راهنمای کابل کشی دستگاههای استابیلایزر و یو‌پی‌اس (قسمت چهارم)

3- ارتباط سیم‌کشی بین دو دستگاه یو‌پی‌اس

سیم‌کشی و  تقسیم بار در مراکز بزرگ، خصوصاً در مکانهایی که نیاز به استفاده همزمان از دو دستگاه یو‌پی‌اس می‌باشد، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. تصور نمایید در یک ساختمان هیچ یو‌پی‌اسی در مدار نصب نشده است. در این حالت برای تغذیه دستگاههای مصرف‌کننده می توان از یک خط نول بصورت مشترک استفاده کرد. اما زمانی که نیاز به تقسیم بارها و استفاده از دو دستگاه یو‌پی‌اس باشد، لازم است خط نول بین بارهای مصرفی نسبت به نول ورودی (نول برق شهر) ایزوله باشند. از طرفی، ایزوله بودن خط نول بین گروه‌های مختلف مصرف‌کننده تا دستگاه یو‌پی‌اس نیز باید در نظر گرفته شود.(شکل 10)

شکل 10: حالت های مختلف پدید آمدن نول مشترک

شکل 11 بیانگر حالت تداخل خروجی دو دستگاه یو‌پی‌اس می‌باشد. در این وضعیت در صورتیکه فاز و نول یکی از دستگاهها قطع شود، آن دستگاه به حالت Backup Mode خواهد رفت و در اینصورت اختلاف فاز بین خروجی دستگاههای یو‌پی‌اس می تواند منجر به بالارفتن ولتاژ تغذیه بارها شود. ناگفته نماند، درصورتیکه دستگاههای یو‌پی‌اس با فازهای مختلف راه‌اندازی شده باشند، یا در صورتیکه جهت فاز و نول ورودی هرکدام از دستگاه‌های یو‌پی‌اس رعایت نشود، احتمال آسیب به بارها بیشتر خواهد بود.

شکل 11: تداخل فاز و نول در خروجی یو‌پی‌اس ها

سیم اتصال زمین ( ارت )

‏اتصال زمین یا ارت شامل یک اتصال مجازی برق به زمین است که مقاومت بسیار کمی برای عبور جریان دارد. در حقیقت کلمه زمین در کارهای برقی به زمین دارای پتانسیل صفر اطلاق می‌شود. از دلایل اصلی زمین کردن ایجاد ایمنی برای افرادی است که درتماس با تجهیزات الکتریکی می باشد. اتصال احتمالی یک فاز به بدنه دستگاههای الکتریکی که دارای بدنه فلزی می باشند، آنها را برق‌دار می کند و این مسئله می‌تواند موقعیت خطرناکی برای ایمنی افرادی که با دستگاه کار می کنند بوجود آورد.

ایمنی جان کاربران، حداقل نیازی است که سیستم زمین باید تامین نماید. جهت کاهش نویزهای Common Mode و رفع مشکلات ناشی از وجود نویز و اغتشاش نیز داشتن اتصال زمین مناسب(سیستم ارت)، ضروری است.

شکل 12 : اتصال به زمین دستگاهها، بمنظور ایمنی جان کاربران

بنابراین بطور کلی می‌توان گفت زمین کردن یا ارت نمودن یک سیستم الکتریکی، فرآیند اتصال همه قطعات فلزی یا بدنه‌های فلزی دستگاههای الکتریکی (به غیر از هادی‌های اصلی برق) به زمین می‌باشد و هدف از آن، انتقال هر نوع نشتی انرژی الکتریکی در بدنه فلزی دستگاهها به زمین به منظور حفاظت جان افراد یا تجهیزات می‌باشد.

بهترین راه حل برای حذف نویزهای Common Mode  استفاده از ترانسفورمرهای ایزوله می باشد.[1] ولی درصورت داشتن سیستم ارت مناسب، توسط فیلترهای ویژه می‌توان این نویزها را به حداقل رساند.

شکل 13 : نمای کلی سیستم انتقال قدرت الکتریکی

توصیه‌های فنی در مورد زمین کردن تجهیزات حساس

‏شبکه زمین باید طوری طراحی شود که اهداف زیر را برآورده سازد:

*  تاحد ممکن کلیه نقاط شبکه زمین هم پتانسیل باشد.

‏* برای اجتناب از ولتاژهای تماس بالا، کلیه بدنه فلزی تجهیزات و تابلوها باید به شبکه زمین هم پتانسیل متصل شوند.

‏* درکلیه تابلوهای اصلی و فرعی ساختمان، خطوط ارت و نول باید از یکدیگر جدا باشند و تنها درصورت وجود ترانس ایزوله در ورودی ساختمان کارخانجات صنعتی می‌توان ارت و نول را از سر ثانویه ترانس به یکدیگر متصل کرد.

* چاه ارت برقگیر صاعقه اتصال مستقیم با ارت تجهیزات نداشته باشد و حداقل فاصله بین چاه ارت برقگیر با چاه ارت تجهیزات 20 متر باشد.

‏* هیچ تابلو یا بدنه دستگاه یا محفظه زمین نشده‌ای نباید در مجاورت مدارهای الکتریکی وجود داشته باشد. در زمان برخورد سیمی به بدنه تابلو یا خرابی تجهیزات، هر بار الکتریکی که روی تابلو یا بدنه هادی دستگاهها ظاهر می شود باید به زمین تخلیه شود.

‏* مسیر زمین باید:

‏- دائم و پیوسته باشد (احتمال قطع آن وجود نداشته باشد)[2].

-  ظرفیت هدایت جریان زیاد ( اتصال کوتاه ) را داشته باشد.

‏- امپدانس آن کمتر از 2 اهم باشد تا بتواند عملکرد وسایل حفاظتی مدار را تسهیل کند.

-  برای داشتن یک زمین مؤثر، این هادی باید در دو انتهای خود جوش داده شود. در کل سیستم، کلیه بدنه تابلوها و نیز  بدنه‌های فلزی تجهیزات در معرض تماس، باید دارای یک پتانسیل ثابت باشند تا ایمنی کاملی را پدیدآورد. ( اصل همبندی )

- حداقل سطح مقطع سیم زمین (زرد  –  سبز  –  زرد/سبز) باید با سیم فاز برابر باشد .

کنترل نویز

‏علت اصلی ارتباط مسئله زمین کردن با کیفیت برق، کنترل نویز است. ایمنی افراد در واقع حداقل نیازی است که سیستم زمین باید تامین نماید.

در کنترل نویز، هدف اصلی، ایجاد یک سیستم زمین هم پتانسیل یا به عبارتی ولتاژ ارت-نول صفر است. اختلاف پتانسیل در نقاط مختلف یک سیستم زمین می‌تواند باعث ایجاد جریان های چرخشی در کابلها شود. این جریان‌های چرخشی در سیستم زمین حرکت نموده و با تجهیزات حساسی که در نقاط مختلف زمین شده اند، تداخل می‌کند.

‏عمل هم پتانسیل کردن ولتاژ در سیستم زمین هنگامی انجام می‌گیرد که هادیهای زمین کننده تجهیزات به سیستم زمین منبع تغذیه متصل باشند. اگر سیم‌های زمین کننده تجهیزات طولانی باشند، ایجاد یک پتانسیل ثابت در نقاط مختلف اتصال به سیستم زمین مشکل خواهد بود (بویژه برای نویزهای با فرکانس بالا). دراین حالت باید از روش‌های دیگری جهت بهبود کیفیت برق استفاده نمود (استفاده از ترانسفورمر ایزوله).

حلقه‌های زمین

‏حلقه‌های زمین یکی از مهمترین مسائل موجود در خصوص زمین‌کردن محیطهای صنعتی و تجاری است که از سیستمهای رایانه‌ای و تجهیزات مخابراتی استفاده می‌کنند. بعنوان مثال، اگر دو وسیله رایانه‌ای و مخابراتی از طریق مسیرهای مختلف زمین شوند و کابل مخابراتی که بین آن دو کشیده شده است، اتصال زمین دیگری بین آنها ایجاد کند، یک حلقه زمین ایجاد می شود. حال اگر پتانسیل زمین در محل دو دستگاه با هم متفاوت باشند جریان‌های چرخشی در این حلقه بوجود می‌آید.

در اینصورت، حتی اگر مسیر کاملاً بسته‌ای وجود نداشته باشد، در عایقی که از عبور جریان جلو گیری می‌کند ممکن است قوس ایجاد گردد چون سطح عایق‌بندی سیستم‌های مخابراتی معمولاً بسیار پایین است.

‏علاوه بر‌این، جریان های چرخشی با دامنه پایین می‌توانند مشکلات بسیاری را درخصوص نویز سبب شوند.

شکل 14 : اتصال نادرست تجهیزات به ارت و تشکیل حلقه های زمین

 

‏

شکل 15 : اتصال نادرست تجهیزات به ارت و تشکیل حلقه های زمین

اتصالات در تابلوی اصلی‏

تابلوی اصلی تنها محلی از شبکه است که نول از طریق جامپرها به هادی زمین ( سیم زرد- سبز) اتصال می‌یابد.

تنها در کارخانجات صنعتی یا محل‌هایی که در ورودی آنها ترانس ایزوله نصب شده است، سیم زرد- سبز می‌بایست در همین محل از طریق یک سیم به الکترودهای زمین‌کننده تأسیسات متصل گردد.

همچنین این اتصال، مسیر برگشتی را برای جریان اتصال‌کوتاه ایجاد می‌کند.

  

تابلوهای فرعی

در تابلوهای فرعی، کلیدها یا فیوزها به صورت سری با هادی‌های فاز قرار گرفته‌اند. باید توجه داشت که دراین تابلوها نباید یک اتصال نول - زمین ایجاد کرد؛ زیرا در این حالت جریان‌های اتصالی بین هادی نول و مسیر برگشتی زمین تقسیم         می‌گردند.

برای اینکه بتوان به یک سیستم زمین هم پتانسیل رسید نباید ‏در مسیر زمین هیچگونه جریان برگشتی بار وجود داشته باشد.

اتصالات متعدد نوترال به زمین

‏اتصال سیم نوترال (نول) به زمین، تنها باید در تابلوی ورودی (طبق شرایط گفته شده) انجام گیرد. در دیگر تابلوها، سیم نوترال و سیم زمین باید از یکدیکرجدا باشند. اگر پس از اتصال نقطه نوترال به زمین در تابلوی ورودی، جای دیگری این اتصال انجام گرفته باشد، مسیرهای موازی برای جریان برگشتی بار پدید می‌آید که یکی از آنها مدار زمین خواهد بود. این امر می‌تواند موجب عملکرد نامناسب وسایل حفاظتی گردد. همچنین در شرایط اتصال کوتاه، جریان خطا بین سیم نوترال و سیم زمین تقسیم شده که می تواند از عملکرد مناسب وسایل حفاظتی جلوگیری کند.

زمین ایزوله

‏تاثیر نویزهای ایجاد شده توسط منبع تغذیه برروی بارهای حساس را می توان با ایجاد یک زمین ایزوله برای آن بار بهبود بخشید.

هنگام استفاده از دستگاههای UPS ، این کار با قرار دادن ترانسفورمر ایزوله در خروجی دستگاه انجام می‌گیرد.

وجود ایزولاسیون مگنتینگ بین سرهای ورودی و خروجی ترانس و درنظر گرفتن اینکه یکی از هادیهای ترانسفورمر ایزوله به زمین (ارت) متصل شده است، مهمترین عامل برای حذف کامل نویزهای  Common Mode می‌باشد.

 

بعضی از تولیدکنندگان علیرغم تحمیل هزینه ترانس ایزوله به مصرف کننده، به دلیل عدم ایجاد اتصال یک هادی خروجی به ارت، کمکی به حذف نویزهای Common Mode  نمی‌کنند.

اندازه‌گیری مقاومت زمین

‏تنها روش مطمئن برای آزمایش مقاومت اتصال زمین، اندازه‌گیری آن است. معمولاً مقدار دقیق مقاومت مورد نظر نیست، بلکه مقدار تقریبی آن مد نظر می‌باشد.

برای اطمینان از پیوستگی شبکه زمین، باید مقاومت همه اتصال زمین ها را اندازه‌گیری نمود. خاصیت هدایت خاک، به خصوص طبقات زیرین عامل مهمی در تعیین مقاومت زمین می‌باشد و اندازه‌گیری، یک روش علمی برای تعیین قابلیت هدایت خاک می‌باشد.

‏اندازه‌گیری مقاومت در زمان نصب الکترودهای زمین، برای تعیین تعداد الکترودهای اضافی مورد لزوم و یا دیگر اقدامات ضروری می‌باشد چون با سفت شدن خاک و تغییرات فصلی، رطوبت مقدار مقاومت خاک را نیز تغییر می‌دهد.

کل مقاومت الکتریکی نقطه خنثی یا هادی نول یک سیستم TN (برای هر نوع منبع تغذیه، اعم از ترانسفورماتور یا ژنراتور) نسبت به جرم کلی زمین، نباید از 2 اهم تجاوز کند.

مقاومت 2 اهم را ممکن است علاوه بر اتصال زمین پست یا نیروگاه، از طریق احداث اتصال زمینهای مکرر در طول خطوط توزیع یا تقسیم یک سیستم، و وصل هادی نول این خطوط به زمین، تامین کرد.

مقررات مربوط به هادیهای : حفاظتی ، همبندیها ، اتصال زمین

از لوله‌های فلزی آب،گاز، انواع دیگر سوخت رسانی، سیستم گرمایش و غیره نباید بعنوان الکترود زمین یا اصل هادیهای زمین استفاده کرد. البته، از نظر همبندی، باید آنها را به سیم زمین متصل کرد.

هادیهای حفاظتی باید در برابر خرابیهای مکانیکی، شیمیایی و الکترو دینامیکی حفاظت شده باشند. اتصالات هادی زمین از هرنوع باید مطمئن و محکم باشد و هدایت جریان آنها بی‌نقص باشد. هیچ نوع کلید یا وسیله حفاظتی نباید در مسیر هادیهای زمین و نول وجود داشته باشد.

در هر ساختمان، یک هادی همبندی اصلی باید کلیه قسمتهای زیر را از نظر الکتریکی به یکدیگر وصل کند:

-   هادی حفاظتی اصلی (PE یا PEN )

-   هادی خنثیN) )

-   لوله های اصلی فلزی آب

-   لوله های اصلی گاز

-   لوله های قائم (رایزرها) تاسیسات از هر نوع

-   قسمتهای اصلی فلزی ساختمانها، مانند اسکلت فلزی و آرماتورهای بتن مسلح

-   الکترودهای اصلی و فرعی اتصال زمین

همچنین همبندی اضافی برای هم‌ولتاژ کردن، باید کلیه قسمتهای هادی یا فلزی را که بطور همزمان در دسترس اند، در بر گیرد ازجمله :

-   بدنه کلیه دستگاهها و لوازم و غیره که بصورت ثابت نصب شده باشند

-   قسمتهای اصلی فلزی ساختمانها ، مانند اسکلت فلزی و آرماتورهای بتن مسلح ( در صورت امکان )

-   هادیهای حفاظتی کلیه وسائل و دستگاههای نصب ثابت و هادیهای حفاظتی پریزها

اگر در نقطه ای از تاسیسات ، سیم مشترک ارت و نول (PEN) تفکیک شده و از آن به بعد سیم ارت (PE) و سیم نول (N) بطور جداگانه کشیده شوند، نباید در هیچ نقطه دیگری بین این دو هادی تماس یا اتصال الکتریکی برقرار کرد.

اگر دو جسم هادی به نحو مطمئنی همبندی نشده باشند، ممکن است شرایطی ایجاد شود که بین آنها اختلاف پتانسیل قابل توجهی بوجود آید. چنانچه در دسترس قرار گرفته باشند باعث برق گرفتگی شوند و یا سبب شروع آتش سوزی گردند.

---

8- از آنجا که تهیه این ترانسفورمر ها هزینه بالایی دارد با استفاده از فیلترهای ویژه ای نیزمی توان این نویزها را در سیستم بصورت چشمگیری کاهش داد .

9- بمنظور حصول اطمینان از پیوستگی اتصال سیستم ارت به دستگاه یو‌پی‌اس، لازم است علاوه بر اتصال دوشاخه ورودی یو‌پی‌اس به پریز ارت دار،  اتصال ارت به پیچ تعبیه شده بر روی بدنه دستگاه نیز انجام گردد تا درصورت خارج نمودن دوشاخه ورودی از پریز، سیستم ارت پیوستگی خود را حفظ نماید.

دسترسی به کل مطالب پیرامون این موضوع

راهنمای کابل کشی دستگاه های استابلایزر و یو پی اس (قسمت اول)

راهنمای کابل کشی دستگاه های استابلایزر و یو پی اس (قسمت دوم)

راهنمای کابل کشی دستگاه های استابلایزر و یو پی اس (قسمت سوم)

راهنمای کابل کشی دستگاه های استابلایزر و یو پی اس (قسمت چهارم)

من رو به صفحه اطلاعات در رابطه با طراحی و ساخت رک باتری هدایت کن

راهنمای کابل کشی دستگاههای استابیلایزر و یو‌پی‌اس (قسمت سوم)

بطور کلی از نظر درجه حفاظت، ساخت پریزها باید مطابق با مقررات استاندارد IEC 529 باشد.

ولتاژ نامی پریزهای تکفاز برای مصارف خانگی، 250 ولت و جریان اسمی آن از 16 آمپر تجاوز نمی کند.

معمولاً ولتاژ نامی پریزهای صنعتی تکفاز، دو فاز و سه فاز، 500 ولت و جریان اسمی آن از 25 آمپر تجاوز نمی کند و باید مطابق با استاندارد شماره 309 کمیته بین الملل الکترونیک (IEC) باشد.

برای محافظت از اضافه جریان عبوری از پریزها، معمولاً از فیوزهای مینیاتوری استفاده می شود.

مقررات نصب پریز‌ها

در پریزهای یک فاز و نول، اتصال سیم‌ها به کنتاکت‌های پریز باید به ترتیبی انجام شود که سیم فاز سمت راست و سیم نول سمت چپ فردی که روبروی پریز قرار می‌گیرد نصب شود.

اتصال سیم ارت می‌بایست به درستی و کاملاً محکم باشد و در هیچ نقطه‌ای با سیم نول اتصال نداشته باشد.

 

شرایط عمومی نصب پریز ها

در یک اتاق با فضای مشخص، کلیه پریزها باید فقط از یک مدار معین تغذیه شوند.

کلیه پریزها باید مجهز به سیم ارت باشند.

به هر پریز یا خانه پریز فقط یک دوشاخه می‌توان وصل کرد.

بمنظور شناسایی پریزهای برق شهر از پریزهای یو‌پی‌اس، لازم است رنگ پریزهای سیستم یو‌پی‌اس با پریزهای برق شهر متمایز باشد.

معمولاً در مراکزی که به یو‌پی‌اس مجهز می‌باشند، با الصاق برچسب بر روی پریزهای یو‌پی‌اس، آن را برای افراد آن مجموعه قابل شناسایی می نمایند.

با توجه به جریان نامی پریزها، نصب پریز در خروجی دستگاههای با توان بیش از 5000 ولت-آمپر ممنوع می باشد.

انتخاب ضخامت کابلهای ورودی و خروجی

انتخاب ضخامت کابلهای ورودی و خروجی دستگاههای یو‌پی‌اس و استابیلایزر مطابق جدول 3 می باشد:

 

بعنوان مثال، برای نصب یک‌دستگاه یو‌پی‌اس CAD10000 که فیوز ورودی آن برابر 50A است، لازم است از کابلی استفاده شود که حداکثر جریان مجاز عبوری از آن، با فیوز ورودی دستگاه متناسب باشد. براین اساس حداقل ضخامت کابل ورودی/خروجی مورد نیاز برای فواصل کم (تا 5 متر) بایستی نمره 6 و برای فواصل طولانی تر، نمره 10 درنظر گرفته شود.

افت ولتاژ در سیمکشی

برای سیم‌کشی صحیح یک دستگاه استابیلایزر یا یو‌پی‌اس باید از کابل با طول و ضخامت مناسب استفاده شود.

در انتخاب محل نصب دستگاه، توجه به نکات زیر ضروری است:

1) در صورتیکه طول سیم در مسیر یو‌پی‌اس تا دستگاههای مصرف کننده خیلی زیاد باشد، احتمال بروز خطای سیم‌کشی بیشتر خواهد بود.

2) درصورت زیاد بودن طول مسیر سیم‌کشی از کنتور برق تا دستگاه ترانس یا یو‌پی‌اس، افت ولتاژ توسط دستگاه جبران خواهد شد. در صورتیکه طول سیم در مسیر دستگاه ترانس یا یو‌پی‌اس، تا دستگاههای مصرف کننده خیلی زیاد باشد، ولتاژی که به مصرف کننده‌ها خواهد رسید کمتر از ولتاژ خروجی استابیلایزر یا یو‌پی‌اس خواهد بود. ( بدلیل افت ولتاژ در طول مسیر)

 

نصب صحیح دستگاههای استابیلایزر و یو‌پی‌اس

بطور کلی دستگاههای استابیلایزر یا یو‌پی‌اس بصورت سری بین برق شهر و دستگاههای مصرف کننده قرار می‌گیرند.

هنگامی که دستگاه استابیلایزر یا یو‌‌‌پی‌اس در سیستم برق قرار می‌گیرد، لازم است کلیه مصرف کنندگانی که نیاز به برق فیلتر شده دارند، تغذیه خود را فقط و فقط از خروجی دستگاه ترانس یا یو‌پی‌اس فراهم کنند.

چنانکه می‌دانیم، سیم نول شبکه حاوی برخی جریانهای گردشی سیستم برق می‌باشد که اتصال مستقیم آن به بار سبب می‌شود این جریانها به بار مصرفی منتقل شود. گذشته از آن درصورت دوفاز شدن سیستم برق شبکه، معمولاً هادی نول دارای ولتاژ می‌شود و چنانچه بار مصرفی مستقیماً به نول شبکه (نه نول خروجی یو‌پی‌اس!!) متصل باشد، ولتاژ بسیار بالایی به بار تحمیل می شود که قطعاً موجب آسیب خواهد شد.

حالات مختلف سیم‌کشی که موجب آسیب  به دستگاهها می شود به قرار زیر است:

1- جابجایی فاز و نول ورودی دستگاه

در نصب و راه اندازی دستگاههای استابیلایزر یا یو‌پی‌اس دقت شود جهت فاز و نول ورودی دستگاه کاملاً بصورت صحیح بوده و رنگ‌بندی سیمهای فاز، نول و ارت متناسب و به درستی انتخاب شود. هرچه توان نامی دستگاه استابیلایزر یا یو‌پی‌اس بالاتر باشد، ایجاد خطای جابجایی فاز و نول توسط نصاب (یا مصرف‌کننده) می‌تواند آسیب شدیدتری به بارهای متصل به دستگاه وارد کند. بنابراین نصب دستگاههای با توان های بالاتر، باید با دقت بیشتری انجام شود؛ بهمین دلیل استفاده از پریز و دوشاخه گلابی برای نصب دستگاههای با توان بالاتر از 5KVA (که دارای ترمینال ورودی/خروجی می‌باشند) مجاز نیست.[7]

2- اتصال خروجی دستگاههای استابیلایزر یا یوپی‌اس به بار در حالت نول مشترک

برای روشن شدن موضوع، مثال زیر را درنظر بگیرید:

درمحلی که قرار است دستگاه یوپی‌اس نصب گردد، بر روی دیوار، پریزهای توکار قرار دارد و مشتری تمایل دارد که برق مورد نیاز کامپیوتر و دیگر تجهیزات خود را از همان پریزها تامین نماید.

در چنین حالتی، کوتاهترین و آسان‌ترین راه برای آماده سازی محل این است که خط فازی که برای تمامی پریزها رفته است، از فاز خروجی یو‌پی‌اس تامین شود و خط نول پریزها از نول برق شهر تغذیه شود.

نکته: با توجه به اینکه ممکن است سیم نول در کل ساختمان به یکدیگر همبندی شده باشند، در برخی از مراکز، عملاً امکان جداسازی خط نول از سیستم سیم‌کشی داخلی غیر ممکن است.

معمولاً بدلایل صرفه اقتصادی، برخی از مشتریان تمایل دارند که از سیم‌کشی سنتی خود بعنوان بخشی از سیستم برق‌رسانی یو‌پی‌اس استفاده کنند. در چنین شرایطی احتمال دارد که خط نول برق شهر در یک یا چند نقطه با سیستم برق رسانی یو‌پی‌اس تلاقی کند.

ممکن است این سوال در ذهن بوجود آید که چرا در سیم‌کشی ساختمان، می‌توان خط نول را بصورت مشترک به تمامی پریزها یا روشنایی‌ها متصل نمود، اما زمانی که صحبت از خرید یو‌پی‌اس می‌شود، اولین مشکلی که به مشتری گوشزد می‌شود، جداسازی خطوط نول مصرف کننده ها از نول ساختمان است؟

 چرا باید برای هر یک از مصرف‌کننده‌ها، یک خط فاز و یک خط نول بصورت جداگانه انتقال داده شود؟

 و چرا زمانی که از دستگاه یو‌پی‌اس یا ترانس استفاده‌ای نمی‌شود، نیازی به جداسازی خطوط نول پریزها یا سایر مصرف‌کننده‌ها نمی‌باشد؟!

باید گفت دستگاه یو‌پی‌اس یا استابلایزر، وسیله‌ای است که بطور سری بین مصرف‌کننده و بار قرار می‌گیرد. مشتری نیازمند یک برق فیلتر شده است و بر این اساس سیم‌کشی دستگاههای مصرف کننده می‌بایست از خطوط فاز و نول برق شهر کاملاً ایزوله باشد؛ در غیر اینصورت، هرگونه اختلالی که در خط نول برق شهر وجود دارد، می‌تواند بطور مستقیم به دستگاههای مصرف‌کننده انتقال یابد.

 

بطور کلی، شایع‌ترین حالتی که می‌تواند موجب پیدایش نول مشترک بین مصرف کننده و برق شهر شود، این است که تغذیه بار مصرفی به گونه‌ای تامین شود که تنها از فاز خروجی یو‌پی‌اس یا استابیلایزر استفاده گردد.

حتی برخی از تابلوهای توزیع که در محل نصب می‌شود، می تواند موجب پیدایش نول مشترک بین مصرف‌کننده و برق شهر شود! بعنوان مثال، کافی است که تغذیه بار مصرفی به گونه‌ای تامین شود که توسط یک کلید یک کنتاکت بار بین برق شهر و دستگاه یوپی‌اس سوئیچ شود. )شکل 4(

در زمان خرید دستگاه، معمولاً به مشتری این آگاهی داده می‌شود که برای نصب صحیح یک‌دستگاه یو‌پی‌اس، لازم است سیمکشی دیگری بصورت مجزا و کاملاً ایزوله  نسبت به سیستم برق ساختمان انجام شود.

در شکل 5 حالت‌های مختلفی از پدید آمدن نول مشترک آمده است.

دقت شود مدار سیم‌کشی ورودی دستگاه، همواره باید از سیم‌کشی خروجی کاملاً مجزا باشد؛ یعنی سیم‌های فاز و نول ورودی و خروجی هیچگونه اتصال الکتریکی به هم نداشته باشند و بارهای خروجی می‌بایست فاز، نول و ارت خود را فقط و فقط از یوپی‌اس تامین نمایند.

 

با توجه به اینکه ایراد نول مشترک در مراکز زیادی مشاهده شده است، به منظور آگاهی مشتریان، روش خاصی جهت تشخیص نول مشترک در دفترچه راهنمای کلیه محصولات فاراتل آورده شده است.

روش تشخیص نول مشترک

از آنجایی که یوپی‌اس واسط بین دستگاه مصرف‌کننده و برق شهر است، با استفاده از لامپ و قرار دادن آن به ترتیب‌های مختلف (6 حالت) انتظار داریم تا فقط در یک حالت لامپ روشن شود. تنها در این صورت می‌توان از مجزا بودن ورودی و خروجی اطمینان حاصل نمود و در غیر اینصورت مسیری بین ورودی و خروجی وجود دارد که باید برطرف گردد.

برای حصول اطمینان از جدا بودن مسیر فاز و نول ورودی از فاز و نول خروجی، لازم است آزمایش زیر انجام شود:

نکته:

در صورتیکه خط نول دستگاههای مصرف‌کننده با نول برق شهر مشترک باشد، اتصال معکوس دوشاخه بار به برق شهر، موجب می شود فیوز ورودی قطع شود.

دقت شود هنگامی که دستگاههای مصرف کننده به چند گروه تقسیم می شوند، احتمال وجود خط نول مشترک بین بارها و نول شبکه بیشتر خواهد شد. بدین منظور برای کنترل دقیق نول‌مشترک، باید آزمایش نول‌مشترک را بین گروههای مختلف بارها انجام داد. از مقایسه شکل های 8 و 9 می توان دریافت که یک بارهای مصرفی که در شکل 9 آمده است، دارای نول مشترک می‌باشد.

__________________________________________________________________________________

7- برای کسب اطلاعات بیشتر، به مقاله خطای نول در شبکه که از سایت فاراتل قابل بارگذاری می باشد رجوع شود.

دسترسی به کل مطالب پیرامون این موضوع

راهنمای کابل کشی دستگاه های استابلایزر و یو پی اس (قسمت اول)

راهنمای کابل کشی دستگاه های استابلایزر و یو پی اس (قسمت دوم)

راهنمای کابل کشی دستگاه های استابلایزر و یو پی اس (قسمت سوم)

راهنمای کابل کشی دستگاه های استابلایزر و یو پی اس (قسمت چهارم)

من رو به صفحه اطلاعات در رابطه با طراحی و ساخت رک باتری هدایت کن

راهنمای کابل کشی دستگاههای استابیلایزر و یو‌پی‌اس (قسمت دوم)

استاندارد رنگ سیم‌ها و کابل‌ها

معمولاً برای راحتی شناسایی فازهای یک سیستم قدرت، عایق سیمهای هادی را با رنگ‌های مختلفی مشخص می‌کنند. این کار مزایای زیادی دارد. به عنوان مثال هنگام تقسیم بار بین فازها، اگر رنگ فازها متمایز نباشد، شناسایی فازها را برای تقسیم بار دشوار خواهد ساخت. از طرفی، پیدا کردن طریقه‌ی صحیح اتصال فازها به یک دستگاه سه‌فاز را بدون نیاز به آزمایش امکان پذیر می‌سازد.

معتبرترین استانداردهایی که برای این کار وجود دارد، استاندارد IEC60446، استاندارد VDE0271 آلمان و 607 موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران(ISIRI 607)  است. ولی متاسفانه این استانداردها چندان جدی گرفته نمی‌شوند و عملاً سیستم رنگ‌های مختلفی ممکن است در کارهای غیر حرفه‌ای استفاده شوند. در برخی موارد نیز به دلیل اینکه استفاده از رنگ‌‎های مختلف قیمت نهایی را بالا می‌برد، رنگ بندی سیم‌ها رعایت نمی‌شود، مخصوصا در تابلوهای ساخت شرکت‌های غیرمعتبر، این کار (یکرنگ ساختن تمامی سیمهای درون تابلو) بسیار رایج است.

طبق استانداردIEC ، استفاده از رنگ بندی برای جلوگیری از اشتباهات و اطمینان از عملکرد مطمئن سیستم در موارد زیر

توصیه شده است:

1. در رنگ روکش رشته سیم ها  (cables)

2. در سیم‌های داخلی کابل‌های چند سیمه  (cores)

3. باسبارها یا همان شینه‌های مسی  (bus bars)

4. سایروسایل الکتریکی و عایق‌بندی‌ها

هادی نوترال یا سیم نول

اگر در مداری نول وجود داشته باشد، هادی آن باید با رنگ آبی مشخص شود. رنگ آبی روشن نباید برای هیچ یک از هادی‌های دیگر استفاده گردد.

هادی سیستم محافظتی (زمین) یا سیم ارت

ترکیب رنگ‌های زرد/سبز همواره و به صورت گسترده برای شناسایی هادی محافظتی به کار می‎‌رود. همه‌ی قسمت‌های سیم ارت که طولی حداقل معادل mm  15 داشته باشد، باید توسط این دو رنگ مشخص شود.

رنگ بندی سیمها و کابلها

طبق استاندارد IEC استفاده از رنگ‌های زیر برای شناسایی فاز‌ها مجاز دانسته شده است:

سیاه - قهوه‌ای - قرمز - نارنجی - زرد - سبز - بنفش- خاکستری - سفید - صورتی - فیروزه‌ای

 البته استفاده از رنگ‌های سبز و زرد به صورت جداگانه، تنها زمانی مجاز دانسته شده است که این رنگ‌ها باعث سردرگمی برای تشخیص سیم زمین (که معمولا به رنگ زرد و با نوار سبز کشیده می‌شود) نشوند.

توجه شود در عمل ممکن است با سیستم‌هایی روبه‌رو شویم که از هیچ استانداردی پیروی نمی‌کنند یا حتی ممکن است در یک سیستم، استفاده از چندین استاندارد مختلف مشاهده شود.

در ایران طبق استاندارد شماره‌ی 63102 دفتر استاندارد‌های وزارت نیرو در ایران (رنگ و پوشش تجهیزات صنعت برق – رنگ ظاهری)،  فازهای R و S و T باید به ترتیب قرمز، زرد و آبی آسمانی باشند.

رنگ سیمهای داخلی درون کابلها طبق جدول 1 می باشد.   

تعداد سیم های درون کابل	با هادی حفاظتی	بدون هادی حفاظتی
2	سبزو زرد- مشکی	قهوه ای-آبی  یا  مشکی-آبی
3	سبز و زرد- مشکی- آبی	مشکی- آبی- قهوه ای
4	سبز و زرد- مشکی- آبی- قهوه ای	مشکی- آبی- قهوه ای- مشکی
5	سبز و زرد- مشکی- آبی- قهوه ای- مشکی	مشکی -آبی- قهوه ای- مشکی- مشکی

جدول 1- رنگ سیم‌های داخلی کابل‌های چند سیمه

شناسائی کابلها

سایز سیمها و کابلها بر حسب سطح مقطع طبقه بندی شده و طبق جدول 2 می باشد.

استاندارد IEC و VDE

سطح مقطع به mm2

0.75 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400

جدول 2- سطح مقطع انواع هادی

جریان مجاز قابل تحمل

عبارت است از مقدار ثابتی از جریان که در شرایط تعیین شده، بدون اینکه دمای سیم در وضعیت عادی از میزان معینی تجاوز کند، بتواند از کابل عبور کند.

جریان مجاز عبوری از سیم‌ها و کابل‌ها به گونه‌ای تعیین می‌شود که در هر نقطه از کابل، حرارت تولید شده در هادیهای آن به خوبی به محیط اطراف منتقل ‌شود؛ بعنوان مثال درجه حرارت عایق در سطح هادی سیمها و کابلهای PVC نباید از 70 درجه سانتیگراد تجاوز کند.

حداکثر جریان مجاز هادی ها[1]

برای بعضی از انواع دیگر هادی ها که عمومیت کمتری دارد، جریان مجاز را می‌توان بر طبق اصول تعیین شده در نشریه IEC 287 محاسبه نمود.

جریان قابل تحمل توسط سیم‌های مورد استفاده در سیم‌کشی که مطابق استاندارد ISIRI 607 می باشد را معمولاً شرکت های سازنده ارائه می نمایند و درصورتی که اطلاعات در دسترس نباشد، می توان از جدول 3  استفاده نمود.

جریان قابل حمل توسط کابل‌های مورد استفاده در سیم کشی با توجه به قرارگیری و نصب آن می‌بایست مطابق با استاندارد IEC 448 باشد.

افت ولتاژ در کابل

در شبکه‌های توزیع انرژی الکتریکی، سطح مقطع کابل تنها بر اساس جریان مجاز عبوری از آن انتخاب نمی‌شود؛ بلکه طول کابل که متناسب با افت ولتاژ است نیز عامل تعیین کننده‌ای به شمار می‌آید.

هرچه طول کابل بیشتر باشد، سطح مقطع کابل مورد نظر باید بیشتر در نظر گرفته شود تا افت ولتاژ در طول سیم جبران گردد.

هادی‌های مورد نیاز برای سیم‌کشی برق

سیم‌های مورد نیاز در تاسیسات برق کارهای ساختمانی باید از جنس مس با پوشش PVC و یا پوشش لاستیکی و یا مخلوطی از آن دو و ولتاژ 450 ولت بوده و کاملاً بر طبق استاندارد ایران ( استانداردهای شماره 1353-607، 1357-1926) ساخته شده باشد.

درصورتیکه برای هادیهای بخصوصی استاندارد موجود نباشد، در آن‌صورت مشخصات سیم باید با مقررات IEC  مطابقت داشته باشد.

پارامترهای تعیین سطح مقطع هادی ها[2]

1- حداکثر دمای مجاز

2- افت ولتاژ مجاز

3- تنش های الکترومکانیکی که ممکن است در اثر اتصال‌کوتاه آنها بوجود آید.

4- حداکثر مقاومت ظاهری (امپدانس) با توجه به عملکرد وسیله حفاظتی در برابر اتصال‌کوتاه

پریز‌ها

پریز وسیله‌ای است برای تامین انرژی مورد نیاز مصرف‌کننده که برای اتصال هادی‌ها و بندهای قابل انعطاف در سیم‌کشی ثابت بکار می رود.

پریزها دارای مشخصات فنی از قبیل جریان و ولتاژ نامی می‌باشند که مقادیر آن توسط سازنده بر روی آن درج می شود.

طبقه بندی پریزها با توجه به شرایط نصب به دو دسته پریزهای توکار و نصب روکار تقسیم بندی می‌شوند.

_________________________________________________________________________________________

5- مقادیر داده شده و دستورالعمل های ذکر شده در این مقررات فقط از جنبه ایمنی (تا جاییکه به عمر مفید هادی و عایق‌بندی آن با توجه به تنشهای حرارتی در بهره برداری عادی مربوط می گردد) درنظر گرفته شده است. سایر جنبه ها که در انتخاب سطح مقطع هادی ها موثر می باشد، مانند حفاظت در برابر اضافه جریان، افت ولتاژ و محدودیت موجود از نظر درجه حرارت ترمینال هایی که هادی به آنها وصل می گردد، حفاظت در برابر اثرات حرارتی و حفاظت در مقابل شوکهای الکتریکی در این دستورالعمل نیامده است.

6- نکات ذکر شده در بالا در درجه اول مربوط به تامین حفاظت تاسیسات الکتریکی است ولی از لحاظ بهره برداری ممکن است از مقاطعی بزرگتر از آنچه که برای تامین حفاظت لازم است استفاده گردد.

دسترسی به کل مطالب پیرامون این موضوع

راهنمای کابل کشی دستگاه های استابلایزر و یو پی اس (قسمت اول)

راهنمای کابل کشی دستگاه های استابلایزر و یو پی اس (قسمت دوم)

راهنمای کابل کشی دستگاه های استابلایزر و یو پی اس (قسمت سوم)

راهنمای کابل کشی دستگاه های استابلایزر و یو پی اس (قسمت چهارم)

من رو به صفحه اطلاعات در رابطه با طراحی و ساخت رک باتری هدایت کن

راهنمای کابل کشی دستگاههای استابیلایزر و یو‌پی‌اس (قسمت اول)

مقدمه

مهمترین مسئله در نصب و راه اندازی دستگاههای استابیلایزر و یو‌پی‌اس، نوع بهره برداری از آن می باشد.

بعنوان مثال برخی از دستگاههای مصرف کننده مانند یخچال، لامپهای فلورسنت، دریل، موتورهای الکتریکی و ... برای اتصال به یو‌پی‌اس مناسب نیستند و یا در صورت اتصال بارهای نیم موج (مانند برخی از هیترهای قابل تنظیم، هویه‌های دو حالته، سشوار و یا برخی از پرینترها و پلاترها) به یوپی‌اس، احتمال مشاهده خطا در عملکرد یو‌پی‌اس وجود دارد.

بنابراین همواره این احتمال وجود داردکه یک بار نامعلوم یا معیوب به خروجی یو‌پی‌اس متصل شده باشد و در اثر جریان‌کشی لحظه‌ای بالا، یو‌پی‌اس خطا دهد.

اما باید دانست برخی از مشکلات و اختلالاتی که در عملکرد دستگاههای یو‌پی‌اس و استابیلایزر روی می‌دهد، رابطه مستقیمی با نوع سیم‌کشی و نحوه انتقال قدرت آنها دارد.

این راهنما برای آشنایی نصابان و سرویسکاران با مشکلات رایج سیم‌کشی نگاشته شده است. ابتدا به برخی تعاریف و استانداردها پرداخته و بمنظور درک بهتر موضوع، ضمن توضیح هر یک از اشکالات رایج، مثالی از آن آورده شده است.

فیوزها

در کلیه تاسیسات الکتریکی برای جلوگیری از صدمه دیدن و معیوب شدن وسایل و نیز برای قطع کردن دستگاههای معیوب از شبکه،  از وسایل حفاظتی مختلف استفاده می‌شود[1].

فیوزها قدیمی‌ترین وسیله‌های حفاظتی می باشند که از ابتدای عمر شبکه‌های برق تاکنون مورد استفاده قرار گرفته‌اند. فیوز در عبور جریان عادی شبکه واکنشی نشان نمی‌دهد، اما هنگامیکه جریانی بیش از جریان عادی از آن عبور کند، در زمان مشخص ذوب خواهد شد و مدار عبور جریان را قطع خواهد کرد. این اضافه جریان دو نوع است:

1- اضافه جریان بر اساس اتصال‌کوتاه

2- اضافه جریان بر اساس اضافه‌بار

فیوزها باید طوری انتخاب شوند که در اثر اضافه بار یا اتصال‌کوتاه در کوتاهترین زمان ممکن و قبل از اینکه صدمه‌ای به سیم‌ها و شبکه الکتریکی برسد، مدار قسمت معیوب را قطع کنند. فیوزها از نظر زمان قطع، بر حسب منحنی ذوب سیم حرارتی داخل آنها به دو نوع کند‌کار و تند‌کار تقسیم می‌شوند.

فیوزهای تندکار زمان قطع کمتری نسبت به فیوزهای کندکار دارند و به همین دلیل در مصارف روشنایی استفاده می‌شوند.

فیوزهای کندکار دارای زمان قطع طولانی‌تری هستند و در نتیجه برای راه اندازی مصرف کننده‌هایی که کرست فاکتور[2] بالایی دارند[3]و یا دستگاههایی ازقبیل موتورهای الکتریکی به کار می‌روند[4].

بر روی کلیه فیوزها، جریان نامی آنها نوشته شده می‌شود. این جریان کمتر از جریان ماکزیمم تحمل فیوز است.

بعضی از فیوزهای خودکار، دو عمل کنترلی را باهم انجام می دهند: کنترل جریان زیاد و کنترل بار زیاد.

در فیوزهای اتوماتیک، دو عنصر مغناطیسی و حرارتی وجود دارد که قسمت مغناطیسی آن اتصال‌کوتاه یا جریان زیاد و قسمت حرارتی آن (بیمتال) بار زیاد (افزایش جریان تدریجی) را قطع می کند.

کلید مینیاتوری نوعی فیوز اتوماتیک است که از نظر ساختمان داخلی با فیوز آلفا شباهت دارد و از سه قسمت رله مغناطیسی (رله جریان زیاد زمان سریع)، رله حرارتی یا رله بیمتال (رله جریان زیاد تاخیری) و کلید تشکیل شده است.

1- معیوب شدن دستگاههای می تواند بر اثر عوامل مختلف از قبیل نقصان عایق بندی، ضعف استقامت الکتریکی یا ازدیاد بیش از حد جریان مجاز (اتصال کوتاه) باشد.

2- Crest Factor  عبارت است از نسبت بین قله (peak) یک شکل موج به مقدار موثر (RMS) آن.

3- معمولاً دستگاههای که دارای منابع تغذیه سوئیچینگ می باشند، دارای کرست فاکتور بالایی هستند. بعنوان مثال کرست فاکتور دستگاه کامپیوتر حدود 3 می باشد.

4- جریان راه اندازی موتورهای الکتریکی، حدود 3 تا 7 برابر جریان نامی است.

این کلیدها در انواع مختلف ساخته می‌شوند. بعنوان مثال نوع  Bدر مصارف روشنایی بکار می‌رود و تندکار است(LIGHT)  و نوع C در راه اندازی وسایل موتوری مورد استفاده قرار می‌گیرد و کندکار است. همچنین این کلیدها در کاربردهای مختلفی از قبیل تکفاز دو‌فاز و سه‌فاز ساخته می‌شوند.

عموماً فیوزها درون یک جعبه قرار می گیرند که جعبه‌های مربوطه باید بر اساس استانداردهای IEC شماره های 83، 309، 1-309 و 1-906 تولید شده باشند.

 

______________________________________________________________________________________________________________________

1- معیوب شدن دستگاههای می تواند بر اثر عوامل مختلف از قبیل نقصان عایق بندی، ضعف استقامت الکتریکی یا ازدیاد بیش از حد جریان مجاز (اتصال کوتاه) باشد.

2- Crest Factor  عبارت است از نسبت بین قله (peak) یک شکل موج به مقدار موثر (RMS) آن.

3- معمولاً دستگاههای که دارای منابع تغذیه سوئیچینگ می باشند، دارای کرست فاکتور بالایی هستند. بعنوان مثال کرست فاکتور دستگاه کامپیوتر حدود 3 می باشد.

4- جریان راه اندازی موتورهای الکتریکی، حدود 3 تا 7 برابر جریان نامی است. 

دسترسی به کل مطالب پیرامون این موضوع

راهنمای کابل کشی دستگاه های استابلایزر و یو پی اس (قسمت اول)

راهنمای کابل کشی دستگاه های استابلایزر و یو پی اس (قسمت دوم)

راهنمای کابل کشی دستگاه های استابلایزر و یو پی اس (قسمت سوم)

راهنمای کابل کشی دستگاه های استابلایزر و یو پی اس (قسمت چهارم)

من رو به صفحه اطلاعات در رابطه با طراحی و ساخت رک باتری هدایت کن