Una sottostazione prefabbricata è una componente cruciale nei moderni sistemi di distribuzione dell'energia. Combina varie apparecchiature elettriche come trasformatori, quadri e dispositivi di controllo in un'unità pre -assemblata e testata in fabbrica. Uno degli aspetti più importanti di una sottostazione prefabbricata è il suo sistema di messa a terra. In questo blog, come fornitore di sottostazioni prefabbricato, approfondirò ciò che è il sistema di messa a terra di una sottostazione prefabbricata, il suo significato e il modo in cui funziona.
Cos'è un sistema di messa a terra in una sottostazione prefabbricata?
Il sistema di messa a terra di una sottostazione prefabbricata è una rete di conduttori ed elettrodi che collegano le apparecchiature elettriche e la struttura metallica della sottostazione alla Terra. Fornisce un percorso a bassa resistenza per la corrente elettrica per fluire nel terreno in condizioni di guasto. Questo sistema consiste in genere da elettrodi a terra, conduttori di terra e conduttori di legame.
Gli elettrodi di messa a terra sono le parti del sistema che sono in contatto diretto con la Terra. I tipi comuni di elettrodi a terra includono barre di terra, che di solito sono realizzate in acciaio rivestito in rame o rame solido. Queste aste sono spinte a terra a una certa profondità, spesso circa 2,5 - 3 metri, per garantire un buon contatto elettrico con il terreno. Un altro tipo di elettrodo a terra è la griglia di terra, che è una rete di conduttori orizzontali sepolti nel terreno. La griglia di terra è progettata per coprire una vasta area per ridurre la resistenza di terra complessiva.
I conduttori di terra vengono utilizzati per collegare le apparecchiature elettriche e la struttura metallica della sottostazione agli elettrodi di terra. Di solito sono realizzati in rame o alluminio e hanno un'area cross -sezionale sufficiente per trasportare la corrente di guasto in modo sicuro. I conduttori di legame, d'altra parte, vengono utilizzati per collegare insieme diverse parti metalliche della sottostazione per garantire la continuità elettrica. Ciò aiuta a prevenire potenziali differenze tra le diverse parti della sottostazione, che potrebbero portare a scosse elettriche o danni alle apparecchiature.
Significato del sistema di messa a terra
Il sistema di messa a terra in una sottostazione prefabbricata serve diverse funzioni importanti. In primo luogo, protegge il personale dalle scosse elettriche. In condizioni operative normali, le parti metalliche delle apparecchiature elettriche nella sottostazione sono allo stesso potenziale della Terra. Tuttavia, in caso di guasto, come un circuito corto tra il conduttore in tensione e il contenitore metallico dell'attrezzatura, il sistema di messa a terra fornisce un percorso per la corrente di guasto a fluire nel terreno. Ciò mantiene la tensione sulle parti metalliche dell'attrezzatura a un livello di sicurezza, riducendo il rischio di scosse elettriche al personale che può entrare in contatto con l'attrezzatura.
In secondo luogo, il sistema di messa a terra protegge le apparecchiature elettriche dai danni. Le correnti di guasto possono essere molto grandi e, se non correttamente deviate, possono causare il surriscaldamento, l'arco e il danno meccanico alle apparecchiature elettriche. Il sistema di messa a terra fornisce un percorso di resistenza a bassa corrente per la corrente di guasto, consentendo di fluire in sicurezza nel terreno. Questo aiuta a limitare l'entità della corrente di guasto e riduce lo stress delle apparecchiature elettriche, estendendo così la sua durata di servizio.
In terzo luogo, il sistema di messa a terra aiuta a mantenere la stabilità del sistema di alimentazione. In un sistema di alimentazione, la messa a terra del punto neutro del trasformatore è essenziale per il corretto funzionamento del sistema. Aiuta a controllare i livelli di tensione, ridurre il rischio di sovratensioni e garantire il corretto funzionamento dei relè protettivi. Il sistema di messa a terra nella sottostazione prefabbricata aiuta anche a ridurre l'interferenza elettromagnetica (EMI) e l'interferenza di frequenza radio (RFI). Fornendo un percorso a bassa impedenza per la corrente di ritorno dei circuiti elettrici, aiuta a ridurre al minimo la generazione di campi elettromagnetici e riduce l'interferenza con altre apparecchiature elettriche ed elettroniche.
Come funziona il sistema di messa a terra
Il funzionamento del sistema di messa a terra in una sottostazione prefabbricata può essere compreso nel contesto delle condizioni di guasto. Quando si verifica un guasto nel sistema elettrico, come un circuito corto tra un conduttore vivo e la custodia metallica dell'apparecchiatura, una grande corrente di guasto scorre attraverso i conduttori di terra agli elettrodi di terra e quindi nel terreno.
L'efficacia del sistema di messa a terra dipende dalla sua resistenza di messa a terra. La resistenza di messa a terra è la resistenza tra l'elettrodo di terra e la terra. È auspicabile una bassa resistenza di messa a terra perché consente alla corrente di guasto di fluire facilmente nel terreno. I fattori che influenzano la resistenza di messa a terra includono il tipo di terreno, la profondità e la lunghezza degli elettrodi di terra e l'area trasversale dei conduttori di terra.
Al fine di garantire il corretto funzionamento del sistema di messa a terra, sono richiesti test e manutenzione regolari. La resistenza di messa a terra dovrebbe essere misurata periodicamente per garantire che sia all'interno dell'intervallo accettabile. Se la resistenza di messa a terra risulta essere troppo alta, è possibile prendere misure come l'aggiunta di più elettrodi di messa a terra o l'uso di materiali di riempimento conduttivo per ridurlo.
Diversi tipi di sistemi di messa a terra in sottostazioni prefabbricate
Esistono diversi tipi di sistemi di messa a terra che possono essere utilizzati nelle sottostazioni prefabbricate. I tipi più comuni includono il sistema TN, il sistema TT e il sistema IT.
Nel sistema TN, il punto neutro dell'alimentazione è direttamente messo a terra e le parti metalliche delle apparecchiature elettriche sono collegate al conduttore neutro (TN - C), a un conduttore protettivo separato (TN - S) o ad un conduttore neutro e protettivo combinato (TN - C - S). Il sistema TN è ampiamente utilizzato nei sistemi di distribuzione a bassa tensione perché fornisce una buona protezione contro le scosse elettriche ed è relativamente facile da installare e mantenere.
Il sistema TT ha il punto neutro dell'alimentazione direttamente messo a terra e le parti metalliche delle apparecchiature elettriche sono radicate in modo indipendente. Questo sistema viene spesso utilizzato nelle aree rurali o nelle situazioni in cui l'installazione elettrica è lontana dall'alimentazione. Il vantaggio del sistema TT è che fornisce un alto livello di protezione contro le scosse elettriche anche in caso di guasto nel conduttore neutro.
Il sistema IT ha il punto neutro dell'alimentazione non messa a terra o messa a terra attraverso un dispositivo ad alta impedenza. In questo sistema, le parti metalliche delle apparecchiature elettriche sono radicate in modo indipendente. Il sistema IT è comunemente usato in installazioni elettriche critiche, come ospedali e data center, dove l'alimentazione continua è essenziale. Fornisce una buona protezione contro i guasti a terra monofase - a - e consente al sistema di continuare a funzionare per un breve periodo di tempo dopo che si verifica un guasto.
Le nostre offerte come fornitore di sottostazioni prefabbricate
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Riferimenti
- "Guida all'installazione elettrica", International Electrotechnical Commission (IEC).
- "National Electrical Code (NEC)", National Fire Protection Association (NFPA).
- "Sistema di alimentazione Grounding and Transients: un'introduzione", A. Greenwood.