في نظام التأريض TN، يتم توصيل النيوترال (الطور المحايد) بالأرض مباشرة، مما يعني أن النيوترال والأرض متصلان في نقطة واحدة أو أكثر. ومع ذلك، في حالة حدوث عطل في عزل ملفات الجهد المتوسط داخل المحول، مما يؤدي إلى اتصالها مباشرة بالجسم المعدني للمحول أو بملفات الجهد المنخفض، فإن ذلك يتسبب في مرور تيار خطأ (Im) عبر مقاومة الأرض (R). هذا التيار يتسبب في تكوين فرق جهد على مقاومة الأرض يساوي ImR. وبالتالي، فإن أي جهاز متصل بشبكة الجهد المنخفض (LV) سيتعرض لفرق جهد إضافي يساوي جهد الخط إلى النيوترال (Uo) مضافًا إليه ImR.
شروط الـ IEC للتعامل مع هذه الحالة:
الشرط الأول: وفقًا لمعيار IEC 364-4-442، في أي محطة تحويل MV/LV، يجب ألا يتعرض جزء الجهد المنخفض (LV) لجهد أعلى من القيم التالية:
- Uo + 250 فولت لأكثر من 5 ثوانٍ.
- Uo + 1200 فولت لأقل من 5 ثوانٍ.
الشرط الثاني: نفس المعيار يشترط أن تكون مقاومة الأرض للأجسام المعدنية (R) في المحطة أقل من 1 أوم، ويجب أن يتم فصل الخطأ في زمن:
- أقل من 500 مللي ثانية لفرق جهد 100 فولت.
- أقل من 100 مللي ثانية لفرق جهد 500 فولت.
إذا لم يتم تحقيق هذه الشروط، فإن النتائج ستكون:
- احتراق جميع الأجهزة المتصلة بجزء الجهد المنخفض (LV) إذا لم تكن قادرة على تحمل الجهد المطلوب وفقًا لمعيار IEC 364-4-442.
- تصبح الأجسام المعدنية للمحول وجميع معدات المستخدم (جزء LV) مكهربة، مما يعرض حياة الأشخاص للخطر.
حل المشكلة:
لحل هذه المشكلة، يتم فصل نيوترال المحول عن الأرض باستخدام بئر أرضي منفصل عن بئر الأرض الخاص بالجسم المعدني للمحول. وبالتالي، يصبح لدينا بئران أرضيان عند المحول، كما هو موضح في الشكل TN-b في الصورة المرفقة.
هل هناك حلول أخرى؟
في الوقت الحالي، الحل الذي تم تطبيقه يتضمن:
- عدم وجود سلك PE (Protective Earth) يخرج من المحول إلى اللوحة العمومية.
- التوصيلات داخل اللوحة العمومية تكون كالتالي:
- النيوترال المؤرض (Earthed Neutral) يتم توصيله ببارة النيوترال.
- يتم توصيل بارة النيوترال مع بارة الأرضي باستخدام بارة أو سلك.
- يتم توصيل بارة الأرضي مع الجسم المعدني للوحة باستخدام سلك.
- يتم عمل بئر أرضي يتم توصيل بارة الأرضي عليه.
هذا الحل يضمن فصل النيوترال عن الأرض بشكل آمن، مما يقلل من خطر تعرض الأجهزة والأشخاص للجهد الزائد أو التكهرب.
