چرا شیلد کابل باید از کوربالانس برگردانده شود؟

برگرداندن شیلد چگونه اثر مغناطیسی را خنثی می‌کند؟

برای درک ساده‌تر موضوع، مسیر شیلد را به دو جریان تصور کنید:

جریان رفت

I_{shield}

جریان برگشت

-I_{shield}

از آنجا که این دو جریان تقریباً برابر و در جهت مخالف هستند:

I_{shield} – I_{shield} \approx 0

بنابراین اثر مغناطیسی آن‌ها در هسته کوربالانس تا حد زیادی خنثی می‌شود. در نتیجه، جریان شیلد تأثیر بسیار کمتری بر خروجی CBCT خواهد داشت. به همین دلیل، در چنین آرایشی می‌توان گفت کوربالانس نسبت به جریان شیلد تا حد زیادی Blind یا کم‌حساس می‌شود.

هدف اصلی این کار چیست؟

هدف از برگرداندن شیلد این نیست که کوربالانس را نسبت به تمام جریان‌های موجود در سیستم «کور» کنیم. هدف اصلی این است که:

جریان شیلد وارد اندازه‌گیری جریان باقی‌مانده فازها نشود یا اثر آن تا حد امکان کاهش پیدا کند. در مقابل، اگر واقعاً یکی از فازها دچار نشتی یا خطای زمین شود، جریان خطا باید توسط CBCT قابل تشخیص باشد.

بنابراین می‌توان عملکرد مطلوب را به شکل زیر خلاصه کرد:

جریان شیلد → تا حد امکان حذف از اثر اندازه‌گیری CBCT

جریان خطای واقعی فاز به زمین → تشخیص توسط CBCT

یک مثال ساده از عملکرد کوربالانس

فرض کنید یک کابل سه‌فاز از داخل کوربالانس عبور کرده است.

در شرایط عادی:

I_A + I_B + I_C \approx 0

بنابراین رله خطای زمین نباید عملکرد کند. حالا فرض کنید جریان مشخصی در شیلد کابل وجود دارد.

حالت اول: شیلد به‌درستی برگردانده نشده است

جریان شیلد از داخل کوربالانس عبور می‌کند، اما مسیر برگشت آن از داخل هسته عبور نمی‌کند. در نتیجه، CBCT ممکن است اثر این جریان را ببیند، اگر این جریان به اندازه کافی زیاد باشد، احتمال عملکرد ناخواسته رله وجود دارد.

حالت دوم: شیلد از داخل کوربالانس برگردانده شده است ،جریان شیلد از یک سمت داخل هسته عبور می‌کند و مسیر برگشت آن نیز از داخل همان هسته عبور داده می‌شود، در نتیجه:

I_{shield} + (-I_{shield}) \approx 0

اثر مغناطیسی دو جریان تا حد زیادی خنثی می‌شود و جریان شیلد تأثیر بسیار کمتری روی اندازه‌گیری CBCT خواهد داشت.

آیا برگرداندن شیلد باعث می‌شود خطای واقعی زمین تشخیص داده نشود؟

خیر،برگرداندن شیلد برای حذف اثر جریان شیلد از اندازه‌گیری انجام می‌شود، نه برای حذف جریان خطای واقعی،اگر یکی از فازها دچار خرابی عایقی شود و جریان خطا به زمین عبور کند، تعادل جریان‌های عبوری از هادی‌های اصلی به هم می‌خورد. CBCT این جریان باقی‌مانده را تشخیص می‌دهد و در صورت رسیدن مقدار آن به تنظیم رله، حفاظت می‌تواند عمل کند ، پس هدف این روش، تفکیک بهتر جریان شیلد از جریان خطای واقعی است.

آیا این روش برای همه کابل‌ها یکسان است؟

خیر ، نحوه اتصال شیلد، مسیر برگشت آن و نحوه عبور کابل از کوربالانس باید بر اساس طراحی سیستم انجام شود.

مواردی مانند:

• نوع کابل
• سطح ولتاژ
•  نوع شیلد
•  نحوه زمین کردن شیلد
•  سیستم زمین شبکه
•  نوع CBCT
•  محل نصب کوربالانس
•  تنظیمات رله حفاظت زمین

می‌توانند روی نحوه اجرای این آرایش تأثیر داشته باشند.بنابراین نباید صرفاً با دیدن یک نمونه، همان روش را برای تمام سیستم‌ها اجرا کرد. نقشه تک‌خطی، نقشه اجرایی، دستورالعمل سازنده و طراحی سیستم حفاظتی باید ملاک نهایی نصب باشد.

اشتباه رایج در نصب شیلد و کوربالانس

یکی از اشتباهات رایج این است که تکنسین فقط به عبور فازها از داخل کوربالانس توجه کند و مسیر شیلد را نادیده بگیرد. در حالی که مسیر شیلد نیز می‌تواند روی اندازه‌گیری CBCT اثر داشته باشد. برای همین هنگام نصب باید علاوه بر بررسی عبور صحیح فازها، موارد زیر نیز بررسی شوند:

• مسیر عبور شیلد
•  محل اتصال شیلد به زمین
•  مسیر برگشت شیلد
•  عبور صحیح مسیر رفت و برگشت از کوربالانس
•  سیم‌کشی ثانویه CBCT
•  تنظیمات رله حفاظت زمین

یک تغییر کوچک در مسیر شیلد می‌تواند روی عملکرد سیستم حفاظتی تأثیر بگذارد. دلیل برگرداندن شیلد کابل از داخل کوربالانس، جلوگیری از تأثیر جریان شیلد بر اندازه‌گیری جریان باقی‌مانده است. اگر شیلد به شکلی نصب شود که جریان آن توسط کوربالانس دیده شود، ممکن است CBCT این جریان را به‌عنوان بخشی از جریان خطای زمین اندازه‌گیری کند و در شرایطی باعث تریپ کاذب رله شود. اما با برگرداندن شیلد از داخل کوربالانس، جریان رفت و برگشت شیلد با جهت مخالف از داخل هسته عبور می‌کنند و اثر مغناطیسی آن‌ها تا حد زیادی یکدیگر را خنثی می‌کند. در نتیجه، اثر جریان شیلد بر اندازه‌گیری کاهش پیدا کرده و کوربالانس می‌تواند تمرکز بیشتری روی جریان باقی‌مانده واقعی ناشی از خطای زمین داشته باشد. البته این آرایش باید مطابق طراحی حفاظتی و دستورالعمل سازنده اجرا شود؛ زیرا نحوه زمین کردن و برگشت شیلد در همه سیستم‌ها یکسان نیست.