راهکارهای جامع طراحی، اجرا و نگهداری برای کاهش تاثیر سیگنال های مخرب در سیستم های توزیع برق و کنترل نیروگاهی

به نام خداوند جان و خرد

یادداشت علمی: راهکارهای جامع طراحی، اجرا و نگهداری برای کاهش تاثیر سیگنال های مخرب در سیستم های توزیع برق و کنترل نیروگاهی

چکیده
امنیت و قابلیت اطمینان نیروگاه ها به عنوان زیرساخت های حیاتی یک کشور، مستلزم عملکرد پایدار و بدون اختلال سیستم های کنترل و ابزار دقیق است. یکی از مهم ترین تهدیدات برای این سیستم ها، وجود سیگنال های مخرب و تداخل های الکترومغناطیسی (EMI) در شبکه توزیع برق و مدارات کنترلی است که می تواند منجر به عملکردهای ناخواسته، تریپ های کاذب، آسیب به تجهیزات حساس و در نهایت خاموشی های پرهزینه شود. این مقاله با نگاهی سیستماتیک و کاربردی، به بررسی جامع راهکارهای مقابله با این پدیده می پردازد. رویکرد این مقاله، ارائه یک راهنمای سه بعدی مشتمل بر مرحله طراحی و مهندسی، مرحله نصب و اجرا و مرحله بهره برداری و نگهداری است. در هر بخش، با استناد به استانداردهای بین المللی نظیر IEC 61000 و IEEE 518، راهکارهای عملیاتی شامل اصول طراحی سیستم ارتینگ یکپارچه، روش های صحیح کابل کشی و شیلدینگ، انتخاب و نصب تجهیزات حفاظتی، و نیز برنامه های پایش مستمر ارائه شده است. هدف نهایی، تجهیز مهندسین و متخصصان به یک نقشه راه جامع برای ایجاد یک زیرساخت مقاوم در برابر نویز و تضمین پایداری عملیات نیروگاهی است.

کلمات کلیدی: سیگنال های مخرب، تداخل الکترومغناطیسی (EMI)، کیفیت برق، سیستم ارتینگ، نیروگاه، شیلدینگ، حفاظت گذرا (SPD)، سازگاری الکترومغناطیسی (EMC).

۱. مقدمه

صنعت برق نیروگاهی، ستون فقرات توسعه اقتصادی و اجتماعی هر کشوری محسوب می شود. هرگونه اختلال در تولید پایدار و قابل اطمینان انرژی الکتریکی در این مراکز، می تواند تبعات گسترده ای به همراه داشته باشد. در قلب این سیستم های پیچیده، مدارات قدرت و کنترل در همتنیده ای قرار دارند که وظیفه انتقال انرژی و پردازش سیگنال های حیاتی را بر عهده دارند. در این محیط صنعتی خشن، این مدارات در معرض انواع سیگنال های ناخواسته یا «مخرب» قرار می گیرند که اصطلاحا «نویز» نامیده می شوند.

سیگنال های مخرب می توانند به صورت گذرا (Transient)، هارمونیک(Harmonic) یا به صورت نویز پهن باند (Broadband Noise) ظاهر شوند. این سیگنال ها از منابع گوناگونی سرچشمه می گیرند؛ از کلیدزنی بارهای القایی بزرگ (مانند موتورها و کنتاکتورها) و عملکرد مبدل های قدرت (مانند درایوهای فرکانس متغیر) گرفته تا تخلیه های جوی (صاعقه) و تجهیزات مخابراتی. این نویزها از طریق مکانیسم های مختلفی چون کوپلینگ القایی، خازنی، رسانایی و تابشی به مدارات حساس کنترل و اندازه گیری (مانند PLCها، ترانسمیترها و رله های حفاظتی) نفوذ کرده و باعث خوانش هایerroneous(غلط )، عملکردهای ناخواسته (False Tripping) و حتی آسیب فیزیکی به این تجهیزات می شوند.

با توجه به حساسیت و اهمیت موضوع، این مقاله در پی آن است تا با بیانی نظام مند و کاربردی، مجموعه ای جامع از راهکارهای عملیاتی را در تمامی مراحل چرخه حیات یک پروژه نیروگاهی—از طراحی تا بهره برداری—ارائه نماید. تاکید اصلی بر اجرای صحیح اصول بنیادینی چون ارتینگ، همبندی (Bonding) و شیلدینگ است که سنگ بنای هر استراتژی مقابله با نویز می باشند. این یادداشت علمی با بهره گیری از استانداردهای معتبر بین المللی و با هدف قابلیت اجرا در محیط های عملیاتی نیروگاه های کشور تهیه شده است.

۲. مبانی نظری تداخل الکترومغناطیسی (EMI) در محیط نیروگاهی

برای مقابله موثر با یک پدیده، (باید) در ابتدا آن را به خوبی شناخت. مدل سه گانه تداخل (Interference Triad) چارچوب مناسبی برای این شناخت فراهم می کند. این مدل بیان می کند که برای وقوع یک تداخل، سه عناصر (عامل)باید داشته باشد: یک منبع نویز (Source)، یک قربانی حساس (Victim یا Receptor) و یک مسیر کوپلینگ (Coupling Path) بین آن دو.

۲. ۱. منابع نویز در محیط نیروگاهی
منابع نویز را می توان به دو دسته داخلی و خارجی تقسیم بندی کرد:

• منابع داخلی: این منابع ذاتی فرآیندهای عملیاتی نیروگاه هستند.
  • عملکرد کلیدزنی: هرگونه قطع و وصل بارهای القایی، بزرگ ترین منبع تولید نویز گذرا در نیروگاه است. روشن و خاموش شدن کنتاکتورهای قدرت، رله ها، و به ویژه موتورهای فشارقوی (مانند پمپ های آب تغذیه بویلر، فن های هوای اجباری و القایی) باعث ایجاد Spikeهای ولتاژ با دامنه های بسیار بالا (چندین کیلوولت) در شبکه می شوند.
  • بارهای غیرخطی: تجهیزاتی که جریان را به صورت غیرسینوسی از شبکه می کشند، منبع اصلی تولید هارمونیک هستند. مهم ترین این تجهیزات، درایوهای فرکانس متغیر (VFD)، یکسوسازهای توان بالا، و منابع تغذیه سوییچینگ (SMPS) به کار رفته در کنترلرها هستند. هارمونیک ها باعث overheating تجهیزات، کاهش راندمان و اختلال در عملکرد تجهیزات اندازه گیری می شوند.
  • تخلیه های قوسی (Arc Discharge): جرقه زنی در براش های ماشین های DC، تیغه های کلیدهای قدرت و حتی اتصالات شل شده، می تواند منبع نویز پهن باند شدیدی باشد.
  • تجهیزات مخابراتی داخلی: واکی تاکی ها و سیستم های ارتباط رادیویی موضعی.
• منابع خارجی: منابعی که خارج از محدوده نیروگاه قرار دارند.
  • تخلیه های جوی (صاعقه): حتی اگر صاعقه مستقیما به تاسیسات نیروگاه برخورد نکند، میدان الکترومغناطیسی عظیم generated شده توسط آن می تواند در کابل ها و هادی های طولانی القاء شده و ولتاژهای گذرای مخربی ایجاد کند.
  • شبکه برق سراسری: نویزها و اغتشاشات موجود در شبکه انتقال و توزیع می توانند از طریق ترانسفورماتورهای ارتباطی (Coupling Transformers) به شبکه داخلی نیروگاه نفوذ کنند.
  • تجهیزات تعمیراتی: عملیات جوشکاری قوس الکتریک در مجاورت نیروگاه.

۲. ۲. مسیرهای کوپلینگ
نویز generated شده توسط منابع فوق، از چهار مسیر اصلی به تجهیزات قربانی منتقل می شود:
۱. کوپلینگ رسانایی(Conductive Coupling): نویز از طریق اتصالات فیزیکی و هادی های مشترک (مانند سیم ها و کابل ها) منتقل می شود. مثال بارز آن، نویزی است که از طریق خود باسبار تغذیه یا از طریق امپدانس مشترک یک اتصال زمین ضعیف منتقل می شود.
۲. کوپلینگ القایی(Inductive Coupling): این نوع کوپلینگ به دلیل القای متقابل (Mutual Inductance) بین دو مدار رخ می دهد. هنگامی که یک هادی حامل جریان متغیر (مانند کابل قدرت یک موتور بزرگ) در مجاورت یک حلقه مدار (مانند یک زوج سیم سیگنال) قرار گیرد، یک ولتاژ ناخواسته در مدار سیگنال القا می کند. این نوع نویز به نویز Differential-Mode معروف است.
۳. کوپلینگ خازنی(Capacitive Coupling): این کوپلینگ به دلیل خازن متقابل (Capacitance) بین دو هادی رخ می دهد. میدان الکتریکی متغیر around یک هادی پرنویز (مانند یک کابل فشارقوی) می تواند جریان القایی ایجاد کنددر یک هادی مجاور (مانند یک کابل سیگنال). این نوع نویز معمولا به صورت نویز حالت مشترک (بین سیم های سیگنال و زمین) ظاهر می شود.
۴. کوپلینگ تابشی(Radiated Coupling): منبع نویز، انرژی الکترومغناطیسی را در فضا منتشر می کند و این امواج توسط یک هادی (که نقش آنتن را بازی می کند) دریافت شده و به یک سیگنال ناخواسته تبدیل می شود. این مکانیسم برای منابع نویز پهن باند با فرکانس های بالا (مانند جرقه) بسیار relevant است.

۲. ۳. تجهیزات قربانی (Receptor)
تمامی تجهیزاتی که با سیگنال های ضعیف و با دقت بالا سر و کار دارند، پتانسیل قربانی هستند. این تجهیزات شامل موارد زیر است:

• سیستم های کنترل گسترده (DCS) و کنترلگرهای منطقی برنامه پذیر (PLC)
• ترانسمیترهای فشار، دما، فلومتر و...
• سنسورها و مبدل های مختلف
• رله های حفاظتی شماره و آنالوگ
• سیستم های ارتباطی نظیر Profibus, Modbus, Ethernet Industrial

درک این سه گانه و تعامل بین آن ها، اولین گام در طراحی یک استراتژی دفاعی موثر است. استراتژی مقابله می تواند بر روی حذف یا کاهش منبع نویز، قطع کردن مسیر کوپلینگ و/یا افزایش مصونیت تجهیزات قربانی متمرکز شود.

۳. راهکارهای پیشگیرانه در مرحله طراحی و مهندسی

اکثر مشکلات نویز ریشه در طراحی ضعیف و نادرست دارند. اصلاح این مشکلات در مرحله پس از اجرا، همواره پرهزینه تر و گاه غیرممکن است. بنابراین، اتخاذ تصمیمات صحیح در فاز طراحی، حیاتی (حیاتی) است.

۳. ۱. طراحی سیستم ارتینگ یکپارچه و مطابق با استاندارد
سیستم ارت، مهم ترین بخش یک سیستم کنترل نویز است. یک سیستم ارت ضعیف، خود به یک مسیر کوپلینگ تبدیل شده و problems را تشدید می کند.

• تمایز بین Earth، Ground و Bonding:
  • Earth (ارت یا زمین): اتصال فیزیکی به زمین از طریق الکترودها، با هدف تخلیه جریان های fault و صاعقه و تثبیت پتانسیل مرجع.
  • Ground (گراند): نقطه مرجع پتانسیل صفر برای یک مدار یا سیستم. این point لزوما به earth متصل شده است.
  • Bonding (همبندی): اتصال الکتریکی با امپدانس پایین بین تمامی قطعات فلزی غیرحامل جریان (مانند بدنه تابلوها، لوله ها، سازه ها) برای برابر سازی پتانسیل بین آن ها و جلوگیری از ایجاد اختلاف پتانسیل خطرناک.
• طراحی شبکه زمین (Earth Grid/Mat):باید یک شبکه زمین یکپارچه با امپدانس بسیار پایین برای کل سایت نیروگاه طراحی شود. این شبکه به طور کلی از هادی مسی در خاک مدفون شد تشکیل شده و تمامی سازه ها، تجهیزات و شینه های earth به آن متصل می شوند. هدف اصلی، ایجاد یک صفحه مرجع با پتانسیل یکنواخت برای کل نیروگاه است تا از ایجاد اختلاف پتانسیل بین نقاط مختلف جلوگیری شود.
• اصول زمین سازی سیگنال (Signal Grounding):
  • سیستم زمین ستاره ای (Single-Point Grounding): این روش برای سیستم های با فرکانس پایین (زیر ۱ MHz) مانند سیگنال های آنالوگ 4-20mA و دیجیتال slow-speed ایده آل است. در این روش، زمین تمامی تجهیزات یک حلقه کنترل، فقط در یک نقطه (به طور کلی در تابلوی کنترل اصلی) به شینه زمین اصلی متصل می شود. این کار از ایجاد حلقه زمین (Ground Loop)—که خود یک آنتن تصاحب کردن کننده نویز است—جلوگیری می کند.
  • سیستم زمین چندنقطه ای (Multi-Point Grounding): این روش برای سیستم های با فرکانس بالا (بالای ۱۰ مگاهرتز) مانند اترنت صنعتی یا سیستم های ارتباط رادیویی می شود. در این روش، زمین در چندین نقطه متصل می شود تا طول لیدها و از این رو امپدانس القایی آن را به حداقل برساند.
  • جداسازی شینه ها: در داخل یک تابلو کنترل،باید دو شینه earth مجزا وجود داشته باشد:
    ۱. شینه earth قدرت (Power Ground): برای earth کردن بدنه تجهیزات قدرت (کنتاکتورها، درایوها، منبع تغذیه).
    ۲. شینه earth سیگنال (Signal/Instrument Ground): برای زمین کردن منفی منبع تغذیه 24VDC، شیلد کابل ها و ترمینالهای Earth تجهیزات ابزار دقیق.
    این دو شینه باید یک نقطه (به طور کلی در تابلوی پایین) به هم متصل شود و سپس از آن نقطه به زمین شبکه اصلی متصل شود.

۳. ۲. طراحی سیم کشی و کابل گذاری

• اصول جداسازی (Separation و Segregation): باید یک نقشه کابل کشی طراحی شود که فاصله های حداقل بین انواع مختلف کابل ها را مشخص کند.
  • حداقل فاصله recommended: بین کابل های قدرت فشارقوی (مثلا 6kV) و کابل های سیگنال آنالوگ حساس، باید حداقل ۵۰ سانتیمتر فاصله radial رعایت شود. اگر این کابل ها باید به صورت موازی و در یک مسیر عبور data، این فاصله باید حتی بیشتر باشد.
  • استفاده از داکت ها و ترانکینگ های جداگانه: کابل های قدرت، کنترل و هدایت باید در مسیرهای جداگانه عبور داده شود. اگر در یک ترانک مشترک عبور کنند، باید از قطعات فلزی برای جداسازی ساخت آن ها استفاده شود.
  • عبور متقاطع (Crossing at Right Angles): اگر کابل های قدرت و سیگنال باید از هم عبور کنند，باید این عبور به صورت عمود بر هم باشد تا area کوپلینگ به حداقل برسد.
• انتخاب نوع کابل:
  • کابل های زوج به هم تابیده (Twisted Pair): برای کنترل های (دیفرانسیلمانند RS-485/Modbus) و کنترل های آنالوغ باید از این نوع کابل استفاده شود. خاصیت پیچاندن باعث می شود نویز القا شده در دو سیم، معمولا یکسان باشد (Common-Mode) که در انتها توسط گیرنده دیفرانسیل حذف می شود.
  • کابل های شیلددار (Shielded Cables): برای همه سیگنال های آنالوگ، دیجیتال و شبکه باید از کابل شیلددار استفاده شود. نوع شیلد بستگی به فرکانس نویز دارد:
    • شیلد بافته ای (Braid): محافظت مکانیکی بهتر و اثرگذاری در فرکانس های higher.
    • شیلد فویل (Foil): پوشش ۱۰۰٪ و اثرگذاری در فرکانس های lower.
    • شیلد ترکیبی (Braid + Foil): برای حداکثر محافظت.
• قواعد اتصال شیلد کابل ها (Shield Termination): این موضوع از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. یک شیلد بد متصل شده، می تواند worse از نداشتن شیلد عمل کند.
  • اصل کلی: اتصال در یک طرف (Single-Ended Shielding). برای سیگنال های آنالوگ و دیجیتال، شیلد باید فقط در سمت منبع تغذیه یا کنترلر earth شود. این کار دقیقا برای جلوگیری از ایجاد حلقه زمین است.
  • اتصال به earth سیگنال: شیلد باید به شینه earth سیگنال (و نه earth قدرت) متصل شود.
  • روش اتصال:باید از قلاب های شیلد (Shield Clamps) مخصوص یا ترمینال های earth اختصاصی استفاده شود. به هیچ عنوان از چونپیگی (Pigtail) طولانی استفاده نشود، زیرا inductance بالای pigtail، اثر شیلدینگ را در فرکانس های بالا به شدت کاهش می دهد.

۳. ۳. انتخاب و جانمایی تجهیزات

• جانمایی تابلوها: تابلوهای کنترلباید در اتاق های کنترل مجزا، با کنترل محیطی مناسب و با حداکثر فاصله ممکن از منابع نویز (مانند تابلوهای MV Switchgear، موتورها و ترانسفورماتورها) قرار گیرند.
• مشخصات EMC تجهیزات: در زمان خرید تجهیزات (کنترلرها، ترانسمیترها، درایوها)، باید به استانداردهای سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) آنها توجه شود. تجهیزات باید دارای استانداردهای زیر باشند:

o مصونیت (مصونیت): IEC/EN 61000-6-2 (مصونیت برای محیط های صنعتی)

o Emission(انتشار): IEC/EN 61000-6-4(انتشار برای محیط های صنعتی)

o مقاومت در برابر ولتاژ گذرا: IEC/EN 61000-4-4 (Burst), IEC/EN 61000-4-5 (Surge)

۴. راهکارهای اجرایی در مرحله نصب و راه اندازی

بهترین designs نیز با اجرای ضعیف، بی اثر می شوند. دقت در مرحله نصب، paramount (بسیار مهم) است.

۴. ۱. اجرای سیستم ارتینگ و همبندی

• اجرای Earth Grid: اجرای شبکه زمین مطابق طراحی و با استفاده از هادی ها با سطح مقطع کافی (مطابق استانداردها، به عنوان مثال، 50 میلی متر مربع برای هادی های اصلی زمین). تمام اتصالات باید از نوع جوش cadweld یا اتصال فشار مکانیکی باشد تا از اکسیداسیون و افزایش امپادانس جلوگیری شود.
• همبندی (Bonding): تمام قطعات فلزی مجاور و غیر حامل جریان (مانند ladderها، نرده ها، درهای تابلو، سینی کابل، محفظه های تجهیزات) با استفاده از جامپرهای مسی سخت پذیر (Flexible Braids) به سیستم زمین متصل می شوند تا یک پلان equipotential ایجاد شود.
• ۴. ۲. اجرای سیم کشی و کابل گذاری در میدان
• رعایت نقشه کابل کشی:باید فاصله های design شده در field به دقت رعایت شوند.
• نحوه عبور در ترانکینگ: : کابل های بایدهدر محفظه های جداگانه ترانکینگ های دارای داده های عبور پارتیشن هستند.اتصال صحیح شیلدها:باید برای هر گروه از کابل های شیلددار، از یک نوار earth پیوسته (Continuous Earth Bar) داخل تابلو استفاده شود و شیلد هر کابل با استفاده از clamp مخصوص به این نوار متصل شود. از pigtailهای کوتاه (کمتر از ۵ سانتیمتر) فقط در cases ضروری استفاده شود.

۴. ۳. نصب تجهیزات حفاظتی

• نصب سرج آرسترها (SPD):باید یک استراتژی حفاظتی چندسطحه (Cascade Protection) implement شود:
  • سطح ۱ (Type 1): در ورودی سرویس ورودی و برای حفاظت در برابر برخورد مستقیم صاعقه. به طور کلی در Main LV Distribution Board نصب می شوند.
  • سطح ۲ (Type 2): در تابلوهای توزیع فرعی (Sub-Distribution Boards) برای حذف باقیمانده سرج ها و کلیدزنی های داخلی.
  • سطح ۳ (Type 3): در حسگر مجاورتی تجهیزات بسیار حساس (مانند داخل تابلوهای کنترل) برای حفاظت نهایی.
  • انتخاب SPD: باید SPDها بر اساس رتبه بندی ولتاژ، ظرفیت تخلیه جریان (Iimp، In) و سطح حفاظت ولتاژ (Up) انتخاب شوند. تا باید از مقاومت در برابر ولتاژ تجهیزات محافظت شده کمتر باشد.
• نصب فیلترهای EMI روی VFDها: باید بر روی ورودی و خروجی هر VFD، فیلترهای EMI/RFI مطابق با توصیه سازنده نصب شود. این فیلترها از انتشار نویز هارمونیک و HF به شبکه برق جلوگیری می کنند.استفاده از ترانس های ایزوله: برای مدارهای تغذیه بسیار حساس (مانند سیستم های DCS)، استفاده از ترانس های ایزوله (ترانسفورماتورهای جداسازی) با شیلد فارادی بین اولیه و ثانویه بسیار توصیه می شود. این ترانس ها مسیر هدایتی نویز را قطع می کنند.

۵. راهکارهای پایش و اصلاح در مرحله بهره برداری و نگهداری

مقابله با نویز یک فرآیند مستمر است و با پایان پروسه نصب خاتمه نمی یابد.

۵. ۱. برنامه های بازرسی و نگهداری پیشگیرانه (PM)

• چکلیست بازرسی دوره ای: باید یک چکلیست periodic (e.g., quarterly) برای بازرسی موارد زیر define شود:
  • بازدید از اتصالات earth و bonding برای اطمینان از سفت بودن و عدم وجود خوردگی.
  • بازدید از اتصالات شیلد کابل ها در تابلوها و field.
  • بررسی سلامت visual سرج آرسترها (معمولا نشانگر status دارند).
• تست مقاومت earth:باید مقاومت earth gridباید به صورت سالانه (یا پس از هر رویداد lightning major) measured شود تا از پایین باقی ماندن آن اطمینان حاصل شود. مقدار target به طور کلی below ۱ اهم است.

۵. ۲. روش های عیب یابی و تشخیص منبع نویز

• تجهیزات اندازه گیری:
  • آنالایزر کیفیت برق (Power Quality Analyzer): برای ثبت و آنالیز هارمونیک ها، flicker، sag، swell و transients.
  • اسیلوسکوپ با پروب تفاضلی (Differential Probe): برای مشاهده شکل موج نویز روی سیگنال های آنالوگ.
  • TDR (Time Domain Reflectometer): برای پیدا کردن محل قطعی یا آسیب در کابل ها.
• تکنیک های عیب یابی: استفاده از روش های systematic مانند حذف متغیرها (مثلا قطع کردن موقت VFDها برای تشخیص منبع نویز).

۵. ۳. مستندسازی

• نقشه های As-Built:باید پس از اتمام نصب، نقشه های نهایی سیستم earth، کابل کشی و single line diagrams به روزرسانی شوند. این اسناد برای عیب یابی آینده ضروری هستند.

۶. مطالعه موردی (Case Study)

شرح مسئله: در یک نیروگاه حرارتی، سیستم کنترل سطح آب درام بویلر به صورت مکرر دچار خطاهای اندازه گیری شده و باعث خطاهای کاذب می شد. ترانسمیترهای فشار دیفرانسیل نصب شده بر روی lines آب، مقادیر ناپایداری را گزارش می دادند.

روش تشخیص: با استفاده از یک اسیلوسکوپ، شکل موج خروجی یکی از ترانسمیترها بررسی شد. spikesهای تیز و مکرری بر روی سیگنال 4-20mA مشاهده شد که با فرکانس سوییچینگ یک VFD که یک پمپ آب بزرگ را کنترل می کرد، همخوانی داشت. مسیر کابل کشی بازرسی شد و مشخص شد که کابل سیگنال ترانسمیتر به موازات کابل برق موتور پمپ (حدود ۲۰ سانتی متر فاصله) و در یک سینی کابل مشترک و بدون پارتیشن عبور داده است.

راه حل اجرا شده:
۱. یک مسیر جدید برای کابل سیگنال ترانسمیتر در نظر گرفته شد که حداقل ۱ متر از کابل قدرت فاصله داشت و در داده های عبور از سینی جداگانه.
۲. از کابل شیلددار (فویل + بافت) جدید استفاده شد.
۳. شیلد کابل فقط در سمت DCS و به شینه earth سیگنال متصل شد.
۴. یک فیلتر EMI مناسب بر روی ورودی برق VFD نصب شد.

نتیجه: پس از اعمال این changes، spikesهای نویز به طور کامل حذف شدند و سیستم کنترل سطح آب به پایداری کامل رسید. این case اهمیت جداسازی فیزیکی و شیلدینگ صحیح را به وضوح نشان می دهد.

۷. نتیجه گیری و جمع بندی نهایی

مقابله با سیگنال های مخرب در مدارات توزیع برق نیروگاهی، یک چالشmultifactorial است که نیازمندی ها رویکرد سیستمی و همه جانبه دارد. همانطور که در این مقاله مفصل شد، هیچ راهکار جادویی منفردی وجود ندارد. میزان موفقیت در گرو ادغام و اجرای صحیح مجموعه ای از راهکارها در سه فاز طراحی، نصب و نگهداری است.

• در فاز طراحی: تاکید بر طراحی یک سیستم ارتینگ یکپارچه با امپدانس پایین، جداسازی شینه earth قدرت و سیگنال، و طراحی نقشه کابل کشی با رعایت اصول separation است.
• در فاز نصب: دقت در اجرای شبکه زمین و پیوند، رعایت فاصله های طراحی شده، و خاتمه صحیح شیلد کابل ها از اهمیت بالایی برخوردار است.
• در فاز بهره برداری: پایش مستمر سلامت سیستم، بازرسی دوره های و عیب یابی سیستماتیک، تضمین کننده عملکرد سیستم در طول زمان است.

هزینه هایی که برای پیاده سازی این راهکارها صرف می شود در مقایسه با هزینه های ناشی از کاذب، خرابی، آسیب به تجهیزات و تولید ضرر، ناچیز است. سرمایه گذاری روی ایمنی الکترومغناطیسی، در واقع سرمایه گذاری روی قابلیت اطمینان و در دسترس بودن کل نیروگاه است. با به کارگیری این نقشه راه جامع، مهندسین و مدیران

نیروگاه ها می توانند انعطاف پذیری سیستم های کنترل و توزیع برق خود را به میزان قابل توجهی افزایش دهند و از تولید برق ایمن، قابل اعتماد و مستمر اطمینان حاصل کنند

.۸ . منابع و مراجع

۱. IEEE Std 1100-2005, "IEEE Recommended Practice for Powering and Grounding Electronic Equipment (Emerald Book)".
۲. IEEE Std 518-2018, "IEEE Guide for the Installation of Electrical Equipment to Minimize Electrical Noise Inputs to Controllers from External Sources".
۳. IEC 61000-6-2, "Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 6-2: Generic standards - Immunity standard for industrial environments".
۴. IEC 61000-6-4, "Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 6-4: Generic standards - Emission standard for industrial environments".
۵. Morrison, Ralph, and Warren H. Lewis. Grounding and Shielding Techniques in Instrumentation. John Wiley & Sons, 2016.
۶. Ott, Henry W. Electromagnetic Compatibility Engineering. John Wiley & Sons, 2009.
۷. Mardiguian, Michel. Grounding and Shielding: Circuits and Interference. 6th ed., CRC Press, 2014.