انتخاب کابل و محافظ اینورتر صنعتی: راهنمای جامع

ج: کابل ارت (Grounding)
اتصال زمین مناسب یکی از مهم‌ترین عوامل در عملکرد پایدار اینورتر است:

✅ زمین باید مقاوم و پایدار باشد تا جریان‌های نشتی و هارمونیک‌ها را به خوبی دفع کند.
✅ شیلد را کجا زمین کنیم؛ برای کابل قدرت و کابل فرمان دو قانون متفاوت داریم
اینجا جایی است که یک قانون واحد نوشته می‌شود و برای نصف موارد دقیقاً نتیجه عکس می‌دهد. شیلد کابل موتور باید در هر دو سر زمین شود، و ترجیحاً به‌صورت ۳۶۰ درجه، یعنی با گلند یا کلمپی که تمام محیط شیلد را می‌گیرد نه با یک رشته پیچ‌خورده. دلیلش این است که جریان فرکانس‌بالایی که dv/dt تولید می‌کند باید مسیر برگشتی کم‌اندوکتانس به خود اینورتر داشته باشد. یک سر زمین کردن این مسیر را نمی‌بندد. شیلد کابل فرمان و سیگنال آنالوگ برعکس است: فقط یک سر، آن هم سمت ترمینال PE خود اینورتر. سر دیگر باید آزاد بماند. دفترچه NEO این را دو جا نوشته است. اگر شیلد سیگنال را از دو طرف زمین کنید یک حلقه زمین درست کرده‌اید و جریان مود مشترک خود اینورتر داخل همان حلقه می‌چرخد و روی سیگنال ۰ تا ۱۰ ولت یا ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر می‌نشیند. زیاد دیده‌ایم که فیدبک PID یک پمپ بی‌دلیل نوسان می‌کند و همه دنبال تنظیم ضرایب می‌گردند، در حالی که مشکل از شیلدی است که تکنسین با حسن نیت از دو طرف بسته است. مشخصات خود سیم فرمان را هم دفترچه داده: حداقل ۰٫۷۵ میلی‌متر مربع، افشان یا شیلددار، و طول کمتر از ۵۰ متر برای ترمینال‌های X1 تا X10 و FWD و REV و OC و DO.

✅ چه چیزهایی هرگز نباید سمت خروجی اینورتر نصب شوند
این یکی را دفترچه NEO مستقیم و با صراحت نوشته است، و در نصب‌های واقعی زیاد نقض می‌شود. خروجی اینورتر ولتاژ پالسی است، نه سینوسی. اگر روی این خروجی خازن اصلاح ضریب قدرت یا وریستور برق‌گیر ببندید، اینورتر یا تریپ می‌دهد یا آسیب می‌بیند. متن دفترچه می‌گوید اگر چنین چیزی نصب شده، حتماً حذفش کنید. همین حکم برای فیلترهای LC و RC و خازن‌های اصلاح فاز هم هست. کنتاکتور و کلید روی خروجی هم همین وضع را دارد. وقتی اینورتر زیر بار کار می‌کند و کسی کنتاکتور خروجی را قطع و وصل می‌کند، جریان ناشی از کلیدزنی حفاظت اضافه‌جریان را می‌زند و در بدترین حالت به ماژول آسیب می زند. پس روی خروجی فقط کابل موتور می‌رود، و در صورت لزوم راکتور خروجی یا فیلتر dv/dt. برق‌گیر جای دیگری دارد: سمت ورودی و بالادست اینورتر، بین فاز و زمین. هیچ قطعه‌ای هم هرگز به‌صورت سری داخل سیم ارت قرار نمی‌گیرد.

✅ ارت اینورتر: سه چیزی که معمولاً از قلم می‌افتد
ارت در اینورتر با ارت یک بار معمولی فرق دارد، چون اینجا ارت علاوه بر ایمنی، مسیر برگشت جریان فرکانس‌بالا هم هست.

اول، جریان نشتی. نسخه ۲۰۲۱ دفترچه NEO زیر عنوان خطر نوشته است که جریان نشتی کل این تجهیز می‌تواند از ۳٫۵ میلی‌آمپر بیشتر باشد. ۳٫۵ میلی‌آمپر عدد آستانه‌ای است که در استاندارد IEC 61800-5-1 الزامات ارت تقویت‌شده را فعال می‌کند. روی یک نصب واقعی با فیلتر EMC و کابل شیلددار بلند، این عدد به‌راحتی به چند ده میلی‌آمپر می‌رسد. نتیجه‌اش برای انتخاب کلید محافظ جان مهم است و معمولاً نادیده گرفته می‌شود. جریان نشتی اینورتر مؤلفه DC صاف دارد و این مؤلفه هسته رله جریان باقی‌مانده نوع AC و نوع A را پیش‌مغناطیس می‌کند. کلید سر جایش هست، برچسبش هم هست، ولی ممکن است در یک اتصال بدنه واقعی دیگر عمل نکند. برای مدارهایی که اینورتر دارند کلید محافظ جان باید نوع B باشد.
دوم، عدد ارت. دفترچه حداقل سطح مقطع سیم ارت را ۳٫۵ میلی‌متر مربع و مقاومت زمین را کمتر از ۱۰ اهم خواسته است، و برای کلاس ۳۸۰ ولت ارت کلاس ۳ را الزامی کرده. سایز ۳٫۵ در سری استاندارد IEC وجود ندارد، پس در عمل ۴ میلی‌متر مربع بگیرید. ضمناً آنچه اهمیت دارد امپدانس در فرکانس بالاست نه فقط مقاومت DC، به همین دلیل تسمه مسی تخت از سیم گرد با همان سطح مقطع بهتر عمل می‌کند. سیم ارت هر اینورتر هم باید مستقیم به شینه ارت برود، نه اینکه از بدنه یک اینورتر به بدنه بعدی زنجیر شود.
سوم، جایی که سیم ارت موتور باید از آن رد شود. دفترچه کابل موتور را چهار رشته تعریف کرده: یک رشته سمت اینورتر به زمین و سمت دیگر به بدنه موتور. این یعنی ارت موتور باید داخل خود کابل موتور و کنار فازها باشد، نه یک سیم جدا از مسیر دیگر. دلیلش را بدانید چون یک خرابی را توضیح می‌دهد که معمولاً اشتباه تشخیص داده می‌شود. جریان مود مشترک باید به اینورتر برگردد. اگر تنها مسیر ارت یک سیم جداست که از مسیر دیگری می‌رود، این جریان راه خودش را از بدنه ماشین و یاتاقان‌های موتور پیدا می‌کند. عبور جریان از لایه روغن یاتاقان سطح آن را نقطه‌نقطه می‌خورد و بعد از چند ماه صدای یاتاقان درمی‌آید و همه فکر می‌کنند مشکل مکانیکی یا روغن‌کاری بوده.