電気的安全性-アース

意図しない電気エネルギーを低抵抗線を介して直接地球に伝達するプロセスは、電気接地と呼ばれます。これは、機器の非通電部分または供給システムの中性点をアースに接続することを指し、ゼロ電位を表します。漏れ電流は、流れる単純な低抵抗経路を選択します。したがって、電気システムと機器は損傷から保護されます。

電気接地の種類

電気機器には、システムの中性点と機器のフレームなど、2つの非通電部品があります。接地システムも2つのタイプに分類されます。

ニュートラルアース

システムの中性点をGIワイヤを介してアースに接続するプロセスは、中性点接地またはシステム接地として知られています。発電機、変圧器などのスター巻線システムで使用されます。

機器の接地

機器の金属フレームが導線の助けを借りてアースに接続されている場合、それは機器のアースと呼ばれます。装置の故障状態では、故障電流がアースに流れ、システムが保護されます。

アースの必要性

アースは以下の理由で必要です-

  • 感電からユーザーを保護するため。

  • 接地システムは、絶縁不良後でも故障電流への最も簡単な経路を示します。

  • 回路で使用される電気機器を短絡電流、高電圧サージ、落雷から保護します。

説明

以下の条件を考慮して、接地の必要性を理解します。

通常の状態

システムの接地は、それぞれの部品を導電体または電極に接続するために設置で行われます。電極は、土壌の近くまたは地面の下に配置され、地面の下に平らな鉄のライザーがあります。非通電部分はフラットアイロンで接続されています。

次の図は、 flow of fault current without earthing system

障害状態

障害状態では、障害電流は機器から接地システムを介してアースに流れます。したがって、装置は短絡または故障電流から保護されます。障害時に、電極の電圧が増加し、電極の抵抗と地絡に等しくなります。

次の図は、 flow of fault current with an earthing system

接地抵抗測定

電極の接地抵抗は、電位降下法で測定します。セットアップ全体は、次の図に示されています。ここで、-

  • Eはテスト中のアース電極です

  • P&Cは、Eから適切な距離に配置された2つの補助電極です。

  • IはEとCの間を流れる電流の量です

  • VはEとPの間の測定電圧です

次の図は、接地抵抗を測定するためのセットアップを示しています。

CがEから適切な距離にある場合、Eの抵抗に感知できるほどの影響はありません。電極Pに流れる電流が非常に小さいため、電極の抵抗への影響も無視できます。ここで、電極PとEの距離を変えて、抵抗を測定します。

次の図は、R対d曲線からの真の抵抗を示しています-

図から、曲線の一部はEのRとしてマークされています。これは、曲線のほぼ水平な勾配です。上り勾配は、Cの抵抗の影響を示します。フィールド測定アーステスターの校正では、比率が直接使用されます。

リスク削減

接地システムは、以下の基準に従ってリスク低減のための規則と規制に従わなければなりません。

  • インド規格:IS 3043-アースの実施基準(最新)

  • National Electricity Code(NEC):1985年のBIS

  • AC変電所の接地番号ANSI / IEEE規格、80-1986の安全性に関するIEEEガイド。

  • 設置前に適切な検査と現地調査が必要です。さまざまな手順について、フローチャートに従う必要があります。Inspection & Survey – Design – Testing – Installation - Maintenance - Preparing Report

  • 電極抵抗率、土壌抵抗率は定期的に測定され、メガーテストを実行する必要があります。

  • 電極の代替品、塗料、エナメル、グリースとして銅線やアルミニウム線を使用しないでください。電極リードを機械的ストレスや腐食から保護します。

  • 適切なトレーニングと管理により、リスク要因を減らすことができます。