محسن نیاستی

چکیده

شبکه زمین یکی از مهمترین بخشهای سیستمهای الکتریکی و سیستمهای حفاظتی می‌باشد که باید حتماً مطابق استانداردها طراحی و اجرا گردد. امروزه با قرار گرفتن مراکز تجهیزات کنترل و ابزار دقیق که محل تجمع لوازم حساس اندازه گیری، مدارهای مجتمع و تجهیزات مخابره اطلاعات  هستند در مجاورت سایت‌های فشارقوی مانند پست‌ها، نیروگاه‌ها و آزمایشگاه‌های فشارقوی احتمال از بین رفتن تعدادی از این تجهیزات حساس و یا سوء عملکرد آن‌ها در زمان وقوع خطا دور از انتظار نیست. بیشترین آسیب‌پذیری این مراکز زمانی است که محل تجمع این تجهیزات تحت تأثیر امواج گذرای صاعقه و یا کلیدزنی قرار می­گیرد. وقتی امواج گذرای صاعقه با دامنه چندین کیلو آمپر وارد شبکه زمین می­شوند باعث افزایش پتانسیل زمین شده و ولتاژ زمین اطراف محل تزریق جریات تا شعاعی مشخص (متناسب با جنس خاک، مشخصات سیستم زمین و شدت موج گذرا) را افزایش می­دهد.

در این پایان‌نامه ابتدا هر یک از سیستم‌های زمین الکتریکال (با آرایشهای خطی، مش و پنجه کلاغی) و ابزار دقیق (صفحه) به‌طور کامل در نرم‌افزار EMTP-RV پیاده‌سازی شدند. سپس با استفاده از تغییر پارامترهایی چون دامنه موج صاعقه، زمان پیشانی و دنباله‌ی موج و مقاومت ویژه خاک، به بررسی و تحلیل اثرات آن‌ها بر دامنه اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه در سیستم زمین پرداخته شد. با توجه به اینکه مشخصات و ساختار زمین الکتریکال و ابزار دقیق از یکدیگر متمایزند، بایستی این سیستمهای زمین در فاصله مناسبی از هم قرار بگیرند تا در صورت دفع موج جریان صاعقه از زمین الکتریکال، امواج الکترومغناطیسی ناشی از آن از طریق خاک به‌صورت برگشتی در زمین ابزار دقیق تأثیری نگذارد. در غیر این صورت امواج تضعیف‌شده به‌صورت نویز از زمین به تجهیزات ابزار دقیق منتقل‌شده و مشکلات زیادی به بار خواهد آورد. ازاین‌رو با مدل‌سازی رفتار گذرای صاعقه در انواع شبکه­های زمین، حداقل فاصله مجاز بین دو سیستم زمین ابزاردقیق و زمین الکتریکال مورد بررسی قرار گرفتند.

واژگان کلیدی : زمین ابزار دقیق؛ زمین فشارقوی؛ موج صاعقه؛ ولتاژ القایی؛ سایت پرخطر.

دانشجو: آذین نادری