مهندسین پویش انرژِی

فلسفه و تاريخچه ارت :

بين سال های 1880 تا 1892 خطوط انتقال و توزيع برق بدون اينکه نقطه نوترال يا نول زمين شده داشته باشند

احداث می شدند و هيچ نقطه ای از شبکه و تجهيزات ، ارت نمی شدند و اساساً مفهومی به نام ارت

وجود نداشت.مشکلات برق گرفتگی و آتش سوزی در منازل و اماکن عمومی و صنعتی وجود داشت

بدون اينکه فيوزهای حفاظتی نصب شده در شبکه عيوب را تشخيص بدهند . مشکلات ادارات بيمه جهت

جبران خسارت بيشتر و بيشتر می شد و به طور موازی تحقيقاتی جهت کاهش اين خطرات به عمل می آمد.

در سال 1924 انجمن مهندسان برق (IEE) در انگلستان اتصال بدنه فلزی وسائل برقی به زمين يا همان ارت

کردن را اجباری نمود هر چند اينکار ساده نبود و مشکلات فراوانی داشت.در سال 1923 فرانسه نيز در

استانداردهای ملی کشورش ارت کردن بدنه تجهيزات برقی را الزامی نمود.

در سال 1927 فرانسه بحث ارت کردن نقطه نول ترانسفورماتورها را نيز تصويب نمود.در سال 1935 استانداردهای

جامع حفاظت اشخاص و تجهيزات تدوين و اجرائی شد و از آن سالها به بعد ارتينگ همگانی شد.

تعريف سیستم زمين :

سيستم زمين يا گراندينگ GROUNDING يا ارتينگ EARTHING عبارت است از اتصال الکتريکی (با سيم )

تجهيزاتی که :

الف-  با برق کار می کنند و بدنه فلزی دارند.

ب-  با برق کار نمی کنند ولی بدنه فلزی و هادی دارند.

ج-  حتی در بعضی موارد و در کاربردهای خاص با برق کار نمی کنند و بدنه فلزی هم ندارند و عايق هستند . 

به درون زمين جهت :

1.       تامين حفاظت جانی انسان ها

 2.       عملکرد مناسب دستگاه ها

 3.        کنترل نويز

گراند صاعقه گير ( برق گیر ) :

ايجاد يک مسير ايمن و غير مخرب برای عبور جريان ناشی از صاعقه که مستقيماً روی ساختمان يا تجهيزات

فلزی در محوطه تخليه می شود را از بام تا زمين گراند صاعقه گير گويند. در صورتی که صاعقه به طور مستقيم

به ساختمان يا تجهيزات فلزی روی بام يا  کنار ساختمان بخورد و ساختمان سيستم گراند برق گير نداشته

باشد و يا اين سيستم درست طراحی و اجرا نشده باشد جريان صاعقه به جای عبور از مسير امن گراند از طريق

ديگر تجهيزات فلزی مثل مخزن آب ، آنتن ، دودکش ، ناودانی ، راه پله فلزی و غيره به زمين می رسد و اين تخليه

جريان که در بعضی اوقات در حد کيلو آمپر است می تواند خطرات زيادی را برای افراد و تجهيزات داشته باشد.

گراند صاعقه گير شامل 5 بخش به شرح زير می باشد:

1- هادی های برقگير ( صاعقه گیر ) (Air terminals )

2- هم بند بام ( Roof  Ring ) 

3- هادی های نزولی (Down Conductors  )

4- رینگ پایین (Earthing mesh )

5- سیستم زمین چاهی یا میله ای ( ارتینگ ) (Earthing System ) 

اصول حفاظت در برابر صاعقه :
حفاظت يك ساختمان بطور كامل شامل موارد زير می شود :

1-  حفاظت جلد خارجی ساختمان از ضربه های مستقيم صاعقه

2-  حفاظت تجهيزات نصب شده داخل ساختمان در مقابل آثار ثانويه صاعقه

سوزی و انهدام در اثر اصابت صاعقه است .استانداردهای موجود در اين بخش به شرح زير می باشد  : 

ب- حفاظت تجهيزات نصب شده در داخل ساختمان:
منظور از حفاظت داخلی ، اجرای سیستم هم پتانسیل درداخل ساختمان و نصب ارسترهای حفاظت در مقابل

فراتاخت های ولتاژ (ناشی از صاعقه و سو ییچینگ ) بر روی کابلهای تغذیه ، دیتا ، تلفن و RF تجهیزات حساس

می باشد.

ميله‌اي تقريباً برابر مي‌باشد كه r مقاومت ويژه خاك و L طول ميله است. براي ميله‌هاي معمول كه مقدار

L برابر 1.5 تا 2.45 متر مي‌باشد، ملاحظه مي‌شود كه الكترود ميله‌اي بدون اتخاذ تدابير تكميلي به هيچ 

عنوان قادر به ايجاد مقاومت زير 2 اهم نيست. لذا بايد از الكتروليت مناسبي مانند بنتونيت يا الكتروليتهاي

ديگري كه خواص الكتريكي و شيميايي آنها به تأييد مراجع ذيصلاح رسيده است استفاده كرد. در مورد الكترود

صفحه‌اي مقاومت با رابطه تقريبي تعيين مي‌شود كه L محيط صفحه الكترود است.

ميله‌اي و از صفحه مسي با درجه خلوص 99.9 % بعنوان الكترود صفحه‌اي استفاده شود. تجربه نشان

مي‌دهد الكترودهاي صفحه‌اي نتايج بهتري نشان مي‌دهند.

با توجه به اينكه چگونگي اين اتصال نقش بسيار محسوسي در مقاومت نهايي و دوام الكترود دارد ترجيحاً از جوش انفجاري  (CadWeld) استفاده شود.

طبق توصيه VDE و با توجه به شرايط، مقطع سيم رابط بين الكترود و بدنه از رابطه I²k1 بدست مي‌آيد كه  ماكزيمم جريان اتصال كوتاه تك فاز است. چنانچه محاسبه اين جريان به هر دلیل امكان‌پذير نباشد، مي‌توان از سيم نمره 35 كه حائز حاشيه اطمينان لازم است، استفاده نمود. در مهندسی برق، واژه زمین یا ارت با توجه به کاربردهای آن دارای معانی متفاوتی است. زمین در یک مدار الکتریکی می‌تواند نقش یک نقطه مبدا را داشته باشد که بر طبق آن بقیه ولتاژهای الکتریکی را اندازگیری می‌کنند. واژه زمین همچنین به مسیری کلی برای بازگشت جریان به منبع نیز اطلاق می‌شود. این واژه در مورد یک اتصال مستقیم به زمین نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

منبع  http://istasazeh.info

فایل زیر اطلاعات بیشتری در مورد سیستم ارت میدهد

Eearth system