ارتھنگ ڈیوائسز کی آپریٹنگ اور برقی حفاظتی خصوصیات

ارتھنگ ڈیوائسز کا بنیادی آپریٹنگ فنکشن ریلے پروٹیکشن سرکٹ کے آپریشن کے لیے برقی تنصیب کے لائیو حصوں کو گراؤنڈ فریم یا گراؤنڈ پر بند کرنے کے لیے کافی چالکتا فراہم کرنا ہے۔

لہٰذا، گراؤنڈنگ ڈیوائس کی سب سے اہم برقی خصوصیت گراؤنڈنگ کنڈکٹیویٹی Gzy یا اس کی معکوس قدر Rz ہے — گراؤنڈنگ ڈیوائس کی مزاحمت Rzy = Rs + Rzp کے برابر ہے، جہاں Rz کرنٹ کی مزاحمت ہے جو گراؤنڈنگ الیکٹروڈ سے پھیلتی ہے۔ گراؤنڈ (گراؤنڈ الیکٹروڈ کی مزاحمت)، RZp - گراؤنڈنگ تاروں کی مزاحمت۔

کرنٹ کی مزاحمت جو گراؤنڈنگ الیکٹروڈ سے زمین میں پھیلتی ہے پورے کرنٹ پروپیگیشن زون سے بنتی ہے — زمین کا حجم، گراؤنڈڈ الیکٹروڈ کی سطح سے شروع ہوتا ہے، برقی پوٹینشل φ جو کرنٹ کے گزرنے کے دوران زمین φ3 ہے، اور اس زون کی طرف جہاں φ عملی طور پر صفر ہے (صفر پوٹینشل کا زون)۔

بمطابق اوہ کے قانون گراؤنڈنگ ریزسٹنس گراؤنڈنگ الیکٹروڈ کے کرنٹ تعارف کے نقطہ پر نوڈس کے پوٹینشل کے تناسب کے برابر ہے جو کرنٹ Azz سے گراؤنڈنگ الیکٹروڈ کو گراؤنڈ میں چھوڑ دیتا ہے Rs = φsmax /Азс

نوٹ کریں کہ ممکنہ φ لہر عددی طور پر گراؤنڈنگ الیکٹروڈ Uz کے وولٹیج کے برابر ہے۔ لہذا، فارمولہ عام طور پر Rs = Uc/Azc کی شکل میں لکھا جاتا ہے۔

ارتھنگ ڈیوائس کا برقی حفاظتی فنکشن وولٹیج کو جائز حدوں تک محدود کرنے پر مشتمل ہوتا ہے جس کے دوران کوئی شخص برقی تنصیب کے گراؤنڈ باڈی کے ساتھ رابطے میں آسکتا ہے (برقی تنصیب کے دھاتی ساختی حصوں کے ساتھ جو عام طور پر متحرک نہیں ہوتے ہیں)۔ دیوار یا زمین پر مرحلے کا بند ہونا۔

1 kV سے اوپر کے برقی نیٹ ورک میں کیس شارٹ سرکٹ پر غور کریں۔ ایک مؤثر طریقے سے گراؤنڈ نیوٹرل کے ساتھ (ہائی گراؤنڈ فالٹ کرنٹ کے ساتھ، تصویر 1)۔ الیکٹریکل سرکٹ میں سپلائی ٹرانسفارمر کا مرحلہ، سپلائی وائر کا کنڈکٹر، سپلائی شدہ ٹرانسفارمر کا باڈی، اس کا ارتھنگ ڈیوائس، ارتھ، سپلائی ٹرانسفارمر کا ارتھنگ ڈیوائس شامل ہے۔

موجودہ پھیلاؤ والے زون میں زمین کی سطح پر ممکنہ φ کی تقسیم سپلائی ٹرانسفارمر کے ارتھنگ ڈیوائس سے کرنٹ Azz کے زمین میں داخل ہونے کے لیے عام طور پر قبول شدہ مثبت سمت کے مساوی ہے۔ گراؤنڈنگ الیکٹروڈ کے مرکزی الیکٹروڈ میں سے ایک کے اوپر واقع ایک نقطہ پر زمین کی پوٹینشل کی سب سے بڑی مثبت قدر φmax ہے۔

چاول۔ 1۔مؤثر نیوٹرل گراؤنڈنگ کے ساتھ 1 kV سے زیادہ وولٹیج والے نیٹ ورک میں ہاؤسنگ کے لیے شارٹ سرکٹ کا الیکٹریکل ڈایاگرام: 1 — پاور ٹرانسفارمر؛ 2 - الیکٹرک ریسیور؛ 3 - گراؤنڈنگ تار؛ 4 - گراؤنڈ الیکٹروڈ؛ A — B اور A ' — B' — موجودہ منتشر زونز؛ a, b — گراؤنڈ ہاؤسنگ اور گراؤنڈ والے شخص کے بیک وقت ممکنہ رابطے کے پوائنٹس؛ b, b'- موجودہ پھیلنے والے زون میں پوائنٹس، جس پر ایک شخص بیک وقت قدم رکھ سکتا ہے۔

گراؤنڈنگ الیکٹروڈ سے فاصلے کے ساتھ، زمین میں پوٹینشل نسبتاً تیزی سے کم ہو جاتا ہے، اور گراؤنڈنگ ڈیوائس کے کنٹور کے تقریباً 20 بڑے اخترن کے برابر فاصلے پر، یہ گراؤنڈنگ پوٹینشل φmax کے 2% سے کم ہو جاتا ہے۔ گراؤنڈنگ الیکٹروڈ سے اتنے فاصلے پر، پوٹینشل کو عام طور پر صفر سمجھا جاتا ہے۔

اسی طرح سپلائی ٹرانسفارمر کے ارتھنگ ڈیوائس کے قریب ممکنہ تبدیلیاں۔ کرنٹ کی فرضی سمت کے سلسلے میں، اس کی صلاحیت کو منفی سمجھا جاتا ہے۔

دو اہم خطرناک حالات ہیں جن میں موجودہ تقسیم کے علاقے میں ایک شخص متحرک ہو سکتا ہے۔ پہلی صورتِ حال — ایک شخص ٹرانسفارمر سب اسٹیشنز، سوئچ بورڈز اور دیگر آلات میں زمین پر کھڑا ہوتا ہے اور بجلی کی تنصیب کے دھاتی گراؤنڈ حصوں کو چھوتا ہے۔

درحقیقت، موجودہ پھیلاؤ والے زون میں زمین کی سطح پر موجود پوائنٹس کے پوٹینشل کی مطلق قدریں، بشمول φmax، ہمیشہ برقی تنصیب کے زمینی دھاتی حصوں سے کم ہوتی ہیں، جن کی صلاحیت، اگر ہم وولٹیج کو نظر انداز کرتے ہیں۔ ایک پیچیدہ گراؤنڈنگ سسٹم کے افقی الیکٹروڈ میں گرنا، ایک φ لہر ہے۔

لہذا، جب کوئی شخص موجودہ تقسیم کے علاقے میں کھڑا ہوتا ہے، مثال کے طور پر پوائنٹ b پر (تصویر 1)۔1) اور برقی تنصیب کے گراؤنڈ باڈی کو نہیں چھوتا، پھر باڈی کے درمیان (تصویر 1 میں پوائنٹ a) اور پوائنٹ b نام نہاد ٹچ وولٹیج یو ڈی پی، جسے ایک فعال دو کے اوپن سرکٹ وولٹیج کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے۔ معلوم اندرونی مزاحمت کے ساتھ ٹرمینل نیٹ ورک (تصویر 2)، عددی طور پر دو انسانی پاؤں سے زمین میں پھیلنے والے کرنٹ کی مزاحمت کے برابر۔

چاول۔ 2. تعریف کے لحاظ سے Un: a اور b — اعداد و شمار 1 کے مطابق وہ پوائنٹس جنہیں کوئی شخص ہاتھ (ہتھیلی) اور پاؤں (تلو) سے چھوتا ہے

اگر کوئی شخص پوائنٹ b"Touching point a پر کھڑا ہے، تو وہ ایک ٹچ وولٹیج اپ کے نیچے آتا ہے، جو اوہم کے قانون کے مطابق کرنٹ کی پیداوار کے برابر ہوتا ہے Azt گزرتا ہے، لیکن اس کا جسم، اس کے جسم کی مزاحمت پر RT: Un = Azt x RT۔

موجودہ Azm Rt اور Rnp کے ریزسٹنس کے تناسب Udp کے برابر ہے: Azt = Udp /(Rt +Rnp)، Upp = (UdpNS RT)/(Rt + Rnp)

مطلب RT/(Rt + Rnp) کو عام طور پر حرف βp سے ظاہر کیا جاتا ہے... پھر Upp = Udp x βp۔ نوٹ کریں کہ βp ہمیشہ ایک سے کم ہوتا ہے اور اس لیے Up Udp سے کم ہوتا ہے۔

دوسری خطرناک صورت حال اس حقیقت سے متعلق ہے کہ موجودہ تبلیغ کے علاقے میں، ایک شخص عام طور پر کھڑا ہوتا ہے یا چلتا ہے تاکہ اس کے پاؤں مختلف صلاحیتوں کے ساتھ پوائنٹس پر ہوں، مثال کے طور پر، تصویر میں b اور b' پوائنٹس پر۔ 1. دوسری خطرناک صورتحال کو نمایاں کرنے کے لیے، ہم سٹیپ وولٹیجز اور سٹیپ وولٹیجز کے تصورات متعارف کراتے ہیں۔

چاول۔ 3. UNC کی تعریف کے مطابق: b، b'- پوائنٹس انجیر کے مطابق۔ 1. جس پر شخص کھڑا ہو۔

سٹیپ وولٹیج Udsh موجودہ تقسیم کے علاقے میں زمین پر دو پوائنٹس کے درمیان ممکنہ فرق ہے، جس پر ایک شخص بیک وقت قدم رکھ سکتا ہے۔

پہلی خطرناک صورتحال سے مشابہت کے ساتھ، Udsh قدر کو ایک فعال دو ٹرمینل نیٹ ورک کے کھلے سرکٹ وولٹیج کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے جس میں ایک معروف اندرونی مزاحمت (تصویر 3) ہے۔ جب کوئی شخص اُن پوائنٹس پر قدم رکھتا ہے جن کے درمیان اُدش نے کام کیا تھا، تو انسانی جسم Rtsh کی مزاحمت "پاؤں - پاؤں" کے راستے میں بائپولر سرکٹ میں شامل ہوتی ہے۔

اس صورت میں، ایک فعال دو ٹرمینل نیٹ ورک کی اندرونی مزاحمت مرحلہ وار کرنٹ ڈسپیپشن ریزسٹنس Rtsh ہے، جسے ہر انسانی ٹانگ سے زمین پر پھیلنے والے کرنٹ کے لیے دو یکساں مزاحمت کے مجموعے کے طور پر آسان بنایا جا سکتا ہے۔

سٹیپ وولٹیج کی وضاحت اس طرح کی گئی ہے: Uw = Azt x Rtsh۔

ٹچ اور قدم کشیدگی کے تصورات جانوروں پر بھی لاگو ہوتے ہیں۔ اس صورت میں، ٹچ وولٹیج کو ناک کے آئینے یا گردن اور ٹانگوں کے درمیان ممکنہ فرق کے طور پر سمجھا جاتا ہے، اور پاؤں کا وولٹیج اگلی اور پیچھے کی ٹانگوں کے درمیان ہوتا ہے۔

بنیادی خصوصیات جن کے ذریعے گراؤنڈنگ ڈیوائسز کی آپریشنل اور برقی حفاظتی خصوصیات کو قائم کرنا ممکن ہے وہ ہیں گراؤنڈنگ الیکٹروڈ (Rz)، ٹچ وولٹیج (Up) اور سٹیپ وولٹیج (Ush) کی مزاحمت۔ موجودہ Azz کی حسابی قدر۔

اپ اور اُش کی قدروں کا انحصار موجودہ فیلڈ کے کریکٹر کے گتانکوں پر ہے جو شخص کے پاؤں کو زمین میں چھوڑ دیتا ہے، اور اس شخص کے جسم کی مزاحمت، جو کہ اس کے جسم سے گزرنے والے کرنٹ کا کام ہے، اور مزاحمت Rz لہذا، کرنے کے لئے گراؤنڈنگ ڈیوائس کی مزاحمت کا حساب لگائیں۔ اور ٹچ اور سٹیپ وولٹیجز، زمین میں گراؤنڈ الیکٹروڈز کو چھوڑ کر کرنٹ کے برقی شعبوں کا حساب لگانے کے قابل ہونا ضروری ہے۔