في مراكز التحويل التي تقوم بتحويل الجهد من الجهد المتوسط (MV) إلى الجهد المنخفض (LV)، يكون تأريض النظام جزءاً أساسياً لضمان الأمان والكفاءة في عمل المركز. تستخدم مراكز التحويل عادةً طريقة توصيل DELTA/STAR (DY)، والتي تتضمن توصيل جانب الجهد المتوسط بنظام دلتا (Δ) بينما يتم توصيل جانب الجهد المنخفض بنظام نجمي (Y). الهدف من هذا التوصيل هو تحسين الأداء الكهربائي وضمان الأمان أثناء عمليات التحويل.
أهداف تأريض نظام الجهد المنخفض في مراكز التحويل
- الحصول على جهد حيادي قريب من جهد الأرض الصفري:
- الهدف الأساسي من تأريض الجهد المنخفض هو ضمان أن يكون الجهد الحيادي لنظام الجهد المنخفض قريباً من جهد الأرض الصفري. هذا يعنى أن الجهد بين الحيادي والأرض يكون صغيراً قدر الإمكان، مما يقلل من مخاطر حدوث أي شحنات كهربائية غير مرغوب فيها قد تؤدي إلى صدمات كهربائية أو أعطال.
- هذا التأريض يساهم في تحقيق استقرار الجهد داخل المركز ويمنع تطور الفروق الكبيرة في الجهد بين أجزاء مختلفة من النظام.
- تأريض جميع الهياكل المعدنية في المركز:
- لضمان سلامة العاملين والحد من خطر الصدمات الكهربائية، يجب تأريض جميع الهياكل المعدنية مثل الأطر، الأغطية، والتجهيزات الحديدية في المركز.
- هذا التأريض يقلل من احتمال حدوث فرق جهد غير مرغوب فيه بين هذه الهياكل والأرض، حيث قد يؤدي تلامس الهياكل المعدنية ذات الجهد العالي مع شخص إلى تعرضه لصدمات كهربائية خطيرة.
- توفير طريق عودة بمقاومة منخفضة لتيارات الأعطال الأرضية (LV ground faults):
- الأعطال الأرضية هي حالات تحدث عندما تتسرب التيارات الكهربائية إلى الأرض من خلال اتصال غير مقصود.
- تأريض النظام يوفر مساراً عادياً لعودة هذه التيارات إلى الأرض عبر مقاومة منخفضة، مما يساعد في تحديد مكان العطل بسرعة وحماية باقي النظام من التأثيرات السلبية.
- هذا التأريض يساعد في ضمان استقرار الجهد في حالة حدوث الأعطال الأرضية ويعمل على تقليل تأثير الأعطال في النظام الكهربائي.
- ضمان تشغيل حماية الجهد المتوسط عند حدوث أعطال في ملفات المحولة:
- في حال حدوث أعطال في ملفات المحولة على المستويين المنخفض والمتوسط، يكون التأريض ذا أهمية كبيرة في تشغيل حماية الجهد المتوسط.
- في حالة حدوث عطل في المحولة أو في أي جزء آخر من النظام، يعمل التأريض على إطلاق الإشارة إلى نظام الحماية في المحولة بحيث يتم قطع الجهد عن المحولة بسرعة لتجنب أضرار أكبر قد تؤثر على المعدات أو الأشخاص.
- في هذا السياق، يضمن تأريض الجهد المنخفض قدرة نظام الحماية على التعرف بسرعة على الأعطال والتفاعل معها من خلال قطع الجهد أو عزل الجزء المعطل.
أهمية التأريض في مراكز التحويل:
- الأمان: يوفر التأريض مسارًا آمنًا لعودة التيارات الكهربائية إلى الأرض، مما يقلل من خطر حدوث صدمات كهربائية.
- تحسين أداء النظام: يعمل التأريض على تحسين استقرار الجهد وضمان عدم حدوث أي انحرافات أو تقلبات قد تؤثر على عمل الأجهزة الكهربائية.
- سلامة المعدات: يساهم التأريض في الحفاظ على سلامة المحولات والأجهزة الكهربائية الأخرى من الأضرار التي قد تحدث نتيجة الأعطال الأرضية.
نظام توصيل DELTA/STAR (DY):
- في هذا النظام، يتم توصيل جانب الجهد المتوسط بنظام دلتا (Δ)، حيث لا يوجد نقطة حيادية وبالتالي لا يتطلب تأريض مباشر.
- أما في الجهد المنخفض (LV)، فيتم توصيله بنظام نجمي (Y) مما يوفر نقطة حيادية يمكن تأريضها بشكل فعال لضمان أن الجهد على هذه النقطة قريب من الجهد الصفري.
إجمالاً، تأريض مراكز التحويل هو جزء لا غنى عنه في تصميم وتشغيل الأنظمة الكهربائية. يساهم في حماية الأفراد، تحسين استقرار النظام الكهربائي، وضمان عمل المحولات بكفاءة وأمان.
