):
ب) هم پتانسیل کردن زیر پای شخص با بدنه دستگاه ها(ایجاد محدوده های هم پتانسیل):
ایجادمحدوده های هم پتانسیل مهم ترین معیار ایمنی حفاظت در برابر این نوع ولتاژهای خطر ناک می باشد هرچند این معیار نمی تواند حفاظت کامل یا جزئی افراد در خارج از محدوده خود را برای افراد ایجاد نماید. این محدوده از طریق روشهای زیر ایجاد خواهد شد :
-تهیه فرش فلزی و اتصال آن به قسمت های فلزی زمین شده .
-تهیه فرش فلزی و اتصال آن به قسمت های فلزی زمین شده .
ایجادشبکه ارت برای هم پتانسیلی ولتاژدر محدوده این شبکه نسبت به قسمت زمین شده.
-همبندی تمام قسمت های فلزی موجود در نزدیک ترین مکتن نسبت به محل کار (بخصوص تجهیزات و ابزارکار)برای کمینه کردن (حداقل)اختلاف پتانسیل بین تجهیزات با هم و بین آنهاو زمین.توجه شود همبندی تجهیزات فلزی خارج از محدوده کار میتواند موجب افزایش ولتاژتماس در آن تجهیز گردد.
2- ولتاژ گام(قدم )
براساس تعریف OSHA پتانسیل گام عبارت اند از ولتاژ موجود بین دوپای فردی که در نزدیکی یک شی برقدار زمین شده قرار دارد. در تعریف دیگر ، ولتاژ گام عبارت اند از ولتاژ دو نقطه از سطح زمین به فاصله 90 سانتی متر که دو پای انسان برداشته می شود.این مقدار یک مبنای حداقل بوده و در صورت افزایش این فاصله مقدار بیشتری جریان توسط بدن دریافت خواهد شد که بسیار خطرناک است. میزان شدت این ولتاژ براساس منحنی های توزیع ولتاژبین دو نقطه که در فاصله های مختلف از الکترود زمین قرار گرفته اند تعیین می شود و لذا دارای مقادیر متفاوتی خواهد بود. یک فرد می تواند به سادگی با ایستادن نزدیک یک جسم متصل به زمین برقدار در معرض ریسک شوک الکتریکی قرار گیرد.
تحلیل خطر ولتاژتماسی و ولتاژ گام :
هنگامی که یک عیب یا اتصالی زمین در یک شبکه برق قدرت رخ می دهد ،ولتاژ به شی زمین شده که باعث خطا در سیستم الکتریکی شده است منتقل می شود. ولتاژ این شی با توجه به عوامل مختلفی از جمله ولتاژ و قدرت خط، امپدانس هادی معیوب و امپدانس زمین "مطلق" شی تعیین می شود.جریان اتصالی در صدد است که به قسمت خنثی ترانسفورماتور برگردد و این برگشت از مسیر زمین رخ خواهد داد که با مقادیر متفاوتی از مقاومت در طول خود مواجه می باشد . مقاومت مسیر جریان فوق به عوامل متعددی از جمله ترکیب خاک ريا،مقاومت و رطوبت زمین بستگی دارد. مقاومت خاک هم وابسته به شرایط محیطی است . این موضوع به این معنی است که رسیده این جریان به ترانسفورماتور با شرایط مختلفی از جمله مقاومت زمین مواجه خواهد شد میزان نزدیکی به ترانسفورماتور نیز یک عامل تعیین کننده در سرعت و مقدار این جریان می باشد.هراندازه هر اندازه مقاومت یا امپدانس مسیر کمتر باشد در واقع مسیر بین نقطه اتصالی و ترانسفورماتور کاهش می یابد.حاصل این بحث این خواهد بود که در اثر ایجاد اتصالی زمین،در مساحت بزرگی در سطح زمین افت ولتاژ قایبل دملاحظه ای به وجود خواهد آمدکه برای انسان و جانداران بسیار خطرناک می باشد.
شیب ولتاژ،منحنی ولتاژ و ارتباط آنها با ولتاژ گام و تماس :
زمین حقیقی یا مطلق معمولا به عنوان یک زمین مرجع با ولتاژ صفر درنظر گرفته می شود. از آنجایی که بین الکترود زمین و زمین مطلق ،امپدانس وجود دارد در هنگام بروز عیب الکتریکی بین این دو مقداری اختلاف پتانسی ظاهر خواهد شد. در حالت وقوع عیب ، ولتاژ از الکترود یا در نقطه زمین به اطراف پخش می شودو موجب بروز شیب ولتاژ در سطح زمین خواهد شد.هرچه فاصله از الکترود زمین در این حالت اتصالی بیشتر باشد مقدار ولتاژ به سرعت کاهش می یابد.افت ولتاژی که در اثر این پخش ولتاژ در سطح زمین ایجاد می شود "پتانسیل زمین "، "شیب ولتاژ" یا منحنی ولتاژ نامیده می شود.
