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

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

زمین كردن و صفر كردن در تاسیسات الكتریكی



درتمامی تأسیسات الكتریكی، بخصوص تأسیسات فشارقوی ،زمین كردن یكی ازمهم ترین واساسی ترین اقدامی است كه برای رفاه وسلامتی واصولا ادامه زندگی اشخاصی كه به نحوی بااین پست هادرتماس هستندوحتی در خارج از پست دررفت وآمد می باشند، باید بادقت هرچه تمام تروباتوجه به قواعد وقوانینی كه بدین منظورتحریر شده است انجام می گیرد.
درتأسیسات برقی دونوع زمین كردن وجود دارد كه مایكی را « زمین كردن حفاظتی » ودیگری را«زمین كردن الكتریكی » می نامیم .
- زمین كردن حفاظتی :
زمین كردن حفاظتی عبارتست اززمین كردن كلیه قطعات فلزی تأسیسات الكتریكی كه درارتباط مستقیم (فلزبافلز) بامدارالكتریكی قرارندارند. این زمین كردن بخصوص برای حفاظت اشخاص درمقابل اختلاف سطح تماسی زیادبه كاربرده می شود.
بدین منظوردرپست های فشارقوی بایدتمام قسمت های فلزی كه درنزدیكی وهمسایگی بافشارقوی قرارگرفته اند ومكان تماس عمدی یاسهوی باآن ها موجود است، به تأسیسات زمینی كه برای این منظوراحداث شده است (زمین حفاظتی ) متصل ومرتبط گردند. این قسمت هاعبارتند از ستون1- زمین كردن حفاظتی :


زمین كردن حفاظتی عبارتست اززمین كردن كلیه قطعات فلزی تأسیسات الكتریكی كه درارتباط مستقیم (فلزبافلز) بامدارالكتریكی قرارندارند. این زمین كردن بخصوص برای حفاظت اشخاص درمقابل اختلاف سطح تماسی زیادبه كاربرده می شود.
بدین منظوردرپست های فشارقوی بایدتمام قسمت های فلزی كه درنزدیكی وهمسایگی بافشارقوی قرارگرفته اند ومكان تماس عمدی یاسهوی باآن ها موجود است، به تأسیسات زمینی كه برای این منظوراحداث شده است (زمین حفاظتی ) متصل ومرتبط گردند. این قسمت هاعبارتند از ستون هااوپایه های فلزی ، درب هاونرده های فلزی، قسمت های فلزی دسترس تمام دستگاه های اندازه گیری ، ایزولاتورها، مقره های عبور، بخصوص قسمت های فلزی كه برای كاركردن بادستگاه ها بایدباآنها لمس كردودردست گرفت ، مثل چرخ های فرمان انواع واقسام تنظیم كننده هاورگولاتور، دسته كلیدها وغیره. زیرادراین قسمت هادراثرعبورجریان خیلی كم نیزعضلات دست به طوری منقبض می شودكه بازكردن ورهایی پیداكردن ازآن غیرممكن ومحال به نظرمی رسدوعاقبتی وخیم واسفناك برای تماس گیرنده به پیش خواهدداشت.
بدین منظوروبرای جلوگیری ازهرحادثه ای باید زمین حفاظتی به نحوی تأسیس گرددكه قسمتس ازمسیرجریان كه توسط تماس اعضای بدن انسان اتصالی می شود(دست وپا ویا دو دست یادوپا)دارای تفاوت پتانسیل یا افت ولتاژ زیادنباشد. افت ولتاژ بستگی به شدت جریان ومقاومت مسیرجریان دارد. شدت جریان قابل محاسبه ودرضمن غیرقابل پیشگیری .
لذا برای كوئچك نگه داشتن افت ولتاژ بایدمقاومت مسیرجریان حتی المقدور كوچك نگه داشته شود. به طورمثال اگریك مقره عبوركه دردیوار مرطوبی نصب شده است، بشكندوسیم فشارقوی بادیوارتماس پیدا كندوجریان اتصال زمین دراین حالت 25 آمپرومقاومت هرمتر دیوار 10 اهم باشد،مابین دونقطه ازدیوار كه انسان باآن تماس دارد(فاصله دست وپاتقریبا 2 متر) اختلاف سطحی برابر با:
U = I . R = 25 . 2 .10 = 500 volt
به وجودمی آید كه مسلما برای انسان خطرناك استولی اگرپایه فلزی مقره كه به دیوار محكم شده به وسیله یك سیم نسبتا ضخیم به زمین وصل شود، درموقع اتصال بدنه یا اتصال زمین ، قسمت عمده جریان اتصالی ازاین سیم عبورخواهدكرد وكلیه قسمت های دیوار هم پتانسیل سیم درآن نقطه قطع خواهدشد. لذاافت ولتاژ درامتداد دیوارناچیز شده وبرای انسان خطری ایجاد نخواهدكرد.
عامل مؤثرخطربرای انسان یاهرموجود زنده دیگرجریان می باشدكه البته وجوداختلاف سطح است كه باعث عبوراین جریان می گردد. درفشارضعیف جریان های 1 تا 1/0 آمپر كه ازقلب می گذرد، خطرجانی دارد.
آزمایش هاوبررسی های مختلف نشان داده است كه :
1- جریان هایی تا 02/0 آمپربرای انسان قابل تحمل است.
2- جریان های تاحدود 05/0 آمپرخطرناك وجریان های از1/0 آمپربا بالا خطرجانی دارد.
عبورجریان ازقلب باعث می شودكه عمل منظم تپش قلب نامنظم شده ودررسیدن خون به مغز وقفه ای حاصل گردد، درنتیجه انسان پس از چند دقیقه به هلاكت می رسد.
برای نجات برق زده بلادرنگ از تنفس مصنوعی كمك گرفته شودكه بهترین نوع آن از راه دهان به دهان است.
شدت جریان مهلك ومقاومت بدن انسان هامتفاوت است. مقاومت بین اعضای مختلف بدن انسان به طورمتوسط برابر است با:
دست ودست : تقریبا 4000 اهم
دست وپا:تقریبا 4500 اهم
پا وپا : تقریبا 6500 اهم
هردودست ودوپا : تقریبا 1800 اهم
درضمن بدن مرطوب بوده ودست ها عرق كرده باعث كم شدن مقاومت وعبورجریان زیادتری می شود ، لذا می توان گفت كه حتی اختلاف سطح 20 ولت نیز محصوص و اختلاف سطح 60 ولت ممكن است خطرجانی داشته باشد.
البته اثر مرگبارجریان بستگی به فركانس صنعتی 50 هرذتس خطرناك ترین آنها می باشد. درفركانس های زیاد نمی تواند موجبات منقبض شدن اعضای بدن انسان رافراهم سازد. به طوری كه عبورجریان به شدت چندین آمپر بافركانس خیلی زیاد نیزممكن است برای انسان بی خطرباشد وبه همین جهت است كه درپزشكی ازجریان بافركانس زیاد برای درمخان استفاده می شود.
دربرق گرفتگی فشارقوی جریان هایی از1تا100 آمپروبیشترممكن است ازبدن انسان عبوركندبدون این كه مستقیما باعث ازكارافتادن قلب شود.ولی درعوض این جریان های شدید باعث خراب كردن وسوزاندن بافت های بدن به خصوص تجزیه آب بدن می شودوبه كلیه آسیب فراوان می رساند. درضمن عبور جریان زیادازبدن باعث سوزاندن محل ورود و زخم برداشتن عمیق درمحل خروج جریان می شود كه ممكن است متعاقبا منجربه مرگ گردد.
درخاتمه بدنیست متذكرشویم كه بعضی ازحیوانات بخصوص اسب هادرمقابل جریان های زمین حساس ترومستعدتر ازانسان ها می باشندكه شاید این مستعدبودن به علت بزرگتربودن فاصله قدم آنها واختلاف سطح قدمی كه آنها اززمین برداشت می كنند ، باشد.
2-زمین كردن الكتریكی :
« زمین كردن الكتریكی » یعنی زمین كردن نقطه ای ازدستگاه های الكتریكی وادوات برقی كه جزئی ازمدارالكتریكی می باشند.مثل زمین كردن مركزستاره سیم پیچی ترانسفورماتور ویاژنراتورویازمین كردن سیم وسط یا سیم مشترك دوژنراتور جریان دایم سری شده.(Mp )
زمین كردن الكتریكی دستگاه ها به خاطركارصحیح دستگاه ها وجلوگیری ازازدیاد فشارالكتریكی فازهای سالم نسبت به زمین درموقع تماس یكی از فازها بازمین می باشد.
زمین كردن الكتریكی سه نوع است :
الف - زمین كردن مستقیم
مثل وصل كردن مستقیم نقطه صفرترانسفورماتور وبا نقطه ای ازسیم رابط بین دو ژنراتور جریان دایم به زمین.
ب- زمین كردن غیرمستقیم
مانند اتصال نقطه صفرژنراتور توسط یك مقاومت بزرگ به زمین یا اتصال نقطه صفرستاره ترانسفورماتور توسط سلف بزرگ به زمین ( سلف پترزن یا پیچك محدود كننده جریان زمین )
پ- زمین كردن بار
دراین نوع زمین كردن نقطه صف یاهرنقطه ازشبكه كه دارای پتانسیل نسبت به زمین است توسط یك فیوز فشارقوی( الكترود جرقه) به زمین وصل می شود تاموقعی كه مدارفیوز باراست یعنی درحالت كارعادی شبكه ، ارتباط شبكه بازمین بازاست ولی درموقعی كه ولتاژ زیادی شبكه راتهدید می كند ، مدار فیوزها می باشند وبدین جهت زمین كردن بازدرحقیقت نوعی اززمین كردن الكتریكی درحالت كارعادی شبكه محسوب نمی شود، اززمین الكتریكی اغلب درموقعی كه دستگاه ها وشبكه برق رسانی بدون عیب نیز می باشند جریان عبورمی كند كه اززمین حفاظتی فقط ارتباط فازها بازمین جریان عبورمی كند.
اززمین كردن الكتریكی درحالت كارعادی شبكه محسوب نمی شود اززمین كردن الكتریكی اغلب درموقعی كه دستگاه ها وشبكه برق رسانی بدون عیب نیز می باشد جریان عبور می كند. درصورتیكه اززمین حفاظتی فقط درموقع ارتباط فازها بازمین جریان عبورمی كند.
اصطلاحاتی كه درزمین كردن به كاربرده می شود
1-زمین
زمین دراین مبحث به معنی نوع وجنس زمین است، مثل خاك رس ، ماسه ، شن ، سنگ لاخ ، باتلاق ، مرداب وغیره.
2- میل زمین ( زمین كننده)
میل زمین عبارتست ازهادی یافلزی به هرشكل ( صفحه ای ، لوله ای ، طنابی، پروفیل) كه درزمین چال می شود وبازمین ارتباط برقرارمی كند وما به آن دراین مبحث به اختصار«میل» می گوئیم.
3- زمین هم سطح
عبارتست از سطح زمین كه بین نقاط مختلف آن دراثرعبورجریان اززمین اختلاف پتانسیل محسوسی ایجاد نمی شود. زمین هم سطح تقریبا 20 مترازمیل فاصله دارد.
4- میل فرمان
عبارتست از سیم یا مفتول یا صفحه فلزی كه مربوط به زمین كننده است وبرای تنظیم افت پتانسیل وكوچك كردن ولتاژ تماسی خطرناك بكاربرده می شود.
5- سیم زمین
عبارتست از سیم رابط بین زمین كننده (میل) وزمین شونده.
آن قسمت ازاین سیم كه درزمین قرارگرفته است جزئی ازمیل محسوب می شود.

http://www.electroo.blogfa.com/post-687.aspx

 

 

 

 

 

 

 

 

این روزها شاید صدای رعدوبرق برای شماناخوشایند باشد اما بعد از خواندن این مطلب شاید نظرشما تغییرکند!

آبیاری

برق ها معمولا حرارت فوق العاده زیاد، گاه در حدود 15 هزار درجه سانتیگراد تولید می‌کنند و این حرارت کافی است که مقدار زیادی از هوای اطراف را بسوزاند و در نتیجه فشار هوا فورا کم شود و می‌دانیم در فشار کم ، ابرها می‌بارند و به همین دلیل غالبا بعد از جهش برق رگبارهایی شروع می‌شود و دانه‌های درشت باران فرو می ریزند. از این رو برق در واقع یکی از وظایفش آبیاری است. 

سمپاشی

هنگامی که برق با آن حرارتش آشکار می‌شود، قطرات باران با مقداری اکسیژن اضافی ترکیب می‌شوند و آب سنگین یعنی آب اکسیژنه (H2O2) ایجاد می‌کنند و هنگام بارش تخم آفات و بیماری های گیاهی را از میان می‌برد و در واقع عمل سمپاشی انجام می‌دهد. هر سال که رعد و برق کم باشد آفات گیاهی بیشتر است! 

 تغذیه و کود رسانی

قطرات باران بر اثر برق و حرارت شدید ، ترکیب اسید کربنی پیدا می‌کنند و به هنگام پاشیده شدن بر زمین و ترکیب باخاک یک نوع کود مؤثر گیاهی می‌سازند و گیاهان از این طریق تغذیه می‌شوند. بعضی از دانشمندان گفته‌اند مقدار کودی که در یک سال از مجموع برق های آسمان در کره زمین بوجود می‌آید دهها میلیون تن است، که رقم فوق العاده بالایی می‌باشد


هادی حفاظتی (PE)

هادی است که برای حفاظت در برابر برق گرفتگی لازم می باشد و هر یک از اجزای زیر را از لحاظ الکتریکی به هم وصل می کند:

بدنه های هادی، قسمت های هادی بیگانه، ترمینال اصلی اتصال به زمین، الکترود زمین، نقطه زمین شده منبع تغذیه، نقطه خنثی مصنوعی.

هادی خنثی (N)

هادی است که به نقطه خنثی سیستم وصل بوده و می توان در انتقال انرژی الکتریکی از آن استفاده کرد.

هادی مشترک حفاظتی/خنثی (PEN)

هادی است زمین شده که بصورت اشتراکی هر دو وظیفه هادی های حفاظتی PE و N را انجام می دهد.

الکترود زمین

یک قطعه یا قسمت هادی یا گروهی متشکل از قطعات هادی که در تماس بسیار نزدیکی با زمین بوده و با آن اتصال الکتریکی برقرار می کند.

ترمینال اصلی زمین

ترمینال یا شینه ای است که برای اتصال هادی های حفاظتی شامل هادی های همبندی برای هم ولتاژ کردن و هادی های اتصال زمین عملیاتی، پیش بینی و نصب می شوند.

مقاومت کل سیستم زمین (مقاومت کل زمین)

مقاومت بین ترمینال اصلی سیستم زمین و جرم کلی زمین است.

 

انواع سیستم ارت:

دو نوع سیستم ارت موجود است:  سیستم زمین الکتریکی، سیستم زمین حفاظتی.

سیستم زمین الکتریکی: حفظ عایقبندی و تأمین صحت کار لوازم و دستگاههای الکتریکی و محدود کردن اضافه ولتاژها و کمک به کار صحیح لوازم و مدارها با قطع مدارهای معیوب.

-         ارت کردن سیم نول یا مرکز ستاره ترانسفورماتور و ژنراتور

-         ایجاد شیلد برای مقابله با نویز

الکترود نقطه خنثی باید در فاصله حداقل 20 متری از الکترود زمین حفاظتی احداث شود.

سیستم زمین حفاظتی: ایجاد ایمنی برای افرادی که بنابه وظیفه شغلی در تماس با تجهیزات سیستم های الکتریکی می باشند از یک طرف و افراد جامعه که مصرف کننده نهایی انرژی برق می باشند و محدود کردن خطر آتش سوزی ار راه قطع سریع مدار معیوب از طرف دیگر به کمک وصل بدنه های هادی به هادی خنثی یا زمین.

-         ارت کردن بدنه های هادی و بیگانه

-         ارت کردن برقگیر برای انتقال اضافه ولتاژ به زمین

در اغلب موارد تفکیک دو نوع اتصال زمین برای دو هدف بالا ممکن نیست و به همین دلیل ایجاد یک سیستم اتصال زمین برای هر دو منظور کافی  است. اما در شرایط خاص از جمله زمانی که موضوع تخلیه ی بار صاعقه مطرح باشد، تفکیک این دو نوع اتصال لازم و ضروری است.

در واقع هدف اصلی از زمین کردن، جلوگیری از بروز اضافه ولتاژ در شبکه در شرایط غیر نرمال کاری می باشد که این اضافه ولتاژ هم برای ایزولاسیون تجهیزات و هم برای ایمنی افراد خطرناک است.

 

 

 

روش های متداول سیستم ارت

در فشار ضعیف سه نوع سیستم نیرو معمول می باشد:

سیستم TN ممکن است  در سه گونه مختلف باشد:

-         TN-C-S

-         TN-S

-         TN-C

-         TT

-         IT

حرف اول از سمت چت مشخص کننده رابطه سیستم با زمین است.

T: یک نقطه از سیستم بصورت مستقیم به زمین وصل است.

I: قسمت های برقدار سیستم نسبت به زمین عایقند، یا یک نقطه از سیستم از طریق یک امپدانس به زمین وصل است.

حرف دوم از سمت چپ مشخص کننده رابطه بدنه های هادی تأسیسات با زمین است.

N: بدنه های هادی از نظر الکتریکی مستقیماً به نقطه ی زمین شده نیرو وصل می شوند.

T: بدنه های هادی از نظر الکتریکی مستقیماً و مستقل از اتصال زمین سیستم نیرو به زمین وصل می شوند.

علاوه بر این در مورد سیستم TN از حروف اضافی دیگری برای مشخص کردن نحوه ی بکارگیری هادی های حفاظتی PE و خنثی N استفاده می شود:

TN-S: در سراسر سیستم بدنه های هادی از طریق یک هادی مجزا PE به نقطه ی خنثی N در مبدأ سیستم وصل می شود.

TN-C: در سراسر سیستم بدنه هادی به هادی مشترک حفاظتی و خنثی PEN وصل اند.

TN-C-S: بخشی از سیستم از مبدأ تا نقطه تا نقطه تفکیک دارای هادی توأم حفاظتی و خنثی PEN بوده و از آن نقطه به بعد دو هادی حفاظتی PE و خنثی N از هم جدا می شوند.

شکل این سیستم ها در زیر نشان داده شده است:

 

-         در سیستم توزیع باید سعی شود که حدالمقدور از سیستم TN-S استفاده شود. لذا در اجرای سیستم حفاظتی پایه های روشنایی فلزی، پیاده سازی سیستم TN-S ضروری می باشد.

-         در صورتی که بخش هایی از شبکه نتوان از هادی مجزای PE استفاده کرد، به ناچار بایستی از سیم نول هم به عنوان هادی حفاظتی و هادی خنثی استفاده کرد. 

-         باید سعی شود حدالمقدور سطح مقطع هادی خنثی معادل هادی فاز باشد.

-         ایجاد زمین مکرر در سیستم زمین TN-C، در شبکه هوایی از طریق زمین کردن های مکرر نول در پایه ها انجام می شود.

-         همه سیستم های فشار ضعیف و شبکه های عمومی فشار ضعیف در ایران باید با اتصال مستقیم به زمین و اتصال بدنه های هادی تجهیزات الکتریکی به TN نقطه خنثی اجرا شوند. تا نقطه ی تحویل نیرو به مشترک (سرویس مشترک) در این سیستم از PEN نقطه خنثی و زمین استفاده می شود و هادی مشترک حفاظتی/خنثی از نقطه تحویل نیرو یا سرویس مشترک به بعد سیستم نیرو تابع مبحث 13 از مقررات ملی ساختمانی ایران خواهد بود.

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 :