بازگشت از طریق ارت تک سیم

بازگشت از طریق ارت تک سیم (Single-wire earth return یا SWER) یا بازگشت زمینی تک سیم یک خط انتقال تک سیم است که توان الکتریکی تک فاز را از شبکه برق به مناطق دور افتاده با هزینه کم تأمین می کند. ویژگی متمایز آن این است که زمین (یا گاهی اوقات حجم زیادی از آب) به عنوان مسیر بازگشت جریان مورد استفاده قرار می گیرد، در نتیجه به سیم دوم (یا سیم خنثی) که به عنوان یک مسیر بازگشت عمل می کند، نیازی نداریم.

بازگشت از طریق ارت تک سیم  (Single-wire earth return یا SWER) یا بازگشت زمینی تک سیم یک خط انتقال تک سیم است که توان الکتریکی تک فاز را از شبکه برق به مناطق دور افتاده با هزینه کم تأمین می کند. ویژگی متمایز آن این است که زمین (یا گاهی اوقات حجم زیادی از آب) به عنوان مسیر بازگشت جریان مورد استفاده قرار می گیرد، در نتیجه به سیم دوم (یا سیم خنثی) که به عنوان یک مسیر بازگشت عمل می کند، نیازی نداریم.

بازگشت از طریق ارت تک سیم

بازگشت از طریق ارت  تک سیم

بازگشت زمینی تک سیم در اصل برای برق رسانی به روستاها مورد استفاده قرار می گرفت، اما برای بارهای ایزوله شده بزرگتر مانند پمپ های آب نیز مفید واقع شد. همچنین برای جریان مستقیم ولتاژ بالا از طریق کابل های برق ساب مارین استفاده می شود. برای کشش ریلی الکتریکی تک فاز، مانند راه آهن سبک شهری، از یک سیستم بسیار مشابه استفاده می کند. از مقاومت هایی در برابر زمین برای کاهش خطرات ناشی از ولتاژ راه آهن استفاده می کند، اما جریان اصلی از طریق ریل ها باز می گردد.

منابع آزمون نظام مهندسی تاسیسات برقی

آمادگی آزمون نظام مهندسی پایه ۳ تأسیسات برقی

اصول عملکرد

SWER زمانی برای یک سیستم توزیع انتخابی مناسب است که سیم کشی مرسوم جریان بازگشتی، هزینه بیشتری از ترانسفورماتورهای ایزوله SWER داشته باشد و افت توان کم باشد. مهندسان برقی که تجربه هر دو SWER و خطوط برق معمولی را داشته اند، SWER را به همان اندازه ایمن، قابل اطمینان تر، کم هزینه تر اما با راندمان کمی پایین تر از خطوط معمولی ارزیابی می کنند. SWER می تواند در صورت تعمیر و نگهداری ضعیف باعث آتش سوزی شود و آتش سوزی وسیع خطرناک است.

توان از طریق ترانسفورماتور ایزوله کننده تا ۳۰۰ کیلو ولت برای خط SWER تأمین می شود. این ترانسفورماتور شبکه را از ارت یا زمین ایزوله می کند و ولتاژ شبکه (به طور معمول ۲۲ یا ۳۳ کیلو ولت خط به خط) را به ولتاژ SWER (به طور معمول ۱۲٫۷ یا ۱۹٫۱ کیلو ولت خط به زمین) تغییر می دهد.

خط SWER یک هادی واحد است که ممکن است ده ها یا حتی صدها کیلومتر کشیده شود و تعدادی ترانسفورماتور توزیع در امتداد آن وجود دارد. در هر ترانسفورماتور، مانند محل مشتری، جریان از خط، از طریق سیم پیچ اصلی ترانسفورماتور ایزولاسیون کاهنده، از میله ارت به زمین جریان می یابد. در نهایت جریان از طریق میله ارت، مسیر بازگشت خود را به ترانسفورماتور افزاینده اصلی در سر خط پیدا می کند و مدار را کامل می کند. بنابراین SWER یک نمونه عملی از یک حلقه فانتوم است.

در مناطقی که دارای خاک با مقاومت بالا هستند، مقاومت خاک باعث اتلاف انرژی می شود. مسئله دیگر این است که مقاومت ممکن است آنقدر زیاد باشد که جریان کافی از درون نول به زمین منتهی نشود، که این موضوع باعث می شود میله زمین برای ولتاژهای بالاتر شناور شود. قطع کننده های مدار خود ریست کننده معمولاً به دلیل اختلاف ولتاژ بین خط و خنثی، ریست می شوند. بنابراین، با وجود خاکهای خشک و با مقاومت بالا، کاهش اختلاف ولتاژ بین خط و نول ممکن است از ریست شدن قطع کننده ها جلوگیری کند. در استرالیا، مکان هایی با خاک های بسیار خشک، به میله های زمینی با عمق زیاد نیاز دارند. تجربه در آلاسکا نشان می دهد که SWER باید در لایه منجمد دائمی اعماق زمین که مقاومت بالایی دارد، زمین شود.

سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور محلی ولتاژ استاندارد منطقه ای برای دستگاه های برقی را درهر دو حالت برق تک فاز تک سر (N-0) و برق اسپلیتت فاز (N-0-N) برای مشتری ها تامین می کند به صورتی که یک خط ۰ ولت که به طور معمول هیچ جریان عملیاتی را حل نمی کند به ارت ایمنی متصل شده است.

بازگشت از طریق ارت تک سیم

یک خط SWER بزرگ ممکن است تا ۸۰ ترانسفورماتور توزیع را تغذیه کند. ترانسفورماتور ها معمولا در ۵KVA، ۱۰KVA و ۲۵KVA رتبه بندی می شوند. تراکم بار معمولاً زیر ۰٫۵ کیلو ولت در هر کیلومتر (۰٫۸ کیلو ولت در هر مایل) از خط است. حداکثر تقاضای هر مشتری منفرد معمولاً کمتر از ۳٫۵ کیلو ولت است، اما بارهای بزرگتر تا ظرفیت ترانسفورماتور توزیع نیز می تواند تأمین شود.

برخی از سیستم های SWER در ایالات متحده فیدر توزیع معمولی هستند که بدون نول پیوسته ساخته شده اند (برخی از آنها خطوط انتقال منسوخ شده بودند که برای سرویس توزیع روستایی اصلاح شدند). پست ایستگاه تغذیه شده از این خطوط دارای میله زمینی برای هر دیرک درون پست است؛ سپس در هر شاخه از خط، در محدوده بین دیرک کناری و دیرک حامل ترانسفورماتور، یک رسانای زمینی وجود دارد (به دلایل ایمنی به هر ترانسفورماتور دو نقطه زمینی می دهند).

چکیده: بازگشت از طریق ارت تک سیم  (Single-wire earth return یا SWER) یا بازگشت زمینی تک سیم یک خط انتقال تک سیم است که توان الکتریکی تک فاز را از شبکه برق به مناطق دور افتاده با هزینه کم تأمین می کند. ویژگی متمایز آن این است که زمین (یا گاهی اوقات حجم زیادی از آب) به عنوان مسیر بازگشت جریان مورد استفاده قرار می گیرد، در نتیجه به سیم دوم (یا سیم خنثی) که به عنوان یک مسیر بازگشت عمل می کند، نیازی نداریم. بازگشت زمینی تک سیم در اصل برای برق رسانی به روستاها مورد استفاده قرار می گرفت، اما برای بارهای ایزوله شده بزرگتر مانند پمپ های آب نیز مفید واقع شد. همچنین برای جریان مستقیم ولتاژ بالا از طریق کابل های برق ساب مارین استفاده می شود. برای کشش ریلی الکتریکی تک فاز، مانند راه آهن سبک شهری، از یک سیستم بسیار مشابه استفاده می کند.