မြေဓာတ်ချခြင်းစနစ်(Earthing System) အကြောင်း

 

လျှပ်စစ်ကိုအသုံးပြုရာမှာ မြေဓာတ်ချခြင်းစနစ်က မဖြစ်မနေလိုအပ်တဲ့အရာဖြစ်ပါတယ်။  မြေဓာတ်ကို ချရခြင်း အကြောင်းအရင်းကတော့ မလိုအပ်တဲ့လျှပ်စစ်ဓာတ်တွေကို မြေကြီးထဲကို ထည့်ပစ်တာပါပဲ။ မလိုအပ်တဲ့လျှပ်စစ် ဆိုတာက မိုးကြိုးပစ်တဲ့အခါ ဖြစ်လာတဲ့လျှပ်စစ်၊ သုံးသွင်စနစ်(Three Phase System) တွေမှာ သုံးလိုင်းစလုံးက 120 degree ညီမနေခြင်း (Unbalance) ဖြစ်ခြင်းကြောင့် ဖြစ်လာတဲ့လျှပ်စစ်၊ လျှပ်စစ်ကူးတတ်တဲ့ပစ္စည်းများ( လူ၊ တိရစ္ဆာန်၊ သတ္ထုပစ္စည်းစသည်)က လျှပ်စစ်လွှတ်ထားတဲ့ပစ္စည်းများနှင့် ထိတွေ့မိသည့်အခါ ဖြစ်ပေါ်လာတဲ့ လျှပ်စစ်ကူးမှုများကို ဆိုလိုပါတယ်။ Unbalance ဖြစ်သွားတဲ့လျှပ်စစ်က ဓာတ်အားလွှတ်ပစ္စည်းတွေ (Electrical Equipment) ကို ထိခိုက်နိုင်ပါတယ်။ အဲဒါအတွက် ဓာတ်အားခွဲရုံတွေမှာ အပြစ်ကာကွယ်ရေးစနစ်(Protection System) ကို တပ်ဆင်ထားပါတယ်။

လူနဲ့တိရစ္ဆာန်များကို လျှပ်စစ်ကူးတာနဲ့ပတ်သက်လို့ မီးကြိုးအပါအဝင် လျှပ်စစ်ကူးနေတဲ့ ပစ္စည်းတွေကို တည့်တည့်နဲ့ တိုက်ရိုက်ကိုင်မိရင်တော့ မြေဓာတ်မိရင် ဓာတ်လိုက်မှုအန္တရာယ်ဖြစ်ပြီး သေဆုံးမှာဖြစ်ပါတယ်။ ဒါပေမယ့် လျှပ်ကူးပစ္စည်းများနဲ့နီးတဲ့သတ္ထုပစ္စည်းများ [ဥပမာ- ဓာတ်တိုင်၊ ထရန်စဖော်မာအိုးနားကခြံစည်းရိုး၊ ထရန်စဖော်မာ၊ မီးပူနဲ့ ပေါင်းအိုးစတာတွေရဲ့ အပေါ်အကာ(Body)၊ ဓာတ်တိုင်ဆိုင်းကြိုး စသည်] ကို လဲ သတ်မှတ် မြေဓာတ်ရအောင် ချရပါတယ်။ အဲဒါကို ကိုင်မိရင် ဓာတ်လိုက်မှုအန္တရာယ်မဖြစ်အောင်ပါ။

အဲဒီလို အန္တရာယ်မဖြစ်အောင်လို့ အထက်ကဖော်ပြခဲ့တဲ့ Unbalance ဖြစ်တဲ့လျှပ်စစ်တွေ စီးသွားမယ့် Neutral ကြိုး၊ မိုးကြိုးလျှပ်စစ်ဓာတ်အားကို မြေကြီးထဲ ထည့်ပစ်မယ့် မြေစိုက်ကြိုး၊ လူ၊ တိရစ္ဆာန်တွေကို အန္တရာယ်မဖြစ်အောင် အပေါ်က လျှပ်ကူးပစ္စည်းများနဲ့နီးတဲ့ပစ္စည်းများ ကို မြေဓာတ်ချတဲ့ကြိုးတွေကို မြေဓာတ်မိအောင်ချဖို့ မြေသားစမ်းသပ်မှုတွေနဲ့ နည်းပညာဆိုင်ရာ ဒီဇိုင်းတွက်ချက်မှုတွေ ပြုလုပ်ဆောင်ရွက် ရပါတယ်။

မြေကြီးကို လျှပ်စစ်ဓာတ်ချလိုက်ရင် ဘာဖြစ်မလဲပေါ့။ အရင် Post တွေမှာ မြေကြီးက လျှပ်ကူးပစ္စည်း (Conductor) တစ်ခုအနေနဲ့ အလုပ်လုပ်တယ်ဆိုတာ ‌ဖော်ပြပြီးဖြစ်ပါတယ်။ နောက်တစ်ခုက လျှပ်ကူးပစ္စည်း (Conductor)များမှာ  ခုခံမှု(Resistance) ရှိတယ် ဆိုတာလဲ ကျွန်တော်တို့ သိကြပါတယ်။ လျှပ်စစ်စီးဆင်းမှု ဆိုတာလဲ တွန်းအားဖြစ်တဲ့ ဗို့အားကြောင့် အမြင့်ကနေ အနိမ့်ဘက်ကို စီးတာသိပြီးဖြစ်ပါတယ်။ အဲတော့ တွန်းအားမရှိတဲ့ မြေကြီးထဲကို မလိုအပ်တဲ့ လျှပ်စစ်တွေ စီးသွားတာ ဖြစ်ပါတယ်။ ကမ္ဘာမြေကြီးရဲ့ကြီးမားမှုနဲ့ လျှပ်ကူးပစ္စည်း (Conductor) တွေရဲ့ ခုခံမှုတွေ (တနည်း- Resistive Load) ကြောင့် စီးဝင်သွားတဲ့ လျှပ်စစ် တွေက လျော့ပါးပျောက်ကွယ်သွားပါတယ်။

ဒီဇိုင်းတွက်ချက်တဲ့ဦးတည်ချက်ကတော့ ဓာတ်အားခွဲရုံ ဓာတ်အားလွှတ်ပစ္စည်းများ တပ်ဆင်ထားရာအဝန်းအဝိုင်း (Switchyard) ထဲမှာ ရှိတဲ့အရာများ [လျှပ်စစ်စီးနေသောနေရာကို မဆိုလိုပါ။ အဲဒါကို တိုက်ရိုက်ထိရင်တော့ ဓာတ်လိုက်ပြီး သေနိုင်ပါတယ်။ ထောက်တိုင်(Gantry)၊ ထရန်စဖော်မာအိုးအကာ(Transformer Body)၊ ခြံစည်းရိုး(Fence) စသည်တို့ကိုဆိုလိုပါတယ်] ကို ထိမိတဲ့အခါ ဖြစ်ပေါ်လာတဲ့ လက်နဲ့ မြေကြီးနဲ့ထိထားတဲ့ ခြေဖဝါး ကြားဗို့အား (Touch Voltage) နဲ့ ခြေဖဝါးနှစ်ခုကြားဗို့အား (Step Voltage) တို့သည် မြေဓာတ်ချထားတဲ့ မြေဓာတ်ချကွန်ယက် (Earthing Grid) ရဲ့ ဗို့အား (Earth Potential Rise) ကို တွက်ပြီးယှဉ်ကြည့်ဖို့ပါ။ Touch Voltage နဲ့ Step Voltage ပမာဏက Earth Potential Rise ပမာဏထက်များနေရပါမယ်။ ဒါမှသာ အစောက Gantry နဲ့ Transformer Body တို့မှာ လျှပ်စစ်ရှိနေရင် ဗို့အားနိမ့်တဲ့ Earthing Grid ဆီကို အရင်စီးသွားမှာပါ။ လူကိုအန္တရာယ်မဖြစ်စေတော့ဘူးပေါ့။

Electrical Power သမားများအသုံးဝင်မယ့် ၁၃၂ ကေဗွီ ဓာတ်အားခွဲရုံမြေဓာတ်ချတာနဲ့ပတ်သက်ပြီး စဉ်းစား တွက်ချက်ပုံလေးကို ABDELHAY A. SALLAM OM P. MALIK ရဲ့ ELECTRIC DISTRIBUTION SYSTEMS စာအုပ်ထဲက ဥပမာ (၁) ခု လေ့လာဖော်ပြပေးလိုက်ပါတယ်။

 

System Voltage=	132	kV
System Fault Capacity(Sk)=	2000	MVA
Diameter of Earth Conductor(Dc)=	0.03	m
Fault Current(Isc)=	8.75	kA
Current Carrying Capacity of conductor for 30 s fault duration=	12.37	A/mm2
Human Body Resistance=	1000	Ohm
Human Withstand Current for 1s=	116	mA (116 for 50 kg, 157 for 70 kg)
Average Value of Soil Resitivity at site(ρsite)=	2000	Ohm-m (100 become to 2000 ohm for Cruched Rock 0.5m covered Earth)
Earth Fault Clearance Time(tk)=	0.25	s
Total Length of Grid Conductor(L)=	8000	m
Grid Area(Ag)=	10000	m2
Grid Radius(r) =	56.42	m
Earth Mat Resistance(Rmat)=	9.113	Ohm
Earth Potential Rise(EPR)=	79717	V
If considering current diversity factor,Earth Potential Rise(EPR)=	47830	V
EPR due to Earth Rod Factor 12 time reduced and 0.2 Mesh=	794	V
Step Voltage, Foot to Foot(E step)=	3016	V
Touch Voltage, Hand to Foot (E touch)=	928	V

System Fault Capacity(Sk) ကတော့ အဲဒီ 132 kV ဓာတ်အားကွန်ယက်ကို Fault Analysis လုပ်ပြီး ရလာတဲ့ပမာဏ ဖြစ်ပါတယ်။ ကွန်ယက်ကြီးရင် Computer Software သုံးပြီးတွက်မှ ရပါတယ်။ Step Voltage ကိုတော့ Estep= Human Withstand Current / (Human Body Resistance+ 6x Soil Resistivity at site) ဆိုတဲ့ ဖော်မြူလာနဲ့တွက်ယူပါတယ်။ Touch Voltage ကိုတော့ Etouch= Human Withstand Current / (Human Body Resistance+ 1.5x Soil Resistivity at site) နဲ့တွက်ပါတယ်။ Earth Potential Rise ကိုတော့ EPR= Fault Currentx Earth Mat Resistance နဲ့တွက်ပါတယ်။ Earth Mat Resistance ကိုတော့ Rmat= (Soil Resistivity at site/ 4x Circular Radius of Grid Area) + (Soil Resistivity at site/ Total Length of Grid Conductor) နဲ့တွက်ပါတယ်။

တစ်စုံတစ်ခုအသုံးဝင်မယ်လို့ ယူဆပါတယ်.............

အားလုံးပဲ ကျန်းမာချမ်းသာကြပါစေဗျာ..............