علت استفاده از دو چاه ارت مجزا در ترانسفورماتورهای توزیع

علت استفاده از دو چاه ارت مجزا در

ترانسفورماتورهای توزیع

WWW.PEG-CO.COM

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

 این دو ارت که توسط دو چاه ارت با فاصله (معمولاً ۲۰متر) از هم احداث می شوند مربوط به MV و LV ترانسفورماتور هستند. ارت MV به بدنه ترانسفورماتور و زمین برقگیرهای ترانسفورماتور متصل می شود. با توجه به این که اتصال برقگیرها ستاره بوده و در سمت MV ترانسفورماتور وصل می شوند، این ارت، ارت MV نامیده میشود (وگرنه سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور مثلث بوده و فاقد اتصال زمین است). ارت دوم هم به نقطه صفر سیم پیچ ثانویه (بااتصال ستاره) متصل شده وشینه نول را ایجاد می کند.

در صورتی که این دو ارت به هم متصل شوند، بروز اتصالی سیم پیچ فشار متوسط به هسته ترانسفورماتور باعث افزایش ولتاژ سیم نول در ثانویه می شود. مقدار این ولتاژ بستگی به مقاومت زمین پست فوق توزیع، مقاومت زمین ترانسفورماتور و مقاومت خط و ترانسفورماتور دارد که معمولا از دو تای آخر صرفنظر میشود. این ولتاژ بر اساس مشخصه های پستهای فوق توزیع کشور ما و با فرض مقاومت اتصال زمین ۱ اهم در محل ترانسفورماتور توزیع ، حدود ۲۴۰ ولت خواهد شد. بنابراین، ولتاژ نول در سمت فشار ضعیف جابجا شده و ولتاژهای فازی دچار نوسان و اضافه ولتاژ خواهند شد.

به لحاظ ایمنی نیز چون سیستم توزیع برق کشور TNC-S است، برقدار شدن بدنه های فلزی تجهیزات الکتریکی ارت شده در سمت مشترکین نیز منشاء خطر برق گرفتگی خواهد شد.

با اینحال، در مراکز صنعتی که امکان همبندی ارتهای مختلف و بدنه های فلزی مثل فونداسیون ساختمانها و … برای رسیدن به مقاومتهای خیلی پایین (کمتر از نیم اهم) وجود دارد، میتوان ارتهای شبکه MV و LV و … را هم با یکدیگر همبندی نمود. این کار موجب ارتقای وضعیت کیفیت توان در سمت مصرف نیز خواهد شد.

کاربردهای فناوری نانو در چاه ارت

WWW.PEG-CO.COM

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

سیستم چاه ارت در شبکه‌های انتقال و توزیع برق کاربرد فراوان دارد؛ به‌طوریکه می‌توان گفت شبکه‌های برق بدون سیم ارت عملا بدون استفاده هستند. از عمده چالش‌های موجود در سیستم چاه ارت سولفاته شدن صفحه مسی چاه ارت‌ است‌که باعث کاهش رسانایی الکتریکی آن می‌شود و در نتیجه جریان الکتریکی به زمین بطور مناسب انتقال نمی‌یابد. از دیگر چالش‌های موجود عدم رسانایی مناسب بنتونیت مورد استفاده در سیستم چاه ارت است. مهمترین عملکرد بنتونیت مورد استفاده در سیستم چاه ارت ایجاد یک سطح تماس هادی با خاک و فرو رفتن در خلل و فرج خاک برای اتصال بهتر است. صفحه مسی مورد استفاده بطور مستقیم با بنتونیت در تماس بوده و به مرور زمان دچار خوردگی و پوسیدگی می‌شود. همچنین بنتونیت نیز در اثر گذشت زمان رسانایی خود را از دست داده و باعث ایجاد مشکلاتی در زمین شدن تجهیزات می‌گردد.

 

فناوری نانو بوسیله گرافیت و نانو کربن می‌تواند خاصیت هدایتی خاک مورد استفاده در چاه ارت را افزایش داده و باعث اطمینان حاصل کردن از اتصال به زمین شود. همچنین با استفاده از فناوری نانومی‌توان در ساخت الکترولیت جبرانی برای احیای چاه‌های ارت از کار افتاده، استفاده کرد. فناوری نانو امروزه در ساخت بنتونیت مورد استفاده در چاه ارت نیز کاربرد دارد

چاه ارت چیست؟

WWW.PEG-CO.COM

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

چاه ارت(earth) در مفهوم به معنی زمین است که نام دیگر آن سیستم اتصال زمین است.

سیستم اتصال به زمیندارای چاه ارت و سیم اتصال است . وظیفه چاه ارت وصل کردن هرگونه جریان الکتریکی به زمین است که این عملکرد بیشتر برای جلوگیری از برق گرفتگی صورت میگیرد.

به عبارتی بهتر با وصل کردن تمام دستگاه های برقی صنعتی , مخابراتی و خانگی  با سیم اتصال بهچاه ارت یک سیستم ارتینگ را به وجود آورده ایم.

هدف از اجرای سیستم ارتینگ جلوگیری از نشتی جریان الکتریکی و مدارات الکتریکی و جلوگیری از برق گرفتگی است که این مسئله در صنعت برق امر مهم و ضروری به حساب می آید.

در وصل کردن چاه ارت جریان الکتریکی باید دقت قابل توجهی انجام شود گاها شده است که در مواردی این سیم اتصال را به جای نادرستی متصل کرده اند که کار بسیار پر خطر و کشنده ایی است.

درهنگام اتصال کامل سیم های فاز به سیم ارت فیوز مربوط به آن فاز عمل کرده و جریان را قطع می کند ودر هنگام اتصال کامل سیم نول به سیم ارت اگر مدار ارتینگ دارای فیوز محافظ جان(FI)باشد،این فیوز از ۳۰ میلی آمپر نشتی جریان به بالا را قطع می کند وباعث قطع کامل جریان فاز و نول میشود.

لازم به ذکر است که سیم ارت و سیم نول به ظاهر از نظر اینکه بی برق هستند بسیاربه یکدیگر شبیه هستندولی در عمل دوسیم مستقل از هم وعملکردی متفاوت از یکدیگر دارند, و هیچگاه نمی توان از یکی بجای دیگری استفاده کرد.

سیستم ارتینگامروزه کاربردی همانند خود برق را داراست و از اهمیت بسیار ویژه ای برخوردار است.چنانکه در مخابرات به سیستمهای ارتینگ بسیار حساس و دقیق برای جلوگیری نویز در شبکه نیاز است و نیز در شبکه های انتقال و توزیع برق کاربرد فراوان دارد؛ شبکه های برق گیر بدون سیم ارت عملا بلا استفاده هستند.

چگونگی اجرای چاه ارت در کوهستان ها و ارتفاعات

چگونگی اجرای چاه ارت در کوهستان ها و

ارتفاعات

WWW.PEG-CO.COM

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

اجرای ارت در ارتفاعات

ارتفاعات کشور را با توجه به نوع زمین و خاک میتوان به سه دسته تقسیم کرد .

ارتفاعات خاکی که امکان حفاری و کوبیدن میله مغز فولادی در آنها وجود دارد .

ارتفاعات سنگلاخی که امکان حفاری عمیق در آنها وجود ندارد ولی میتوان شیار ایجاد کرد .

ارتفاعات صخره ای

برای حالت اول : به یکی از روش های حفر چاه یا کوبیدن ROD میتوان سیستم ارت را اجرا نمود

در حالت دوم شیارهایی بصورت ستاره و پنجه ای ایجاد نموده و تسمه مسی را در داخل شیار ها خوابانده و برای کاهش مقاومت روی تسمه را با مخلوط خاک و بنتونیت می پوشانیم .  

نکته : کلیه اتصالات در زیر خاک باید به یکدیگر جوش داده شود . 

روش اول :

در زمینهای صخره ای که امکان حفاری وجود ندارد با مصالح ساختمانی کانال ساخته، تسمه مسی را در کف کانال خوابانده و کانال را با بنتونیت پر می نمائیم . طول کانال یا کانالها باید به اندازه ای باشد که مقاومت اندازه گیری شده زیر ۳ اهم گردد. برای گرفـــتن نتیجه مطلوب میبایستی داخل کانال بصورت مصنوعی دائما مرطوب نگهداشته شود .  

روش دوم :

روش شبکه ای است بدین صورت که ابتدا شبکه شطرنجی با سیم مسی به طول ۳ +x و عرض۳ +y بطوریکه نقاط اتصال به هم جوش داده شده درست کرده سپس با مصالح ساختمانی آنرا در زمین با بنتونیت به ارتفاع ۴۰cm بطوریکه ابتدا ۲۰cm بنتونیت ریخته سپس شبکه ساخته شده را قرار داده و روی آنرا هم تا ۲۰cm با بنتونیت می پوشانیم و انشعابهای لازم جهت دکل و سایت ونقاط دیگر از آن گرفته میشود متغییر های x و y به میزان مقاومت خوانده شده بستگی دارد .

صاعقه گیر فرانکلین(Franklin France)

WWW.PEG-CO.COM

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

 

صاعقه گیر الکترونیکی Franklin France
امروزه تلاش های صورت گرفته برای افزایش شعاع عملکرد صاعقه گیر های الکترونیکی (ESE) بیش تر بر روی بهینه سازی و کاهش زمان تحریک دالان صعودی (Upward Leader) بوده است؛ در حالی که کارایی دستگا های صاعقه گیر تنها به زمان تحریک دالان صعودی بستگی نداشته، بلکه مهمتر از آن، ظرفیت، قدرت تشدید و انتشار دالان فوق نیز از عوامل مهم و و تأثیر گذار در عملکرد این نوع دستگاه ها می باشد.
شرکت فرانکلین فرانس طی سال ها تحقیق و انجام آزمایشات مختلف در آزمایشگاه های ویزه و سایت های طبیعی موفق به طراحی و تولید نسل جدیدی از صاعقه گیر های الکترونیکی خازنی به نام Active 1D گریدیه است که در نوع خود منحصر به فرد می باشد.
تجهیزات ارتینگ و حفاظت در برابر صاعقه
این نوع صاعقه گیر شرکت فرانکلین فرانس تنها از یک منبع به نام Impulse Device استفاده می کند که انرژی موجود در میدان الکترواستاتیک ایجاد شده را در خود ذخیره می نماید. این مکانیزم در اکثر دستگاه های صاعقه گیر موجود ساخت سایر کارخانجات یکسان می باشد توسط  ابرهای باردار Cumulonimbus انرژی را در خود ذخیره می نماید و سپس این انرژی را در زمان صحیح (زمان تخلیه صاعقه) که توسط سنسورهای موجود در دستگاه اعلام می گردد، آزاد نموده و دالان صعودی را تقویت می نماید. در واقع هنگامی که دالان نزولی وارد محدوده حفاظتی (شعاع پوشش) دستگاه صاعقه گیر الکترنیکی Active 1D می گردد، جریان الکتریکی اندازه گیری شده توسط سسنسور به شدت افزایش یافته، لذا به محض اینکه جریان فوق از حد مجاز تعریف شده برای سنسور بیشتر گردد، سنسور فوق خازن را راه اندازی نموده و انرژی از قبل ذخیره شده در آن تخلیه و در نتیجه انرژی لازم برای انتشار دالان صعودی آزاد می گردد که در این حالت نوک دستگاه صاعقه گیر به عنوان واحد جذب یا گیرنده صاعقه عمل نموده و جریان صاعقه را از طریق هادی های نزولی تعبیه شده در سیستم حفاظت در برابر صاعقه ( طبق استاندارد NFC17102) به سیستم ارتینگ مربوطه هدایت می نماید.از مزیت های شاخص دستگاه صاعقه گیر Active 1D می توان به ساده بودن، قیمت اقتصادی، تنوع آن در ۴ مدل با شعاع پوشش های متفاوت اشاره نمود.

مشخصات فنی دستگاه
مدل	Active 1D
سیستم عملکرد	خازنی
منابع شارژ خازن ها	الکترواستاتیک ابر باردار
دستگاه تست / آزمایش	———-
جنس بدنه دستگاه	فولاد ضد زنگ ۳۰۴L
وزن دستگاه	۳ کیلوگرم
طول دستگاه	۱ متر
ابعاد بسته بندی	۱۱۰×۱۱۰×۴۳۰ میلیمتر
استانداردها	NFC 17 102 فرانسه و  UNE 21186 اسپانیا
گزارش تست آزمایشگاهی	آزمایشگاه (CEB)BAZET فرانسه و تست در شرایط طبیعی

صاعقه گیر الکترونیکی Franklin France 

نکاتی مهم از ویرایش جدید استاندارد NFC17 102-2011

• صاعقه گیر باید به گونه ای نصب گردد که نوک صاعقه گیر حداقل ۲ متر از نواحی تحت حفاظت آن مانند آنتن، برج خنک کن و … بالاتر باشد (بند ۵-۲-۵).
• در کلیه ساختمان و سازه ها صاعقه گیر الکترونیکی می باید از دو مسیر مجزا توسط هادی نزولی به سیستم زمین متصل گردد (بند ۲-۳-۵).
• جنس هادی نزولی و ارت بایستی مطابق با جدول شماره ۱ استاندارد BS EN 50164-2 باشد (بند ۵-۳-۶).
• می توان از اسکلت فلزی ساختمان (در صورت دارا بودن برخی ویژگی ها) به عنوان جایگزین تمام یا بخشی از هادی نزولی استفاده نمود (بند۵-۳-۹).
• هادی های نزولی باید در هر متر توسط سه بست به سازه متصل گردد (بند ۵-۳-۳).
• هادی نزولی ترجیحاً باید در خارجی ترین قسسمت بنای ساختمان نصب شوند (بند ۵-۳-۳)
• در ساختمان هایی که نمای آن ها کامپوزیت، شیشه ای یا سنگ هستند می توان هادی نزولی را در زیر آن نصب نمود و در چنین حالتی می بایست هادی در دو نقطه ابتدا و انتها با زیرساخت فلزی آن همبند گردد (بند ۵-۳-۹).
• در سازه های بلندتر از۶۰متر، طبق استاندارد فوق باید در %۲۰ بالای ارتفاع آن تمهیدات ویژه ای جهت حفاظت در برابر اصابت Sideflash دستگاه های صاعقه گیر در نظر گرفته شود (بند ۵-۲-۳-۴).
• در سازه های بلند از ۱۲۰ متر طبق استاندارد فوق می باید علاوه اجرای تمهیدات ویژه ساختمان های بالای ۶۰ متر در تمام نقاط بالای ۱۲۰ متر نیز تمهیدات ویژه ای جهت حفاظت از بنا در نظر گرفته شود (بند ۵-۲-۳-۴).
• هر مسیر از هادی نزولی بایستی توسط یک لینک قطع مدار به سیستم ارت متصل گردد.شایان ذکر است که این لینک قطع مدار باید حاوی علامت ارت باشد (بند ۵-۳-۷).
• برای جلوگیری از ایجاد شوک مکانیکی و حفاظت از هادی نزولی، می بایست هادی تا فاصله حداقل دو متری سطح زمین توسط پوسته ای مورد حفاظت قرار گیرد (بند ۵-۳-۳).
• مقاومت الکتریکی مطلوب هر سیستم زمین صاعقه گیر حداکثر ۱۰ اهم می باشد (بند ۶-۱).
• به منظور حفاظت از ساختمان ها و تءسیسات در مقابل صاعقه و اثرات القائی ناشی از تخلیه آن به غیر از حفاظت پیرامونی (External Protection) اجرای سیستم ارتینگ، هم بندی و هم پتانسیل سازی و همچنین استفاده از مسدود کننده های ولتاژهای ضربه یا ارسترها (Arresters) برای خطوط تغذیه برق و دیتا نیز ضروری می باشد (بند ۳-۲-۲)

شرکت فرانکلین فرانس در سالهای اخیر جهت رقابت بیشتر در بازارهای جهانی، به موازات تولید دستگاه صاعقه گیر پیزو الکتریک (که بصورت مکانیکی تولید الکتریسیته نموده و محیط اطراف خود را یونیزه می نماید) دستگاه صاعقه گیر خازنی سری Active 2D را نیز در خط تولید خود قرار داده است. این دستگاه دارای تاییدیه آزمایشگاهی برای Δt از شاخص ترین آزمایشگاه فشار قوی در کشور فرانسه و سایر نقاط جهان می باشد.

 

صاعقه گیر ایندلک(INDELEC)

WWW.PEG-CO.

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

 

صاعقه گیر INDELEC

شهرت و تجربه کمپانی INDELEC در زمینه حفاظت در مقابل صاعقه نزدیک به ۵۰ سال است. از سال ۱۹۸۶ این کمپانی سرمایه گذاری سنگینی در تولید صاعقه گیرهای یونیزه کننده مارک Prevectron®۲ و نحقیقات ریشه ای در خصوص شناخت پدیده های فیزیکی صاعقه و همچنین گسترش تولید تجهیرات حفاظت در مقابل صاعقه کردن است. سری جدید صاعقه گیرهایPrevectron®۳ مطلوب ترین حفاظت را در برابر برخورد مستقیم صاعقه فراهم می آورد.

استانداردهای اخذ شده توسط صاعقه گیر هلیتا

WWW.PEG-CO.COM

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

یکی از برترین برند های صاعقه گیر الکترونیکی در جهان  هلیتا فرانسه می باشد. هلیتا که از سال۱۹۲۳میلادی پیشتاز تولید صاعقه گیر بوده است، هم اکنون در ادامه همکاری با)CNRSسازمان ملی تحقیقات فرانسه)به نوآوری خود ادامه داده ونسل جدیدی از صاعقه گیرهای پیشرفته را تولید کرده است.انواع صاعقه گیرهای Pulsarجدید با شعاع حفاظت بالاتر بیانگر پیشرفت روزافزون در زمینه های حفاظت،عملکرد اتوماتیک وسهولت نگهداری می باشد.این پیشرفتها جایگاه کمپانی هلیتا را به عنوان کمپانی پیشرو در عرصه بین المللی در زمینه حفاظت از صاعقه با نصب بیش از٢٣٠٠٠٠صاعقه گیر در سرتاسر جهان مستحکم نموده است. این محصول کلیه استانداردهای مشروحه زیر را اخذ نموده است که در نوع خود یک رکورد محسوب  میشود

استانداردها :

• · · High voltage Institute Certification- CEB  (فرانسه)
• · British Standard Institute-BSI (انگلستان)
• · Wuhan High Voltage Research Institute (چین)
• · High Voltage Institute I.R.E.Q (کانادا)
• · Korean Electrotechnology Research Institute-KERI (کره)
• · Central Laboratory for Electrical Industries-LCIE(فرانسه)

صاعقه گیر الکترونیکی pulsar(فرانسه)

WWW.PEG-CO.COM

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

. یکی از برند های برتر صاعقه گیر الکترونیکی  در جهان که توسط این شرکت به فروش می رسد صاعقه گیر فرانسوی pulsar ساخت کارخانه هلیتا می باشد . هلیتا که از سال۱۹۲۳میلادی پیشتاز تولید صاعقه گیر بوده است،هم اکنون در ادامه همکاری باCNRS(سازمان ملی تحقیقات فرانسه)به نوآوری خود ادامه داده ونسل جدیدی از صاعقه گیرهای پیشرفته را تولید کرده است.انواعصاعقه گیرهایPulsar جدید با شعاع حفاظت بالاتر بیانگر پیشرفت روزافزون در زمینه های حفاظت،عملکرد اتوماتیک وسهولت نگهداری می باشد.این پیشرفتها جایگاه کمپانی هلیتا را به عنوان کمپانی پیشرو در عرصه بین المللی در زمینه حفاظت از صاعقه با نصب بیش از٢٣٠٠٠٠صاعقه گیر در سرتاسر جهان مستحکم نموده است.

تقدم زمانی تحریک

کارآرایی بی نظیر صاعقه گیر الکترونیکی Pulsar به دلیل تقدم زمانی تحریک آن می باشد.Pulsarهای جدید پیشاپیش و قبل از شکل گیری طبیعی “پیشرو جریان بالارونده” تحریک شده واقدام به ایجاد و انتشار “پیشرو بالارونده” می کند که به سرعت پیشروی نموده و در فاصله دورتری نسبت به حالت صاعقه گیر  ساده،صاعقه را مهار و به زمین هدایت می کند.بر اساس تائیدات آزمایشگاهی،این تقدم زمانی نسبت به صاعقه گیر های ساده،حفاظت و ایمنی بیشتری ایجاد می کند.

تفاوت صاعقه گیرالکترونیکی پیشرفته هلیتا با صاعقه گیرهای ساده قدیمی

عملکرد تمام اتوماتیک

قبل از وقوع صاعقه میدان الکتریکی ابر کمتراز ده kV/m میباشد،هنگام صاعقه این مقدار از ده kV/m تجاوز نموده و تا حدود بیست kV/m میرسد،به محض افزایش گرادیان ولتاژ از حدود یک kV/m ترمینال صاعقه گیر  الکترونیکی Pulsar در داخل خود شروع به جرقه زدن می نماید ولی هنگام وقوع صاعقه این جرقه زنی در پوسته خارجی ترمینال در پوسته خارجی ترمینال انجام می گیرد.منبع انرژی برای ایجاد این محیط مصنوعی یونیزه شده،اتمسفر باردار شده محیط بوده و نیازی به منبع تغذیه خارجی یا قطعات رادیواکتیو نمی باشد.

بهبود کارایی

هلیتا همواره به تعهدات خود در زمینه تحقیقات و توسعه عمل کرده و همواره درصددافزایش وبهبود کارایی صاعقه گیر ها بوده است.همکاری هلیتا با CNRSسبب درک بهتر پروسه تست در آزمایشگاههای ولتاژ بالاو خود پدیده صاعقه شده است.

 

کارخانه هلیتا تنها کارخانه ای است که همه تاییدیه های معتبر جهان را کسب کرده است . تاییدیه ها بشرح زیر میباشند

استانداردها

High voltage Institute Certification- CEB (فرانسه)

British Standard Institute-BSI (انگلستان)

Wuhan High Voltage Research Institute (چین)

High Voltage Institute I.R.E.Q (کانادا)

Korean Electrotechnology Research Institute-KERI (کره)

Central Laboratory for Electrical Industries-LCIE(فرانسه)

نصب و راه اندازی

نصب و راه اندازی سیستمهای حفاظت از صاعقه که متشکل از یک یا چند Pulsar میباشد،باید طبق توصیه های سازندگان و براساس استاندارد  NFC17-102 انجام پذیرد.

 

انواع سیستم ارتینگ

WWW.PEG-CO.COM

۵ مرداد ۱۳۹۶

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

 

انواع سیستمهای زمین ( ارتینگ)

بطور کلی به منظور ۱- تامین حفاظت جانی انسان ها ۲- عملکرد مناسب دستگاهها ۳- کنترل نویز، از سیستمهای زمین که به اصطلاح ارتینگ یا گراندینگ نامیده می شوند، استفاده می کنیم که طبق تعریف عبارتست از:  اتصال الکتریکی تجهیزاتی که -با برق کار می کنند و بدنه فلزی دارند و یا -با برق کار نمی کنند و بدنه فلزی دارند و حتی در مواردی خاص -با برق کار نمی کنند و بدنه فلزی هم ندارند یعنی عایق هستند به شبکه زمین.

نام گذاری سیستم های زمین

جهت مشخص کردن نحوه زمین کردن سیستم ها از حروف اختصاری به شرح زیر استفاده می شود:

حرف اول از سمت چپ مشخص کننده نوع رابطه سیستم نیرو در سمت تغذیه با زمین است بدین صورت که اگر حرف T باشد بدین معنی است که نقطه خنثی سیستم در سمت تغذیه بطور مستقیم زمین شده است و اگر حرف I باشد به این معنی است که یک نقطه از سیستم در سمت تغذیه از طریق امپدانسی به زمین وصل است.

حرف دوم از سمت چپ مشخص کننده نوع رابطه بدنه های هادی تاسیسات، در سمت مصرف، با زمین است بدین صورت که اگر حرف T‌ باشد بدین معنی است که بدنه هادی از نظر الکتریکی بطور مستقیم و مستقل از اتصالات زمین، به زمین وصل شده است و اگر حرف N باشد به این معنی است که بدنه های هادی در سمت مصرف به نقطه زمین شده سیستم نیرو (یعنی هادی حفاظتی) وصل شده اند.

سیستم های زمین به سه گروه IT , TT , TN  تقسیم شده اند. معمول ترین و پر کاربرد ترین آنها سیستم TN‌ است که خود بر مبنای نحوه استفاده از هادی های حفاظتی و حنثی به سه طریق می تواند اجرا شود.

اگر در سرتاسر سیستم، بدنه های هادی از طریق یک هادی حفاظتی به نام PE به نقطه خنثی N در مبدا سیستم وصل باشند به این سیستم TN-S گفته می شود که حرف S‌ از کلمه Separate به معنی مجزا، گرفته شده است.

اگر در سرتاسر سیستم، بدنه های هادی به هادی مشترک حفاظتی/خنثی به نام PEN وصل باشند به این سیستم TN-C‌ گفته می شود که حرف C‌ از کلمه Common‌ به معنی مشترک، گرفته شده است.

در مواردی که قسمتی از سیستم از مدا تا نقطه تفکیک ( معمولا جاییکه برق توسط شرکت توزیع به مصرف کننده تحویل داده می شود) هادی مشترک حفاظتی/ خنثی PEN‌ دارند اما از آن به بعد دو هادی حفاظتی (PE) و خنثی (N) از هم جدا می شوند، از هر دو حرف C و S‌ استفاده خواهد شد به نحوی که چنین سیستمی به نام TN-C-S‌ معروف است.

ارت حفاظتی-زمین الکتریکی

WWW.PEG-CO.COM

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

 

 

 

تفاوت بین نول، زمین حفاظتی و زمین الکتریکی

 

برای درک تفاوت بین نول، زمین حفاظتی و  زمین الکتریکی، نیاز است که چیزهایی را بدانیم.

ابتدا به شکل زیر توجه کنید:

تفاوت بین نول، زمین حفاظتی و زمین الکتریکی

 

نول Neutral

برای اینکه مدار یک وسیله برقی کامل شود، علاوه بر فاز نیاز به سیم دیگری داریم که برق را از وسیله به مولد(نیروگاه) برگرداند که به این سیم، سیم نول می گویند.

در حقیقت سیم نول، سیمی است که جریان خروجی از وسیله را به مولد برمیگرداند. سیم نول را  وارد چاهی مرطوب می کنند تا به زمین وصل شود که به آن چاه نول می گویند. این کار باعث می شود از زمین مرطوب به عنوان قسمتی از مدار استفاده شود. یعنی زمین نیز به عنوان قسمتی از مدار بین مصرف کننده و مولد مورد استفاده قرار می گیرد.

زمین حفاظتی Earth

اتصال بدنه فلزی دستگاهها به زمین برای جلوگیری از ایجاد هر گونه برق گرفتی و آتش سوزی را می گویند. در این نوع اتصال کلیه بدنه های فلزی دستگاهها به زمین متصل میشوند تا هیچگونه اختلاف پتانسیلی بین بدنه فلزی دستگاه با زمین ایجاد نشود و در صورت اتصال یکی از فازهای به بدنه جریانی در مدار برقرار شود که باعث قطع رله های حفاظتی یا فیوز می گردد.

زمین الکتریکی Electrical Ground

زمین کردن نقطه ای از دستگاههای الکتریکی و تجهیزات برقی که قسمتی از مدار الکتریکی می باشد را زمین الکتریکی می گویند. برای مثال در سیستمهای توزیع فشار ضعیف و نیز در نیروگاههای تولید برق نقطه خنثی ستاره ترانسفورماتورها و ژنراتورها به زمین متصل می شود.

آشنایی با سیستم اتصال زمین حفاظتی

برای حفاظت از وسایل برقی و اشخاصی که با دستگاه های برقی سر وکار دارند، از سیستم اتصال زمین استفاده می شود. سیستم اتصال زمین توسط یک هادی که دارای مقاومت بسیار کم  است به الکترودی که در زمین مرطوب قرار گرفته است متصل می باشد. اساس زمین کردن بر این است که زمین به عنوان نقطه صفر در نظر گرفته شود و تمام قسمت هایی که به زمین وصل شده اند، هم پتانسیل زمین شوند.

چرا اتصال زمین حفاظتی مهم است؟

هدف اصلی اتصال زمین جلوگیری و به حداقل رساندن خطر برق گرفتگی و آتش سوزی می باشد. هنگامی که قسمت فلزی لوازم الکتریکی با یک سیم برق دار اتصال پیدا کند (این اتصال شاید به علت خرابی در عایق کابل باشد)، فلز برق دار شده و اگر فردی قسمت برق دار را لمس کند، دچار شوک شدید می شود. برای جلوگیری از چنین مواردی، قطعات سیستم های برق قدرت را به سیستم اتصال زمین متصل می کنند، تا از بروز چنین اتفاقاتی جلوگیری کنند.

اتصال زمین

دلیل استفاده از اتصال زمین حفاظتی

حفاظت از جان انسان ها

تامین ایمنی دستگاه های الکتریکی و لوازم برقی از جریان نشتی

برای ثابت نگه داشتن ولتاژ (در صورت بروز خطا در هر فاز)

جهت محافظت از سیستم های الکتریکی و نورپردازی ساختمان

برای جلوگیری از خطر آتش سوزی در نصب و راه اندازی سیستم برق

 

سیستم اتصال زمین حفاظتی متشکل از اجزای زیر می باشد

الکترود زمین Earth Electrode

شامل یک هادی که در زمین دفن شده است. الکترود زمین در اشکال مختلف مانند، صفحه رسانا، میله رسانا، لوله ارت و یا هر هادی دیگر با مقاومت کم می باشد.

 

هادی اتصال زمین Earth Continuity Conductor

در میان دستگاه های مختلف الکتریکی و لوازم برقی متصل است. ممکن است به شکل لوله فلزی، غلاف کابل فلزی یا سیم قابل انعطاف باشد و برای اتصالات قطعات فلزی دستگاه الکتریکی برای مثال لوله، جعبه، پوسته فلزی از سوئیچ ها، تابلوهای توزیع، کلید، فیوز، تنظیم و کنترل دستگاه های، قطعات فلزی، ماشین های الکتریکی مانند، موتور، ژنراتور، ترانسفورماتور و چارچوب های فلزی استفاده می شود.

اندازه هادی اتصال زمین

سطح مقطع هادی اتصال زمین نباید کمتر از نیمی از سطح مقطع سیم مورد استفاده در سیم کشی برق باشد.

 

مقاومت زمین Earth Resistance

مقاومت زمین بستگی به مقاومت ویژه خاک دارد.نمک، ذغال و رطوبت در هدایت الکتریکی زمین تاثیر به سزایی دارد. با توجه به استاندارد IEEE، مقاومت بین زمین و هادی اتصال زمین نباید از ۱Ω افزایش یابد. به عبارت ساده، مقاومت سیم زمین باید کمتر از ۱Ω باشد. اندازه سیم زمین بستگی به اندازه کابل های مورد استفاده در مدار سیم کشی دارد.

توضیحات شکل زیر

برای افزایش ضریب ایمنی، از دو سیم مسی برای اتصال بدنه فلزی دستگاه به الکترود زمین یا صفحه زمین استفاده می شود. این دو مسیر موازی جهت حمل جریان خطا استفاده می شود که اطلاع از درستی مدار ایمنی مدار را بیشتر می کند.

 

صفحه ارت

صفحه اگر از جنس مس باشد با ابعاد  (۶۰cm x 60cm x 3.18mm (i.e. 2ft x 2ft x 1/8 in و اگر از جنس آهن گالوانیزه (GI) باشد با ابعاد (۶۰cm x 60cm x 6.35 mm (2ft x 2ft x ¼ in استفاده می شود. صفحه باید به صورت عمودی در زمین به طوری که نباید کمتر از (۳m (10ft از سطح زمین نصب شود.

 

 

لوله ارت

فولاد گالوانیزه و لوله های سوراخ دار به منظور لوله ارت استفاده می شود و به صورت عمودی در خاک مرطوب در زمین قرار می گیرد.

اندازه لوله بستگی به نوع خاک دارد. لوله معمولا دارای قطر (۴۰mm (1.5in و طول (۲.۷۵m (9ft می باشد. بیشتر در خاک عادی یا خاک خشک و سنگی استفاده می شود. رطوبت خاک در تعیین طول لوله تاثیر دارد اما معمولا باید  (۴.۷۵m (15.5ft باشد.

میله ارت

میله ای مسی دارای قطر (۱۲.۵mm (1/2 inch و یا (۱۶mm (0.6in است، برای جنس فولاد گالوانیزه یا بخش تو خالی قطر (۲۵mm (1inch و طول لوله برای (GI 2.5m (8.2 ft است. میله زمین به صورت دستی یا با کمک چکش پنوماتیک دفن می شود.

 

 

توصیه های مهم

الکترود زمین نباید به ساختمان نزدیک باشد بلکه در فاصه ای حداقل ۱.۵m نصب شود.

جهت عملکرد رله های حفاظتی و فیوز، مقاومت زمین باید به اندازه کافی کم تا جریان به راحتی از آن عبور کند. اما این مقدار ثابت نیست چون به تغییرات آب و هوا و رطوبت بستگی دارد.

الکترود زمین باید همیشه در حالت عمودی در داخل زمین و یا گودال قرار داده شده است چون ممکن است تماس با لایه های زمین متفاوت باشد.

اتصال هادی زمین به بدنه، قطعات فلزی و سرب زمین باید محکم باشد.

از پیچ و مهره لوله فلزی کوتاه برای اتصال سیم به صفحات ارت باید استفاده شود.

برای محافظت از خوردگی مفاصل از گریس استفاده می شود.

سرب از طریق پیچ و مهره از دو مکان بر روی صفحه زمین محکم می شود.

حفر چاه با دهانه ی  (۵x5ft (1.5×۱.۵m و عمق حدود ۲۰ تا ۳۰ فوت (۹ تا ۶ متر) انجام می شود.(توجه داشته باشید که، عمق و عرض آن بستگی به ماهیت و ساختار زمین دارد).