پست هوایی یکی از انواع پست‌های توزیع برق بوده که در فضای باز و بر روی پایه نصب می‌شود. این سیستم، متشکل از تجهیزات مختلفی نظیر ترانسفورماتور، کات اوت فیوز، برقگیر، تابلوی فشار ضعیف و… است که هر یک از تجهیزات در کنار یک‌دیگر سبب عملکرد صحیح پست و برق‌رسانی می‌شوند. در این مقاله تمرکز اصلی بر سیستم اتصال زمین الکتریکی و حفاظتی پست هوایی می‌باشد. لازم به ذکر است نصب و بهره‌برداری از پست‌های توزیع هوایی بایستی مطابق دستورالعمل استاندارد صورت گیرد؛ چرا که عدم رعایت استانداردهای تعریف شده منجر به کارکرد نادرست پست در زمان بهره‌برداری خواهد شد.
آشنایی با سیستم اتصال زمین الکتریکی و حفاظتی پست هوایی
با در نظر گرفتن شرایط محل نصب پست‌های هوایی از لحاظ جنس زمین و نوع خاک به منظور رسیدن به مقاومت مورد نظر، نحوه اجرای سیستم زمین می‌تواند متغیر باشد. رایج‌ترین شیوه اجرای سیستم زمین بهره‌گیری از صفحه مسی به ابعاد ۵۰۰ ´۵۰۰ ´ ۵ ميلی‌متر مکعب و یا سبد بافته شده از سیم مسی نمره ۵۰ به عنوان الکترود زمین بوده که در عمق زمین دفن می‌شود. توجه فرمائید عمق نصب الکترود در منطقه‌ای از زمین قابل محاسبه بوده که در آن نم طبیعی به صورت دائمی وجود داشته باشد.
به منظور اجرای سیستم اتصال زمین الکتریکی و حفاظتی پست هوایی، چاه به قطر ۱ متر و ارتفاع حداقل ۱۰ متر در زمین‌های معمولی حفر می‌شود. بعد از رسیدن به رطوبت دائمی، چاه به واسطه صفحه مسی یا سبد بافته شده از سیم مسی به مقطع ۵۰ میلی‌متر مربع و وزن حداقل ۲۰ کیلوگرم، خاک ذغال، خاک رس و نمک به شیوه زیر تجهیز می‌گردد:
هنگام استفاده از صفحه مسی و سبد به عنوان الکترود زمین، صفحه مسی یا سبد می‌بایست به صورت قائم در ته چاه قرار بگیرد. هادی زمین نیز به یکی از دو روش زیر به صفحه مسی متصل خواهد شد:
- هادی به واسطه کلمپ دو پیچه مسی که به دو عدد پیچ یا مهره‌های قفل‌کننده مجهز بوده و یا کابلشو با پرس هیدرولیک به کمک پیچ مسی مجهز به مهره‌های اصلی و قفل‌کننده به صفحه مسی قفل خواهد شد.
- علاوه بر پیچ می‌توان اتصالات را با استفاده از جوش اکسیژن یا لحیم سخت نیز به انجام رساند. در این حالت لازم است که هادی به کابلشو و کابلشو به صفحه مسی در کل سطح تماس خود جوشکاری شده و تنها به جوشکاری در طول محیط کابلشو اکتفا نشود. از آن‌جایی که این روش استقامت و استحکام بیشتری داشته و میزان خوردگی در آن پایین‌تر است، بیشتر پیشنهاد می‌شود.
ناگفته نماند که می‌توان به جای صفحه مسی از سبد بافته شده از سیم مسی نمره ۵۰ که وزن آن حداقل ۲۰ کیلوگرم بوده نیز استفاده کرد و به عنوان الکترود در زمین قرار داد. سبد می‌بایست به صورت فشرده و حلقه بافته شود و سیم آن یکپارچه و بدون اتصال به صورت قائم در چاه قرار گیرد.
سیستم اتصال زمین الکتریکی و حفاظتی پست هوایی
اتصال تجهیزات به سیستم زمین حفاظتی
در سیستم اتصال زمین الکتریکی و حفاظتی پست هوایی، در ابتدا سیستم زمین حفاظتی می‌بایست در نزدیک‌ترین فاصله به پست هوایی پیاده‌سازی شود. سپس کنسول‌ها، سکوی کات اوت فیوز و برقگیر و سکوی ترانسفورماتور، درپوش فوقانی ترانسفورماتور، بدنه پست و ارت برقگیر با کابل به مقطع ۱ × ۵۰ میلی‌متر مربع به کمک کابلشو و کلمپ مسی در محل سکوی ترانسفورماتور به هم‌دیگر متصل خواهند شد.
سپس از محل سکو با کابل مسی به مقطع ۱ × ۵۰ میلی‌متر مربع از داخل لوله به قطر mm۲۰ و ارتفاع ۳ متر عبور داده شده و در نهایت به الکترود زمین حفاظتی متصل می‌شود. لازم به ذکر است که با در نظر گرفتن شرایط منطقه و جلوگیری از سرقت کابل می‌توان از تسمه فلزی با ابعاد استاندارد حد فاصل سکوی ترانسفورماتور تا چاه حفاظتی نیز استفاده نمود و یا طول لوله محافظ کابل مسی را به ارتفاع ۶ متر محاسبه کرد. علاوه بر این، بدنه تابلوی فشار ضعیف که به شینه ارت PE متصل و از شینه نول جدا بوده با سیم مسی به مقطع ۵۰ میلی‌متر مربع پس از اجرای سیستم پد یا حلقه به الکترود زمین محافظتی متصل خواهد شد.
اتصال نقطه نوترال به سیستم زمین الکتریکی یا نقطه خنثی
در سیستم اتصال زمین الکتریکی و حفاظتی پست هوایی، الکترود نقطه خنثی می‌بایست در فاصله حداقل ۲۰ متری از الکترود زمین حفاظتی اجرا شود. قابل ذکر است که فاصله بین دو چاه بایستی به اندازه‌ای در نظر گرفته شود که چاه‌ها در حوزه مقاومت هم‌دیگر قرار نگیرند. سپس سیستم زمین الکتریکی به شینه نول تابلو که می‌بایست با مقره اتکایی از بدنه تابلو ایزوله و از شینه ارت PE نیز جدا شده باشد، مرتبط گردد. این ارتباط به یکی از دو روش زیر انجام می‌شود:
روش اول سیستم اتصال زمین الکتریکی و حفاظتی پست هوایی
چنانچه پست هوایی دارای شبکه فشار ضعیف نباشد، لازم است که شینه نول تابلو فشار ضعیف (ایزوله با بدنه) با کابل مسی ۲mm۵۰´۱ بر اساس استاندارد کابل‌کشی زمینی اجرا و به الکترود اتصال زمین نقطه خنثی که در فاصله ۲۰ متری از سیستم حفاظتی نصب شده است، متصل گردد. پیشنهاد می‌شود به منظور جلوگیری از تداخل با سیستم حفاظتی در فاصله ۲۰ متر، کابل ۱ × ۵۰ از لوله پلی اتیلن فشار قوی به قطر mm۱۱۰ در مسیر خود تا محل سیستم اتصال زمین نقطه خنثی عبور داده شود. به منظور از بین بردن احتمال خرابی در اثر تخلیه اضافه ولتاژهای شبکه زمین حفاظتی در زمین اطراف پست هوایی می‌توان به جای کابل مسی ۲mm۵۰´۱ فشار ضعیف از کابل مسی ۲mm۵۰´۱ فشار متوسط استفاده کرد.
روش دوم سیستم اتصال زمین الکتریکی و حفاظتی پست هوایی
سیم نول شبکه هوایی توسط کابل یا سیم مسی به مقطع ۱ × ۵۰ میلی‌متر مربع از داخل لوله به قطر mm۲۰ و ارتفاع ۳ متر عبور داده شده و به الکترود سیستم زمین الکتریکی متصل خواهد شد. همچنین، شینه نول تابلو فشار ضعیف بر اساس موارد اشاره شده در روش اول به الکترود نقطه خنثی متصل می‌گردد.
نکات سیستم اتصال زمین الکتریکی و حفاظتی پست هوایی
- کابل اتصال نقطه نوترال برقگیرها و بدنه ترانسفورماتور و تجهیزات فشار متوسط به زمین حفاظتی متصل خواهد شد.
- عمق چاله متناسب با شرایط زمین باید به گونه‌ای انتخاب شود که مقاومت اتصال زمین حفاظتی کمتر از ۲ اهم باشد.
- برای اتصال نقطه نوترال به زمین در شبکه هوایی فشار ضعیف از سیستم زمین میله‌ای با طول بیشتر از ۲.۵۴ متر و قطر حداقل ۱۶ میلی‌متر استفاده می‌شود.
- در صورتی که در سیستم زمین الکتریکی قطر لوله فلزی کابل فشار ضعیف بزرگ‌تر در نظر گرفته شود می‌توان از آن برای عبور کابل اتصال زمین الکتریکی استفاده کرد.
- کیفیت اجرا و عمق چاه متناسب با شرایط زمین باید به صورتی باشد که مقاومت اتصال زمین الکتریکی کمتر از ۵ اهم نشود.
سخن پایانی
در این راهنما ضمن آشنایی با شرایط سیستم زمین، به نحوه اجرای سیستم اتصال زمین الکتریکی و حفاظتی پست هوایی نیز پرداختیم. با در نظر گرفتن موارد و دستورالعمل گفته شده و تحت نظر کارشناسان فعال در این حوزه می‌توان اقدام به اجرای مراحل مذکور نمود. لازم به ذکر است که عدم اجرای صحیح اتصالات در بخش‌های گوناگون پست هوایی و هرگونه سهل‌انگاری می‌تواند احتمال وقوع حوادث ناگوار در شرایط بهره‌برداری و عملکرد غیراستاندارد پست را افزایش دهد.
منبع:مشخصات عمومی و اجرایی پست‌های توزیع هوایی و زمینی (نشریه ۳۷۵)
859 بازدید
الهه زینالی
