برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

فلسفه و تاریخچه ارت
بین سالهای تا  خطوط
انتقال و توزیع برق بدون اینکه نقطه نوترال یا نول زمین شده داشته باشند احداث  می
شدند و هیچ نقطه ای از شبکه و تجهیزات ارت نمیشدند و اساسآ مفهومی به نام ارت  وجود
نداشت.

مشکلات برق گرفتگی و آتش سوزی در منازل و اماکن
عمومی و صنعتی وجود داشت بدون اینکه فیوزهای حفاظتی نصب شده در شبکه عیوب راتشخیص
بدهند .

مشکلات ادارات بیمه جهت جبران خسارت بیشتر و
بیشتر  میشد و به طور موازی تحقیقاتی جهت کاهش این خطرات به عمل
میآمد.

در سال انجمن مهندسان برق در انگلستان اتصال بدنه
فلزی وسائل برقی به زمین  یا همان ارت کردن را اجباری نمود هر چند اینکار ساده نبود
و مشکلات فراوانی  داشت.

در سال فرانسه نیز در
استانداردهای ملی کشورش ارت  کردن بدنه تجهیزات برقی را الزامی
نمود.

در سال فرانسه بحث  ارت کردن نقطه نول
ترانسفورماتورها را نیز تصویب نمود.

در  سال استانداردهای
جامع حفاظت اشخاص و تجهیزات تدوین و اجرائی شد و از آن سالها به  بعد ارتینگ همگانی
شد.

فلسفه ارت کردن:
با دقت در
شکلهای ساده زیر میتوان به فلسفه ارت پی برد.

۱٫ در این
مدار ساده تکفاز که نول عمداً به زمین متصل نشده صرفاً وقوع  اتصالی مستقیم فاز به
نول میتواند فیوز را بسوزاند و جلوی خطرات بعدی را بگیرد .

در
صورت اتصالی فاز به زمین و نول به زمین (هر یک به  تنهائی) فیوز نخواهد سوخت و عیب
ممکن است روزها وجود داشته باشد که منجر به آسیب به  تجهیزات به خاطر تغییر در
ولتاژ تغذیه آنها و یا آسیب به شبکه برق  گردد.

در این
حالت اگر دست انسان به یک فاز یا نول بخورد  خطری نخواهد داشت و فقط اتصال همزمان
به فاز و نول باعث برق گرفتگی خواهد  شد.

خلاصه:
خطرات انسانی: کمتر
آسیب به تجهیزات و شبکه برق: زیاد

۲٫ همانطور که
در تاریخچه نیز اشاره  شد به خاطر حفظ پایداری شبکه برق و مسائل دیگر که در ادامه
خواهد آمد در سال به بعد  اتصال نول به زمین اجباری شد که در اینحا لت وضعیت به
صورت زیر قابل بیان است :

اتصال فاز به زمین میتواند فیوز
را سوزانده و مدار و  تجهیزات را محا فظت کند.

اتصال نول
به زمین خطری برای شبکه  و تجهیزات ندارد.

اتصال بدن
انسان به یک فاز( تنها) بسیار  خطرناک است

این وضعیت دو
حالت دارد :

v اگر بدنه دستگاه به زمین که همان نول است
وصل شده باشد

(یعنی همان سیستم زمین حفاظتی )که در
اینحالت فیوز سریعا سوخته و از عبور  طولانی جریان به بدن جلوگیری
میکند

v اگر بدنه دستگاه به  زمین که همان نول است وصل
نشده باشد

یعنی سیستم ارت نداشته  باشیم که در این حالت
بعید است فیوز بسوزد لذا جریان برق تا زمانیکه شخص به خود  آمده و خود را رها کند و
یا کسی به کمک او بیاید از بدن عبور خواهد کرد و این فاجعه  است.

خلاصه این حالت:
در صورت عدم  نصب ارت
مناسب.

خطرات انسانی: بسیار زیاد
آسیب
به تجهیزات و شبکه برق: زیاد

در صورت نصب سیستم  ارت
مناسب.

خطرات انسانی: کمتر
آسیب
به تجهیزات و شبکه برق: کمتر

به عبارتی در حالتی که
سیستم  ارت نصب شده باشد جریان خطا سه مسیر جهت عبور جریان خطا و برگشت به منبع
دارد و سهم  کمی از جریان خطا ممکن است از بدن شخصی که با دست دستگاه را لمس میکند
عبور کند  خصوصا اگر مقاومت زمین دستگاه نیز خیلی کم باشد

انواع زمین  کردن
زمین کردن به طور کلی به دو
بخش تقسیم  میشود:

۱٫ زمین کردن الکتریکی یا زمین کردن
نوترال یا نول  کردن یا گراندینگ سیستم

به طور کلی منظور
از زمین کردن  نوترال رسیدن به اهداف زیر است :

v کاهش
تنش الکتریکی ناشی  از اثرات کلیدزنی و صاعقه

v تامین و
کنترل جریان اتصالی در  حد قابل قبول

v کاهش عدم تعادل
ولتاژ

v محدود کردن ولتاژ نقطه
۲٫ زمین حفاظتی یا  ایمنی
از این نوع سیستم
حفاظتی در ایجاد ایمنی برای افرادی  که بنا به وظیفه شغلی در تماس با تجهیزات سیستم
های الکتریکی و نیز برای افراد  جامعه که مصرف کننده نهایی انرژی برق میباشند
،استفاده میشود.هدف دیگر از این نوع  سیستم زمین ، محدود کردن خطر آتش سوزی از راه
قطع سریع مدار معیوب به کمک وصل بدنه  های فلزی به هادی خنثی یا زمین
است.

در برخی موارد تفکیک دو  نوع اتصال زمین برای دو هدف
بالا ممکن نیست و به همین دلیل ایجاد یک اتصال زمین  برای هر دو منظور کافی است.ولی
در بعضی شرایط تفکیک دو سیستم زمین لازم وضروری است  و گاهی مسائل مربوط به زمین
های دیگر مثل زمین صاعقه و زمین ابزار دقیق موضوع را  پیچیده تر
میکند.

انواع زمین الکتریکی :
روشهای مختلف زمین کردن نوترال عبارتند از :
v
زمین  کردن به شکل مستقیم

v زمین کردن از طریق
مقاومت

v زمین کردن از طریق راکتانس
v زمین کردن از طریق ترانسفورماتور
زمین کردن
ایزوله  یا زمین کردن از طریق ارستر

هر یک از این روشها
ویژگی خاصی  دارد که موضوع بحث این جزوه نمیباشد و اطلاعات کامل را
دراستاندارد

میتوان یافت.
انواع
زمین حفاظتی:

سیستم زمین حفاظتی دراستانداردها و مدارک
جدید از جهات گوناگون مورد طبقه  بندی قرار گرفته که کاملترین و جدیدترین آنرا
میتوان به صورت زیر بیان  نمود:

۱٫ گراند
تجهیزات

۲٫ گراند  صاعقه گیر
۳٫
گراند بارهای ساکن

۴٫  گراند ایزوله
۵٫ گراند منفرد یا مستقل
۶٫ گراند سیگنال
مرجع



  1. گراند تجهیزات :
عبارت است از
اتصال تمام قسمتهای فلزی یک دستگاه

که در حالت
عادی  جریانی از آنها عبور نمیکند به زمین

مثل اتصال بدنه
لوازم  برقی ،موتورها و غیره به زمین این

نوع سیستم از
معمول ترین  و اصلی ترین نوع گراند است.

به این ترتیب در
حالت عادی سیم  گراند نقشی ندارد و جریانی از آن عبور نمیکند. ولی در حالتی که بنا
به دلایلی مثلآ  به خاطر خراب شدن پوشش و عایق، سیم فاز به بدنه فلزی دستگاه بخورد
(اتصالی کند) این  امر باعث قطع سریع فیوزی که این دستگاه از آن تغذیه میکند خواهد
شد و لذا پیش از  وقوع هر خطری دستگاه معیوب بی برق میشود و از کار می
افتد.

نکات قابل ذکر در این سیستم :
v بهتر است سیم گراند  روکش دار باشد و داخل لوله و یا کانالهای فلزی و
هادی عبور داده  شود.

v سیم گراند بایستی درون همان سینی
،کانال و یا لوله ( ترجیحآ فلزی ) کشیده شود و از لوله مجزا استفاده نشود ،زیرا این
لوله به عنوان شیلد  عمل میکند و از سوار شدن نویز روی سیم های تغذیه تجهیزات
الکترونیکی حساس جلوگیری  میکند.



  1. گراند صاعقه گیر(برق گیر):
ایجاد  یک مسیر ایمن و غیر مخرب برای عبور جریان ناشی از صاعقه که مستقیمآ
روی ساختمان یا  تجهیزات فلزی در محوطه تخلیه میشود را از بام تا زمین گراند صاعقه
گیر  گویند.

در صورتی که صاعقه به طور مستقیم به ساختمان
یا  تجهیزات فلزی روی بام یا کنار ساختمان بخورد و ساختمان سیستم گراند برق گیر
نداشته  باشد و یا این سیستم درست طراحی و اجرا نشده باشد جریان صاعقه به جای عبور
از مسیر  امن گراند از طریق دیگر تجهیزات فلزی مثل مخزن آب ،آنتن ،دود کش ،ناودانی،
راه پله  فلزی و غیره به زمین میرسد و این تخلیه جریان که در بعضی اوقات در حد
کیلوآمپر است  میتواند خطرات زیادی را برای افراد و تجهیزات داشته
باشد.

گراند صاعقه گیر شامل بخش به شرح زیر
میباشد:

۱٫  هادیهای برقگیر(صاعقه گیر
۲٫ هم بندی بام
۳٫ هادیهای
نزولی

۴٫ رینگ پائین

۵٫ سیستم زمین
چاهی یا میله ای( ارتینگ)

این سیستم به خاطر شکل ظاهرش به
برقگیر قفس فاراده  نیز معروف است.



  1. گراند بارهای ساکن
بارهای
ساکن،  ناشی از اضافه یا کمبود الکترون در اتم های اجسام می باشند و جسمی که بازاء
هر اتم  خود، یک الکترون کم یا زیاد داشته باشد باردار قوی محسوب می
باشد.

ولتاژی که بر اثر بارهای ساکن ایجاد می شود با
مقدار بار ذخیره شده در آن  جسم و ظرفیت جسم نسبت به محیط اطراف خود بوسیله رابطه
ارتباط پیدا می  کند.

اگر روند تولید بارهای ساکن در یک
جسم بیشتر از نرخ  نشت آن باشد ولتاژ جسم، رفته رفته افزایش می یابد به حدی که
بالاخره سبب یک تخلیه  ناگهانی انرژی به بخشی از محیط اطراف میشود که این تخلیه
ناگهانی در پاره ای از  موارد خطر آفرین خواهد بود.

افزایش ولتاژ قبل از تخلیه می  تواند به چندین هزار ولت برسد اما چون
بارها ساکن بوده و جاری نیستند احتمال تبدیل  فرآیند تخلیه بارها به فرآیند جرقه در
یک محیط معمولی خیلی کم است.

الکتریسیته ساکن در صنایع
معمولاً درموارد ذیل تولید می  گردند:

۱٫ عبور مواد پودر
شده از روی نقاله های  بادی

۲٫ چرخش تسمه ها و کمربندهای
انتقال قدرت غیر  هادی

۳٫ جاری شدن هوا، گاز یا بخار
مواد، از مجراها و دریچه  ها

۴٫ حرکت هایی که سبب تغییر
موقعیت سطوح تماس مواد غیر  مشابه مایع یا جامد میگردد که حداقل یکی از اینها هادی
الکتریسیته خوبی  نباشد.


۵٫ بدن انسان،
در محیط های خشک و کم رطوبت بر اثر تماس کفش با کف ساختمانها، بار ساکن تا چند
هزار  ولت تولید می کند.

همچنین تولید بار در بدن انسان
می تواند  براثر کارکردن نزدیک عوامل تولید الکتریسیته ساکن مثل موارد تا فوق و یا
براثر  نزدیک شدن به خودروهایی که دارای بار ساکن هستند بوجود آید.


صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :