Monthly Archive: فروردین ۱۳۹۶


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.
صاعقه گیر خازنی آذرخش(ساخت ایران)
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.
صاعقه گیر خازنی آذرخش(ساخت ایران)
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 خازنی آذرخش(ساخت ایران)
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.
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 تاسیسات 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 هم لازم است.
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 خازنی آذرخش(ساخت ایران)
Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%b5%d8%a7%d8%b9%d9%82%d9%87-%da%af%db%8c%d8%b1-%d9%81%d8%b1%d8%a7%d9%86%da%a9%d9%84%db%8c%d9%86franklin-france/


(helita-pulsar)صاعقه گیر هلیتا
.کمپانی بزرگ هلیتا فرانسه از سال ۱۹۲۳ میلادی تا کنون پیشتاز صنعت تولید صاعقه گیر در جهان می باشد
با حدود ۱۰۰ سال سابقه، نخستین و قدیمی ترین سازنده صاعقه گیر در فرانسه و اولین سازنده صاعقه گیر های الکترونیکی خازنی در دنیا می باشد
مزایا صاعقه گیر هلیتا
۱- تایید t∆ توسط ۷ موسسه معتبر بین المللی از جمله موسسه استاندارد:
BS انگلستان٬
آزمایشگاه بزرگ LCIE فرانسه٬
آزمایشگاه یوهان چین٬
موسسه استاندارد KERI کره
BAZET فرانسه و…
۲- بالاترین مقدارt∆ در مقایسه با صاعقه گیرهای مشابه ، t∆ صاعقه گیر PulsarP3S برابر ۱۸ میکرو ثانیه صاعقه گیر Pulsar 30 برابر ۳۰ میکرو ثانیه٬ صاعقه گیر Pulsar 45 برابر ۴۵ میکرو ثانیه٬ و صاعقه گیر Pulsar 60 برابر ۶۰ میکرو ثانیه می باشد .
در نتیجه شعاع حفاظتی صاعقه گیرهای هلیتا ۲۰ در صد بیشتر از صاعقه گیر های مشابه می باشد .
۳- عمل کردن صاعقه گیر بصورت مستقل و بدون نیاز به منابع خارجی مانند باد و منبع تغذیه .
صاعقه گیر هلیتا فقط در صورتی که گرادیان ولتاژ ابر بالا برود شروع به کار میکند.
یعنی دقیقا منبع تغذیه آن از ابر می باشد .
یادآور می شود که سایر صاعقه گیرها از منابعی همچون : باد نور و منبع تغذیه خارجی تغذیه می شود .
۴- تکنولوژی منحصر به فرد صاعقه گیر هلیتا جرقه زنی صاعقه گیر در داخل استوانه Seal قرار دارد و در نتیجه این صاعقه گیر مناسب ترین صاعقه گیر برای سایتهایی است که گاز یا بخارات قابل انفجار دارد .
متذکر می شود که صاعقه گیرهایی که جرقه زن بیرونی دارد علاوه بر مشکلات فوق در صورت کثیف شدن الکترودها (که بسیار اتفاق می افتد) دیگر جرقه نمی زند و از کار می افتد .
۵- صاعقه گیر هلیتا از فولاد ضد زنگ full stainless steel شماره ۱۳۰۴ L با عمرحدود ۳۲۰۰ سال ساخته شده است .
صاعقه گیر هلیتا قابلیت کار در (۲۰-) درجه تا (۱۲۰ )درجه سانتیگراد داشته و نسبت به صاعقه گیر هایی که بدنه ای پلاستیکی دارند مقاوم تر هستند .
۷- صاعقه گیر های هلیتا در مقابل بادهایی تا سرعت ۲۳۰ کیلومتر در ساعت مقاوم هستند .
۸- صاعقه گیرهای هلیتا دارای تست گوگردی و نمکی بوده و به علت مقاومت زیاد آن در برابر خوردگی مناسب ترین صاعقه گیر برای
۹- صاعقه گیر هلیتا با صاعقه های واقعی نیز تست شده است.
۱۰- صاعقه گیر هلیتا وابسته به کارخانجات بزرگ ABB با پشتوانه غنی تکنولوژی می باشد.
۱۱- ساختار صاعقه گیر هلیتا بصورتی است که با خراب شدن مدارهای الکترونیکی داخل صاعقه گیر می تواند بعنوان صاعقه گیرساده کار کند .
۱۲-صاعقه گیر هلیتا دارای تستر صاعقه گیر حتی پس از نصب آن و هر زمان که بخواهید .
۱۳- صاعقه گیر هلیتا مجهز به شمارنده صاعقه گیر، برای شمارش تعداد دفعات تکرار صاعقه دریافتی می باشد.
۱۴- صاعقه گیر هلیتا دارای بیشترین استاندارد جهانی میباشد.
۱۵- صاعقه گیر هلیتا دارای کارخانه ای با بیشترین قدمت در میان سایر رقباست.
صاعقه گیر هلیتا(helita-pulsar)
Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%b5%d8%a7%d8%b9%d9%82%d9%87-%da%af%db%8c%d8%b1-%d9%87%d9%84%db%8c%d8%aa%d8%a7helita-pulsar/

فصل اول ـ تعاریف
این فصل به تعریف اصطلاحها و کلمههای بکار رفته در آئیننامه میپردازد.
۱ـ زمین (ارت)۱:
رسانندگی جرم زمین را در صورتی که پتانسیل الکتریکی در هر نقطه از زمین به صورت قراردادی برابر صفر در نظر گرفته شود، زمین (ارت) مینامند.
۲ـ سیستم اتصال به زمین (ارتینگ)۲:
یک یا چند الکترود همراه با سیمهای ارت را که قابلیت اتصال به ترمینال اصلی داشته باشند، سیستم اتصال به زمین (ارتینگ) مینامند.
۳ـ الکترود ارت (زمین)۳:
رسانا یا گروهی از رساناهای متصل به هم است که اتصال الکتریکی به زمین را فراهم میکنند.
۴ـ مقاومت الکترود ارت۴:
مقاومت بین ترمینال اصلی زمین و کره زمین است.
۵ ـ امپدانس حلقه اتصال به زمین۵ :
امپدانس حلقه جریان اتصالی زمین است که شروع و پایان آن نقطه اتصالی است و با ZS نشان داده میشود.
ـ حلقه اتصالی زمین در سیستمهای مختلف به شرح ذیل است:
الف ـ سیستمهای TN
نقطه شروع (محل اتصالی)، از بدنه دستگاه به ترتیب به سیم ارت، شینه ارت، شینه نول، نقطه ترانس، سیمپیچ ترانس، سیم فاز اتصالی و نقطه اتصال به بدنه.
ب ـ سیستمهای TT و IT
نقطه شروع (محل اتصالی)، سیم اتصال به زمین، الکترود زمین، زمین، الکترود سیستم، شینه نول، نقطه صفر ترانس، سیم فاز اتصالی و نقطه اتصالی.
۶ ـ اتصالی:
حالتی از مدار است که جریان در مسیری غیرعادی یا بدون اینکه پیشبینی شده باشد یا در نظر گرفته شود، جاری میشود. این جریان امکان دارد از نقص در عایقبندی یا از بستهای به کار رفته بر روی عایق رساناها ناشی شود.
۷ ـ جریان اتصال به زمین (جریان اتصال کوتاه)۶ :
اضافه جریانی است که در نتیجه بروز اتصالی با امپدانسی قابل چشمپوشی بین هادیهای با پتانسیلهای مختلف در شرایط عادی کار برقرار شود.
۸ ـ جریان نشتی زمین۷ :
جریان جاری به زمین یا رساناهای دیگری را که مدار الکتریکی آنها به زمین راه دارد، جریان نشتی زمین مینامند. در صورت استفاده از خازن در مدارها، امکان دارد جریان مذکور دارای مقدار جزء خازنی هم باشد.
۹ـ سیم اتصال به زمین (سیم ارت)۸ :
سیم حفاظتی را گویند که ترمینال اصلی ارت تأسیسات را به الکترود ارت یا سایر قسمتهای اتصال به زمین وصل میکند.
۱۰ـ سیم خنثی (نول)۹ :
سیمی متصل به نقطه خنثی در سیستم (صفر زمین) که قادر است انرژی الکتریکی را انتقال دهد.
۱۱ـ هادی حفاظتی (PE)10 :
در بعضی از اقدامات حفاظتی برای تأمین ایمنی در برابر برقگرفتگی لازم است با استفاده از هادی حفاظتی قسمتهای زیر به همدیگر وصل شوند:
ـ بدنههای هادی؛
ـ قسمتهای هادی بیگانه؛
ـ ترمینال اصلی زمین؛
ـ الکترود زمین؛
ـ نقطه صفر ترانس (نقطه خنثی)؛
۱۲ـ سیم غلافدار فلزی به منظور زمین کردن:
یک نوع سیستم سیمکشی است که در آن سرتاسر طول یک یا چند سیم عایقدار توسط نوار یا غلاف فلزی پوشانده شده و مانند هادی PEN عمل میکند.
۱۳ـ سیم مشترک ارت ـ نول (PEN)11 :
سیمی را که به طور مشترک، هم کار سیم اتصال به زمین و هم کار سیم نول را انجام دهد، سیم PEN مینامند.
۱۴ـ قسمتهای بیحفاظ (روباز) هادی:
قسمت بی حفاظ از تجهیزات را که قابل لمس بوده و حامل برق نیست، اما امکان برقدار شدن در شرایط اتصالی را دارد، قسمت بیحفاظ هادی مینامند.
۱۵ـ ترمینال اصلی اتصال به زمین (ارتینگ)۱۲ :
ترمینال یا شینهای را گویند که برای اتصال به سیمهای محافظ تهیه شده و سیمهای همپتانسیلکننده و سیمهای اتصال به زمین (ارت)، یا هر وسیلهای که به عنوان اتصال به زمین (ارتینگ) به کار میرود، به آن وصل میشوند.
۱۶ـ قسمتهای برقدار۱۳ :
سیم یا قسمتهایی از رسانا را که برای استفادههای معمولی برقدار شدهاند، قسمتهای برقدار مینامند.
سیم نول نیز شامل این قسمتهاست، اما طبق قرارداد، سیم PEN (سیم مشترک ارت ـ نول) به عنوان قسمت برقدار محسوب نمیشود.
۱۷ـ پتانسیل زمین (ارت)۱۴ :
پتانسیل الکتریکی ایجاد شده نسبت به جرم موجود زمین یا نسبت به سطح زمین اطراف الکترود ارت را هنگامی که جریان الکتریکی از الکترود به زمین جاری شود، پتانسیل زمین مینامند.
۱۸ـ کرادیان پتانسیل (در یک نقطه از زمین)۱۵ :
اختلاف پتانسیل اندازهگیری شده بر واحد طول یک نقطه را در جهتی که پتانسیل بیشترین مقدار را داشته باشد، گرادیان پتانسیل مینامند.
۱۹ـ دستگاههای سیار (قابل حمل) ۱۶ :
دستگاههای الکتریکی را مینامند که در حال حرکت کار میکنند یا اینکه میتوانند به آسانی از محلی به محل دیگر حرکت داده شوند. در حالی که به پست توزیع برق متصل هستند.
۲۰ـ قسمتهایی که به طور همزمان با هم قابل دسترسی هستند۱۷ :
سیمها یا قسمتهای رسانا که به طور همزمان در موقعیتهای مخصوصی قابل لمس هستند. این قسمتها شامل بدنههای برقدار، قسمتهای بدون حفاظ (روباز)، هادیهای بیگانه، سیم ارت و الکترودهای ارت هستند.
۲۱ـ دستگاه پس ماند جریان (RCD) 18 :
دستگاه سوئیچینگ مکانیکی یا مجموعهای از دستگاهها که در شرایط مشخصی سبب بازنگهداشتن اتصالات در مواقعی میشوند که پسماند جریان به مقدار معینی رسیده باشد.
۲۲ـ هادی بیگانه:
قسمتی از رساناها را که احتمال ایجاد پتانسیل، به ویژه پتانسیل ارت در آنها وجود دارد و قسمتهای شکلیافتهای از تجهیزات الکتریکی نیستند، هادی بیگانه مینامند.
۲۳ـ وسایل قطع و وصل و کنترل۱۹ (قبل یا بعد از تابلو)
تجهیزاتی است که برای وصل یک مدار الکتریکی با هدف ذیل پیشبینی میشود:
ـ حفاظت
ـ کنترل
ـ جدا کردن
ـ انجام عملیات قطع و وصل
۲۴ـ تابلو۲۰ (مجموعهای از تجهیزات قطع و وصل و کنترل):
ترکیبی است از فیوزها، لوازم قطع و وصل و رلههای کنترل که کلیه اتصالات الکتریکی و مکانیکی بین آنها و نیز وسایل اندازهگیری مانند آمپرمتر یا ولتمتر را نیز شامل میشود.
۲۵ـ حصار ۲۱ :
حفاظی است که از تماس مستقیم با ولتاژهای خطرناک جلوگیری میکند. مانند حصار ترانس پست برق فشار قوی.
۲۶ـ باتری۲۲ :
یک سیستم الکتروشیمیایی است که قادر به ذخیره انرژی الکتریکی دریافتی به صورت شیمیایی است و آن را از طریق تبدیل، باز پس میدهد.
۲۷ـ کانال کابل۲۳ :
محفظه یا پوششی است که بالای زمین یا داخل آن قرار دارد و در بعضی موارد دارای تهویه است و ابعاد آن اجازه ورود افراد را به داخل آن نمیدهد، ولی امکان دسترسی به هادیها یا کابلها در تمامی طول آن امکانپذیر است.
۲۸ ـ سینی کابل۲۴ :
تکیهگاه پایه داری برای کابل است که لبههای آن برگشته و بدون پوشش است و ممکن است دارای منافذ پرس شده باشد.
۲۹ـ تونل کابل۲۵ :
محفظهای است به شکل راهرو و آدمرو، حامی سازههای نگهدار برای هادیها یا کابلها و مفصلها که دسترسی آزاد برای افراد در تمام طول آن ممکن باشد.
۳۰ـ مدار (برقی دریک تأسیسات) ۲۶ :
مجموعهای از تجهیزات الکتریکی که از منبعی واحد تغذیه کنند و در برابر اضافه جریانها به کمک وسیله واحدی حفاظت شوند.
۳۱ـ مدار توزیع (از یک تأسیسات)۲۷ :
مداری است که یک تابلوی برق را تغذیه میکند.
۳۲ـ کلید خودکار۲۸ :
وسیله مکانیکی قطع و وصل است که قادر است در شرایط عادی مدار جریانها را قطع یا وصل کند و در شرایط غیرعادی مانند اتصال کوتاه، جریانی را به مدت کوتاه از خود عبور دهد یا قطع کند.
۳۳ـ جریان طراحی (یک مدار)۲۹ :
شدت جریانی است که پیشبینی میشود در حالت عادی از مدار عبور کند.
۳۴ـ جریان مجاز حرارتی (یک هادی)۳۰ :
حداکثر شدت جریان است که میتواند به طور دایم و در شرایط معین از هادی عبور کند، بدون آنکه دمای دایمی آن از مقدار مشخص تجاوز کند.
۳۵ـ اضافه جریان۳۱ :
هر شدت جریانی که از مقدار اسمی تجاوز کند. در مورد هادیها مقدار اسمی برابر جریان مجاز حرارتی است.
۳۶ـ جریان اضافه بار (یک مدار) ۳۲ :
اضافه جریان در مداری است که خرابی الکتریکی ندارد.
۳۷ـ شدت جریان عملیاتی قراردادی (مربوط به یک وسیله حفاظتی)۳۳ :
شدت جریان معینی است که سبب میشود وسیله حفاظتی در مدت مشخصی که به آن زمان قراردادی گویند، عمل کند.
۳۸ ـ تماس مستقیم۳۴ :
تماس افراد یا احشام است با قسمتهای برقدار، مانند تماس با سیم فاز یا تماس با سیم فاز و نول.
۳۹ـ تماس غیرمستقیم۳۵ :
تماس افراد یا احشام با قسمتهای معیوب الکتریکی مانند تماس با کلید یا پریز معیوب یا بدنه فلزی برقدارشده که در حالت عادی برقرار نیستند.
۴۰ـ ترمینال اصلی زمین (شینه ارت) ۳۶ :
ترمینال یا شینهای است که برای وصل هادیهای حفاظتی که شامل هادیهای همبندی برای هم ولتاژ کردن و هادیهای مربوط به اتصال زمین عملیاتی (در صورت وجود) به سیستم زمین است، پیشبینی میشود.
۴۱ـ تجهیزات الکتریکی۳۷ :
شامل هر نوع مصالح و لوازم و وسایل و تجهیزاتی است که در تولید، تبدیل، انتقال، توزیع یا مصرف انرژی الکتریکی مورداستفاده قرار میگیرد، مانند ترانسفورماتورها، وسایل اندازهگیری، وسایل حفاظتی، تجهیزات سیستمهای سیمکشی و وسایل مصرفکننده انرژی الکتریکی مانند لوازم خانگی و غیره.
۴۲ـ تجهیزات مصرفکننده جریان۳۸ :
تجهیزاتی است که برای تبدیل انرژی الکتریکی به نوعی انرژی دیگر در نظر گرفته میشود. مانند لامپها، بخاریهای برق و دینامها.
۴۳ـ فیوز۳۹ :
وسیلهای است که به نحو مخصوصی طراحی و تناسب یافته و در صورتی که در یک مدار الکتریکی شدت جریان برق در مدت زمان معینی از مقدار کافی بیشتر شود از طریق ذوب یک یا چند المان، آن مدار را حفظ میکند.
۴۴ـ تأسیسات الکتریکی ۴۰ :
مجموعهای از تجهیزات الکتریکی مرتبط با هم است که هدف یا هدفهای معینی را که دارای مشخصات هماهنگ هستند تأمین میکنند.
۴۵ـ سرویس ورودی تأسیسات الکتریکی ۴۱ :
نقطهای است که در آن انرژی الکتریکی به ساختمان ، کارگاه یا کارخانه تحویل میشود.
۴۶ـ عایقبندی ۴۲ :
عایقبندی به قسمتهای برقدار اعمال میشود تا در برابر برقگرفتگی ایمنی ایجاد کند.
۴۷ـ عایقبندی کابل ۴۳ :
مواد عایقی هستند که در ساختار کابل به کار میرود و کار اصلی آنها مقاومت در برابر ولتاژ است.
۴۸ـ مفصل۴۴ :
وسیلهای است برای اتصال بین دو کابل که یک مدار مداوم را تشکیل میدهد.
۴۹ـ سپر (شیلدینگ کابل)۴۵ :
لایه فلزی و زمین شده روی کابل است تا میدان الکتریکی کابل را به داخل آن محدود یا کابل را در برابر تأثیر عوامل الکتریکی خارج، حفاظت کند. (غلافهای فلزی، زرهها و هادیهای هم مرکز زمین شده ممکن است به عنوان سپر نیز بکار روند.)
۵۰ ـ کلید قطع بار۴۶ :
وسیله مکانیکی قطع و وصل است که قادر به وصل، عبور دادن و قطع جریان برق مدار در شرایط عادی است. شرایط عادی ممکن است شامل وضعیتی با اضافه بارهای مشخص باشد و همینطور برای مدتی مشخص جریانهایی را در شرایط غیرعادی مدار، مانند اتصال کوتاه تحمل کند.
۵۱ ـ ولتاژ تماس۴۷ :
ولتاژی است که به هنگام بروز خرابی در عایقبندی بین قسمتهایی از هادیها، بدنههای هادی، قسمتهای هادی بیگانه و غیره که به طور همزمان در دسترس هستند، ظاهر میشود. (شکل۱)
۵۲ ـ ولتاژ تماس احتمالی ۴۸ :
حداکثر ولتاژ تماس است که احتمال دارد در صورت بروز اتصال کوتاهی با امپدانس ناچیز، در تأسیسات الکتریکی ظاهر شود.
۵۳ ـ ولتاژ گام
ولتاژی است که براثر برخورد هادی فاز با زمین ایجاد میشود. این برخورد ممکن است در اثر پارگی هادیهای فاز برق فشار ضعیف یا فشار قوی بوجود آمده و یا اینکه در اثر از بین رفتن عایقبندی سیمها یا کابلهای برقدار و نشت جریان برق به زمین حادث میشود. (شکل۱).
۵۴ ـ اضافه ولتاژ صاعقه ۴۹ :
اضافه ولتاژگذرایی در نقطهای از سیستم است که به علت اصابت صاعقهای با مشخصات معین ظاهر میشود.
۵۵ ـ سیستم سیمکشی ۵۰ :
مجموعهای است متشکل از کابل و سیم یا کابلها و سیمها و یا شینهکشی و همچنین قسمتهایی که آنها را نگهداری میکند (لولههای پولیکای تویکار، روی کار، داکتها، سینیها و کانالها).
(شکل)
فصل دوم ـ مفاهیم بنیادین سیستم اتصال به زمین
ماده۱ـ اتصال به زمین از دو نظر مهم است:
۱ـ حفظ سلامت و ایمنی افرادی که از سیستم برق استفاده میکنند.
۲ـ حفظ سلامت سیستم، صرفنظر از مسایل مربوط به ایمنی.
ماده۲ـ اتصال به زمین از نظر انجام کار صحیح و سالم سیستم، دو هدف را دنبال میکند:
۱ـ ایجاد شرایطی که در آن، سیستم از نظر فنی درست عمل کند.
این هدف با برقراری مسیری از طریق زمین به منبع تغذیه و اتصال به زمین با استفاده از رلههای حساس به دست میآید.
۲ـ ایجاد شرایطی که در آن عایقبندی سیستم سالم میماند.
در سادهترین تحلیل ممکن، یک سیستم از رساناها و عایقها تشکیل میشود، رساناها باید تا جایی که ممکن است جلوی عبور جریان برق از مسیرهای ناخواسته را بگیرند. به عبارت دیگر، عبور جریان برق باید در مسیر دلخواه برقرار شود و در سایر جهات از آن جلوگیری به عمل آید. عایقها حساستر از هادیها هستند و علاوه بر دمای زیادی که سبب انهدام عایق میشود، بالا رفتن بیش از حد ولتاژ و اثر آن به مدت طولانی، مخصوصاً در دمای بالا، عایق را زودتر از بین برده و سبب بروز خرابی در سیستم میشود.
به طور خلاصه، صرفنظر از اثر دما در تحلیل اولیه، عمر عایقبندی بستگی به شدت میدان و مدت زمان برقراری آن دارد. اگر شدت میدان کمی از مقدار مجاز آن بیشتر باشد، ممکن است پس از چند سال سبب خرابی عایقبندی شود و اگر این مقدار چند برابر مقدارمجاز باشد، در ظرف چند دقیقه یا ثانیه سبب از بین رفتن عایقبندی در ضعیفترین نقطه سیستم میگردد. در شکل (۲) منحنی تغییرات ایستادگی عایقبندی یک کابل با توجه به تنش میدان الکتریکی و مدت زمان برقراری آن نشان داده شده است.
(نمودار)
مشاهده میشود که تغییرات شدت میدان نسبت به زمان به گونهای است که شدت میدان با خط افقط مجانب است و این مقداری است که در مدتی طولانی، عایقبندی در آن شدت میدان را نشان خواهد داد. قابل ذکر است که در دماهای مختلف محل خط مجانب تغییر خواهدکرد.
ماده۳ـ تغییرات ولتاژ در سیستمی که به زمین وصل نیست:
در این بخش به بررسی اثر ولتاژها در حالت واقعی میپردازیم. شکل (۳) وضعیت ولتاژها را در صورت وصل نبودن یک نقطه از سیستم به زمین نشان میدهد:
ولتاژ نقطه خنثی (N) نسبت به زمین در صورت سالم بودن سیستم، به علت وجود خازنهای طبیعی بین فازهای سیستم و زمین، برابر صفر است و در این هنگام ولتاژهای موجود هیچ تنش اضافی را روی عایقبندی هادی خنثی و هادیهای فازها در سرتاسر سیستم، به وجود نخواهدآورد.
U N-E = 0
V 230 U L1-E = U0 =
V 230 U L2-E = U0 =
V 230 U L3-E = U0 =
اما اگر به سبب بروز سانحهای در سیستم، یکی از فازها (L1) به زمین وصل شود، وضعیت ولتاژهای سیستم به صورت ذیل خواهدبود:
ولتاژ نقطه خنثی (N) نسبت به زمین در سیستمی که یک فاز آن به زمین وصل شده است، دیگر برابر صفر نبوده و برابر U0 خواهدبود. در این هنگام ولتاژهای موجود تنشی را روی عایقبندی هادی خنثی و هادیهای فازها در سرتاسر سیستم به وجود خواهند آورد:
V 230 U N-E = U0 =
۰ U L1-E = U =
V 400 U L2-E = U0 =
V 400 U L3-E = U0 =
(اشکال)
همچنین مقدار ولتاژ ممکن است در زمانی طولانی عایقی را که برای آن پیشبینی نشده است، از بین ببرد.
از طرف دیگر، قبل از اینکه عایقبندی در اثر بالا رفتن ولتاژها خراب شود، ممکن است باعث جرقه زدن بین نقاطی از سیستم شود که ولتاژ آنها نسبت به هم بیشتر از دوام عایق آنهاست.
ماده۴ـ انواع سیستمهای توزیع فشار ضعیف:
۱ـ سیستمهای سه فاز با هادی خنثی؛
۲ـ سیستمهای تک فاز منشعب از سه فاز با هادی خنثی؛
دو سیستم مذکور در ایران معمول است، اما انواع دیگری سیستمهای توزیع وجود دارند که در شکل (۴) نمونههایی از آنها مشاهده میکنید.
(شکل)
ماده۵ ـ شناسایی هادیها در سیستمهای جریان متناوب:
(۲ـ۳ـ۱) برای مشخص کردن هادی فاز از حرف L (اولین حرف کلمه Live ) استفاده میشود.
(۲ـ۳ـ۲) برای مشخص کردن هادی خنثی از حرف N (اولین حرف کلمه Neutral ) استفاده میشود.
(۲ـ۳ـ۳) برای مشخص کردن هادی حفاظتی از حرف PE (اولین حرف کلمات Protective Earthing ) استفاده میشود.
(۲ـ۳ـ۴) برای مشخص کردن هادی مشترک حفاظتی/خنثی از حروف PEN (اولین حروف کلمات Protective Earthing + Neutral ) استفاده میشود.
بنابراین، سیستمهای تک فاز به قرار ذیل خواهند بود:
الف) سیستمهای دو سیمه L1 + PEN ; L1 + L2 ; L1 + N
ب) سیستم سه سیمه L1 + N + PE
سیستمهای سه فاز به صورت ذیل خواهند بود:
الف) سیستم سه سیمه L1 + L2 + L3
ب) سیستمهای چهار سیمه ( PEN یا PE یا N ) L1 + L2 + L3 +
ج) سیستمهای پنج سیمه L1 + L2 + L3 + N + PE
فصل سوم ـ سیستمهای اتصال به زمین
ماده۶ ـ انواع مختلف اتصال به زمین:
در انواع مختلف سیستمهای الکتریکی، وصل قسمتهایی از سیستم و بدنههای هادی لوازم الکتریکی به جرم کلی زمین از دو دیدگاه مورد توجه است:
الف) اتصال به زمین عملیاتی یا سیستم
در این روش وصل نقطه خنثای سیستم به زمین باعث قطع مدارهای معیوب احتمالی میشود و در نتیجه عایقبندی سیستم حفظ شده، صحت کار لوازم و دستگاههای الکتریکی تأمین و اضافه ولتاژها محدود میگردد و از این طریق به کار درست لوازم و مدارها کمک میشود.
ب) اتصال به زمین حفاظتی
در این روش بدنههای هادی به خنثی و زمین وصل میشود تا در مواقع اتصالی مدار معیوب را به سرعت قطع کند و بدین ترتیب ایمنی افرادی که بنا به وظیفه شغلی در تماس با تجهیزات سیستمهای الکتریکی هستند و همچنین سایر افراد جامعه که مصرفکننده نهایی انرژی هستند، تأمین شود و خطر آتشسوزی نیز محدود گردد.
ماده۷ـ طبقهبندی سیستمهای اتصال به زمین فشار ضعیف:
انواع سیستمهای اتصال به زمین فشار ضعیف عبارتند از:
۱ـ TN شامل TN-C ، TN-S و TN-C-S
۲ـ TT
۳ـ IT
ماده۸ ـ نامگذاری سیستمهای الکتریکی مذکور به صورت ذیل است:
الف) از دو حرف اصلی شناسایی، حروف اول سمت چپ رابطه سیستم با زمین را مشخص میکند.
حرف اول از سمت چپ T (برگرفته از کلمه Terra (لاتین) به معنای زمین):
بدین معناسب که یک نقطه از سیستم به زمین وصل است.
حرف اول از سمت چپ I (برگرفته از کلمه Isolated) :
نشان میدهد که سیستم از زمین مجزاست یا با مقاومتی بزرگ به آن وصل است.
ب) از دو حرف اصلی شناسایی، حرف دوم از سمت چپ رابطه بدنههای هادی تجهیزات با زمین را مشخص میکند:
حرف دوم از سمت چپ N : نمایانگر آن است که بدنههای هادی به هادی خنثای زمین شده، وصل هستند.
حرف دوم از سمت چپ T : مشخص میکند که بدنههای هادی، مستقل از زمین سیستم، به زمین وصل هستند.
ج) حروف کمکی نشاندهنده زیر سیستمها هستند ( C و S )
حرف سوم از سمت چپ S : بدنههای هادی از طریق یک هادی حفاظتی مخصوص (PE) در مبدأ به نقطه خنثای سیستم وصل میشود. (سیستم TN-S ).
حرف سوم از سمت چپ C : بدنههای هادی از طریق یک هادی حفاظتی مشترک مخصوص و خنثی (PEN) به زمین وصل میشود. (سیستم TN-C ).
ماده۹ـ سیستم TN :
در این سیستم منبع انرژی (ترانس پست یا ژنراتور برق) در یک یا چند نقطه ارتشده و قسمتهای هادی در دستر و قسمتهای هادی بیگانه تأسیسات تنها از طریق سیمهای ارت به نقطه یا نقاط ارت شده منبع متصل میشوند. به عبارت دیگر مسیری رسانا برای عبور جریانهای اتصال به زمین تأسیسات به نقطه یا نقاط ارت شده منبع وجود دارد.
این سیستم به چند دسته تقسیم میشود:
الف) سیستم TN – C : (شکل ۵ ـ الف):
در این سیستم، سیم ارت و نول مشترک هستند. به عبارت دیگر سیم نول که از شینه نول تابلوی اصلی به مصرفکنندهها برده میشود، هم به عنوان نول مورد استفاده قرار میگیرد و هم به عنوان سیم ارت یعنی یک انشعاب از سیم نول به بدنه هادی دستگاههای مصرفکننده به عنوان سیم ارت وصل میشود. کابلهای هم مرکز ارت شده یا کابلهای غلافدار فلزی ارت شده که مسیر برگشتی برای عبور جریان اتصال به زمین را فراهم میآورند، نمونههایی از این سیستم هستند.
(شکل)
ب) سیستم TN-S : (شکل ۵ ـ ب):
در این سیستم، سیمهای نول و ارت از یکدیگر جدا هستند. یعنی در محل تابلوی اصلی برق علاوه برشینه نول، شینه دیگری به نام شینه ارت وجود دارد که سیم ارت اصلی از الکترودهای زمین به آن وصول شده و از آنجا به موازات سیمهای نول و فازها (به صورت پنج سیمه) تا دستگاههای مصرفکننده برده شده و به بدنه هادی آنها متصل میشود.
(شکل)
ج) سیستم TN-C-S (شکل (۵ ـ ج)):
تنها در بخشی از این سیستم (معمولاً در ابتدا)، سیم نول و ارت با یکدیگر مشترک هستند و از آن نقطه به بعد، سیم پنجمی از نول منشعب شده و جداگانه به بدنه دستگاههای مصرفکننده اتصال داده میشود.
(شکل)
ماده۱۰ـ سیستم TT (شکل (۶)):
در این سیستم منبع انرژی (ترانس پست یا ژنراتور برق) در یک یا چند نقطه ارتشده و قسمتهای هادی در دسترس و هادی بیگانه تأسیسات به الکترود ارت محلی یا الکترودهایی که نقطه نظر الکتریکی مستقل از ارتهای منبع سیستم هستند، متصل میشوند. یعنی اتصال به زمین حفاظتی هیچگونه ارتباطی با اتصال به سیستم ندارد.
(شکل)
ماده۱۱ـ سیستم IT (شکل (۷)):
در این سیستم منبع انرژی (ترانس پست یا ژنراتور برق) یا به طور کلی ارت نشده، یا از طریق یک امپدانس بزرگ ارت میشود و قسمتهای هادی در دسترس تأسیسات نیز به الکترود ارتی که از نظر الکتریکی مستقل است، وصل میشوند. در این سیستم نیز اتصال به زمین حفاظتی و اتصال سیستم با یکدیگر ارتباط ندارند.
استفاده از این سیستم برای شبکههای عمومی توزیع برق ممنوع است.
(شکل)
ماده۱۲ـ از انواع سیستمهای مذکور تنها استفاده از سیستم اتصال به زمین نوع TN در کارخانهها و کارگاهها الزامی است. مگر آنکه نوع کارخانه یا کارگاه، استفاده از سیستمهای TT و IT را ایجاب کند که در این صورت لازم است با ذکر دلایل، اجازه مخصوص برای استفاده از این سیستمها گرفته شود.
ماده۱۳ـ هادی خنثی (N) و هادی حفاظتی (PE) باید از همدیگر مجزا باشند و فقط در یک نقطه (نقطه مبدأ) به یکدیگر وصل شوند نباید از محل جداشدن هادیهای خنثی وحفاظتی آنها را در نقطه دیگری به یکدیگر وصل کرد. علت این امر آن است که در صورت اتصال مکرر سیم نول و ارت به یکدیگر، حلقه ایجاد میشود که جریان چرخشی ناشی از آن در سیستمهای مخابراتی و الکترونیکی پارازیت یا نویز ایجاد میکند.
در سیستم قدرت خالی بودن ظرفیت جریان سیم ارت مهم است. در صورت پر بودن ظرفیت (ایجادLOOP ) سیم ارت وظیفه خود را در موقع لزوم به درستی انجام نخواهدداد.
فصل چهارم ـ انواع الکترودهای مورد استفاده در سیستم اتصال به زمین
ماده۱۴ـ سه نوع الکترود متداول و مورد استفاده در سیستم اتصال به زمین عبارتند از:
۱ـ الکترودهای صفحهای
۲ـ الکترودهای میلهای
۳ـ الکترودهای تسمهای
الکترودهای صفحهای
ماده۱۵ـ برای استفاده از این نوع الکترودها، صفحاتی از جنس مس با ابعاد حداقل ۵/۰ * ۱ متر و ضخامت حداقل ۲ میلیمتر و یا صفحاتی از جنس فولاد گالوانیزه با ابعاد حداقل ۵/۰ * ۱ متر و ضخامت حداقل ۳ میلیمتر پیشنهاد میشود.
ماده۱۶ـ الکترودهای صفحهای باید در عمقی که رطوبت زمین به طور دایمی وجود دارد، نصب گردد.
ماده۱۷ـ آمادهسازی خاک اطراف الکترود صفحهای به روش ذیل است:
ابتدا مخلوطی از نمک، خاکه زغال چوب و خاک رس را به ترتیب با نسبتهای ۱ و ۴ و ۳۵ در بیرون با آب به صورت گل درآورید و اطراف صفحه الکترود را حداقل تا ۲۰ سانتیمتر بالاتر از لبه بالایی صفحه با این مخلوط پر کنید. سپس خاک رس سرند شده را در داخل چاه بریزید و به طور متناوب به آن آب اضافه کنید.
ماده۱۸ـ الکترودهای صفحهای باید به صورت عمودی نصب شوند.
ماده۱۹ـ اتصال سیم ارت به الکترود صفحهای باید حداقل در دو نقطه مجزا انجام شود.
ماده۲۰ـ برای اتصال سیم ارت به الکترود صفحهای در صورت امکان جوش نقره بهتر است و جوش احتراقی (ترمیت) نیز روش مناسبی است. ضمن اینکه استفاده از کلمپ نیز جایز است.
ماده۲۱ـ سیم اصلی اتصال به زمین (سیم ارت) متصل به صفحه مسی باید دارای سطح مقطع ۵۰ میلیمتر مربع از جنس مس باشد (سیم شماره۵۰).
ماده۲۲ـ فاصله لبه بالایی الکترود صفحهای از سطح زمین نباید از ۶۰۰ میلیمتر کمتر باشد.
ب ـ الکترودهای میلهای
ماده۲۳ـ برای استفاده از الکترودهای میلهای، میلههایی از جنس مس یا فولاد با روکش مس یا فولاد زنگنزن و یا فولاد گالوانیزه پیشنهاد میشود.
ماده۲۴ـ قطر الکترودهای میلهای از جنس مس و فولاد با پوشش مس به ترتیب ۱۲ میلیمتر و ۱۶ میلیمتر و برای میلههایی از جنس فولاد گالوانیزه ۱۶ میلیمتر پیشنهاد میشود.
ماده۲۵ـ سیم اصلی اتصال به زمین که از سر چاههای ارت یا الکترودهای میلهای گرفته شده و به شینه اصلی اتصال به زمین (ارت) وصل میشود، باید سیم مسی شماره ۵۰ باشد.
ماده۲۶ـ استفاده از الکترودهای میلهای در مناطق خشک که رسیدن به لایههای مرطوب خاک در عمق کم امکانپذیر نیست، توصیه نمیشود.
ج ـ الکترودهای تسمهای
ماده۲۷ـ در صورتی که خاک محل نصب الکترودهای صفحهای یا میلهای سخت باشد، به گونهای که حفر چاه و رسیدن به لایههای مربوط خاک عملاً غیرممکن یا دشوار باشد، میتوان از سیستم الکترودهای تسمهای استفاده کرد. بدین صورت که الکترودها در خاک، به صورت افقی قرار میگیرند.
ماده۲۸ـ از الکترودهایی به شکل تسمه مسی بدون روکش قلع با ضخامت مس حداقل ۲ میلیمتر و یا تسمه فولادی گالوانیزه گرم با سطح مقطع حداقل ۱۰۰ میلمتر مربع (۳۰ * ۵/۳ ) و یا حتی سیم مسی لخت با سطح مقطع ۲۵ میلیمتر مربع (قطر ۶/۵ میلیمتر) میتوان به عنوان الکترود افقی استفاده کرد.
ماده۲۹ـ ضخامت الکترود تسمهای نباید بیش از یک هشتم پهنای آن باشد.
ماده۳۰ـ عمق دفن الکترودتسمهای و پهنای آن تأثیر نسبتاً کمی روی مقاومت دارند. بنابراین، عمق دفن الکترودهای تسمهای (افقی) بین ۶/۰ تا ۲ متر پیشنهاد میشود.
ماده۳۱ـ علاوه بر سیم تسمهای شکل میتوان از سیم گرد نمره ۵۰ نیز به عنوان الکترود تسمهای استفاده کرد.
ماده۳۲ـ طول الکترودهای افقی تسمهای یا سیم گرد، در چهار وضعیت تک رشتهای ( ـ ) ، و دو رشته عمود برهم ( ? )، سه رشته با زاویه ۱۲۰ درجه نسبت به یکدیگر ( Y ستاره)و چهار رشته عمود بر هم (صلیبی + ) مطابق جدول شماره (۱) برای دو نوع خاک رس و خاک آهکدار مشخص شده است.
(جدول۱: طول الکترودهای تسمهای (افقی) در چهار وضعیت مخلتف برای دو نوع خاک)
ماده۳۳ـ سیم اتصال به زمین متصل به الکترود تسمهای باید نمره ۵۰ از جنس مس باشد.
فصل پنجم ـ مقاومت ویژه خاک و محل نصب الکترودها
ماده۳۴ـ مقاومت یک الکترود اتصال به زمین به مقاومت ویژه الکتریکی خاکی که الکترود در آن نصب شده است، بستگی دارد. به همین جهت، این عامل میتواند به منظور تصمیمگیری در انتخاب سیستمهای حفاظتی مهم باشد.
ماده۳۵ـ مقاومت ویژه خاک به میزان رطوبت خاک و ترکیبات شیمیایی و نمکهای محلول موجود در خاک و اندازه و توزیع دانهها و نزدیکی آنها به یکدیگر بستگی دارد.
مقاومت ویژه بعضی از انواع خاک برحسب اهم ـ متر در جدول شماره۲ آمده است.
(جدول۲: مقاومت ویژه بعضی از انواع خاک بر حسب اهم ـ متر)
ماده۳۶ـ محل نصب الکترود بر حسب انواع خاک به ترتیب ذیل انتخاب میشود:
الف) زمین باتلاقی مرطوب؛
ب) خاک رس، خاک گلدانی، زمین قابل کشت، خاک گلدانی مخلوط با کمی شن؛
ج) خاک رس و خاک گلدانی مخلوط با درصدی از شن، سنگ و سنگریزه؛
د) شن خیس و مرطوب و زغال سنگ؛
ماده۳۷ـ در صورت امکان نباید از شن خشک، سنگریزه، سنگ آهک، سنگ مرمر سیاه، گرانیت و زمین خیلی سنگی یا محلهایی که در آن صخرههای خیلی نزدیک به سطح زمین وجود دارد، استفاده کرد.
ماده۳۸ـ محل نصب الکترودها باید به گونهای انتخاب شود که زهکشی آن کم باشد.
برای پایین بردن رطوبت در زمینهایی که سطح آب آنها بالاست، در قسمت انتهایی زمین کانالی حفری میشود که رطوبت اضافی آن را میگیرد تا زمین قابل استفاده باشد. بنابراین برای احداث سیستم اتصال به زمین در این گونه زمینها باید توجه شود که اگر سطح آب خیلی بالا باشد (به طوری که اطراف الکترود پر آب شود)، باعث اکسیده شدن و از بین رفتن الکترود خواهدشد. از سوی دیگر، در صورت پایین بودن بیش از حد رطوبت، خاک اطراف الکترود خشک شده، مقاومت الکتریکی آن بالا رفته و در نتیجه جریان اتصالی را به راحتی به زمین انتقال نمیدهد. بنابراین برای تنظیم رطوبت خاک، عمق کانال زهکشی باید مناسب باشد.
ماده۳۹ـ از محلهایی که رطوبت آن ناشی از عبور جریان آب است (مانند بستر رودخانهها)، باید اجتناب شود. زیرا در چنین شرایطی ممکن است نمکهای سودمند کاملاً شسته شوند.
ماده۴۰ـ استفاده از لوله پلاستیکی یا فلزی برای آب دهی چاه ارت بلامانع است. به ویژه اگر همراه با بیکربنات دو سود باشد. (در فصل خشک).
ماده۴۱ـ در محلهای ساختمانی یا مکانهایی که عملیات کندن و خاکبرداری و خاکریزی و انجام شده، با توجه به امکان تغییر شرایط محلی، الکترودها باید در عمق بیشتر دفن شوند.
ماده۴۲ـ محل نصب الکترودها باید به گونهای انتخاب شود که کود و سایر و مواد دیگر به آن تراوش نکند.
ماده۴۳ـ در مناطقی که مقاومت ویژه خاک زیاد است، میتوان خاک محل چاه و اطراف الکترود را با خاک آمادهسازی شده جایگزین کرد.
ماده۴۴ـ در مناطق شمال کشور مانند گیلان و مازندران که رطوبت دایمی در سطح زمین وجود دارد، بهتر است از الکترودهای میلهای استفاده شود.
ماده۴۵ـ در مناطق خشک کویری و نیز در مناطقی که خاک زمین آنها دج (سفت) است، استفاده از الکترودهای افقی پیشنهاد میشود.
ماده۴۶ـ در زمینهای آبرفتی (زمینهایی که در مسیر رودخانهها واقع شدهاند و مواد کانی آنها شسته شده است) باید از الکترودهای افقی استفاده شود و خاک اطراف الکترود تعویض (آمادهسازی) شود.
ماده۴۷ـ الکترودهای صفحهای تنها در مناطقی نصب میشوند که رطوبت کافی دراعماق زمین وجود داشته باشد.
ماده۴۸- آماده سازی خاک فقط برای تأسیسات الکتریکی موقت میتواند اقتصادی ترین راه باشد و برای تأسیسات با طول عمر بیشتر شاید بهتر باشد خاک اطراف الکترودها با مواد ذیل که مقاومت ویژه پایین تری دارند، تعویض شود:
الف) بنتونیت: ماده جاذب رطوبت است.
ب) بتون: مخلوطی از شن و ماسه و سیمان و آب است.
ج) بتون هادی که در آن به جای شن معمولی از دانه های زغالی استفاده شده است.
ماده۴۹ـ در صورت استفاده بیش از یک الکترود (صفحه ای یا میله ای) حداقل فاصله دو الکترود باید برابر با عمق دفن آنها باشد.
ماده۵۰ ـ در مواردی که کارگاه در مناطق مرطوب قرار گرفته باشد، کلیه تجهیزات باید بادوام بوده و به طور مرتب بازرسی شوند و نسبت به زمین کردن آنها و مدارهای حفاظتی توجه خاص به عمل آید.
فصل ششم ـ الکترودهای متفرقه
ماده۵۱ ـ ترمینال اصلی سیستم اتصال زمین باید قابل دسترسی باشد تا بتوان در صورت لزوم تأسیسات را از سیستم اتصال به زمین جدا کرده و اندازه گیریهای مربوط بهاتصال به زمین را به راحتی انجام داد.
ماده۵۲ ـ الکترودهای متفرقه، اجزای هادی تأسیسات و تجهیزاتی از جنس مس، آهن، فولاد و غیره هستند که در ساختمانها و تأسیسات مربوط به آن برای مصارف ویژه به کارگرفته می شوند و درهمبندی برای پایین آوردن مقاومت کل مورد استفاده قرار میگیرند.
ماده۵۳ ـ غلافهای فلزی و زره کابلها را که معمولاً به منظور ایجاد مسیری برای هدایت جریان اتصالی به نقطه خنثای منبع در محل ترانسفورماتور مورد استفاده قرار میگیرد، می توان به عنوان الکترود متفرقه محسوب کرد، به شرطی که حداقل بهطور۳۰۰ متر در زیر خاک مدفون باشد.
ماده۵۴ ـ سازه های قسمتهای فلزی که در پیهای بتونی ساختمان قرار گرفتهاند، می توانند به عنوان یک الکترود اتصال به زمین موثر و آماده به حساب آیند. سطح کل الکترودی که توسط اجزای فلزی در پی ساختمانهای بزرگ ایجاد میشود، میتواند مقاومت الکتریکی کمتری را نسبت به زمین البته در مقایسه با روشهای دیگر ایجاد کند.
مقاومت اجزای فولادی مستقر در حجم بتون یا میلگردهای به کار رفته در بتون نسبت به زمین برحسب نوع خاک و میزان رطوبت آن و شکل پی متفاوت خواهد بود. بتون جاذب رطوبت است، به ویژه در مناطق غیرخشک، هنگام قرار گرفتن در درون خاک، مقاومت ویژه ای در حدود ۳۰تا۹۰ اهم متر دارد که کمتر از بعضی از انواع خاک است.
ماده۵۵ ـ مقاومت الکتریکی قسمتهای فلزی که به عنوان الکترود مورد استفاده قرار میگیرند، باید نسبت به زمین، اندازه گیری و در فواصل زمانی منظم مقدار آن کنترل شود.
ماده۵۶ ـ باید از برقراری اتصال الکتریکی بین کلیه اجزای فلزی که جزء الکترود اتصال به زمین محسوب میشوند، اطمینان حاصل شود.
ماده۵۷- برای اتصال الکتریکی بین اجزای فلزی به کاررفته در حجم بتون یا در زیر سطح زمین مانند میلگردهای بتون، بهترین روش جوشکاری در بالای سطح زمین است.
ماده۵۸- در مورد پیچهای مهار (انکربولت) این کار معمولاً از طریق دو زدن هر محل اتصال سازهای به کمک یک هادی همبندی انجام میشود. این امر به ویژه در مورد سطوحی که ممکن است قبل از نصب، رنگ بخورند، صورت میگیرد.
ماده۵۹- الکترود چنبرهای:
نوعی الکترود است که در بعضی مناطق و برای مصارف پایین شدت جریان میتواند مورد استفاده قرار گیرد. در این روش از سیم لختی با نمره۵۰ به صورت چنبرهای با شعاع بیرونی۴۰ سانتی متر تعداد۵ حلقه (که در ته چاه اتصال به زمین (ارت) قرار میگیرد) استفاده میشود.
ماده۶۰- در کارگاههای کوچک نیز ایجاد سیستم اتصال به زمین مناسب با استفاده از الکترودهای صفحهای، میلهای و یا تسمهای الزامی است و همبندیها نیز طبق معمول اجرا میشود.
ماده۶۱ ـ در کارگاهها و کارخانههای بزرگ، نمیتوان از الکترودهای متفرقه بهعنوان الکترودهای اصلی سیستم اتصال به زمین استفاده کرد. در این حالت علاوه بر ایجاد سیستمهای اتصال به زمین مطمئن باید الکترودهای متفرقه را نیز با آنها همبندی کرد.
ماده۶۲ ـ برای تأسیسات نمیتوان از لوله های آبرسانی عمومی، لولههای گاز، نفت، هوای فشرده و فاضلاب به عنوان تنها وسیله اتصال به زمین استفاده کرد.
ماده۶۳ ـ سیم نول باید به نحو موثری به زمین وصل شده باشد تا در صورت بروز اتصالی بین سیم فاز و یک سیم اتصال به زمین با مقاومت کم (غیر از اتصال مستقیم فاز و نول) مثلاً از طریق لولهکشی آب، ولتاژ سیم نول نسبت به اتصال زمین از مقدار مجاز۵۰ ولت تجازو ننماید. بنابراین مقدار مقاومت سیم نول باید یک اهم یا کمتر باشد. (با اتصال به هادیهای بیگانه).
تبصره:
منظور از مقاومت نول، کل مقاومت سیم نول است که ممکن است شامل چندین الکترود اتصال به زمین در نزدیکی پست ترانسفورماتور یا ژنراتور و اتصالات زمین کابلهایی با غلاف فلزی، اتصالات زمین خطوط هوایی در ابتدا و انتهای هر خط اصلی و غیره باشد.
ماده۶۴- مقاومت کل سیستم الکترودهای اتصال به زمین (بدون اتصال به نول) باید کمتر از ۲اهم باشد.
ماده۶۵ـ مقاومت کل الکترودهای اتصال به زمین تا شعاع ۱۰۰متری پست برق نباید از ۵ اهم تجاوز کند.
ماده۶۶ ـ مقاومت کل الکترودهای اتصال به زمین مدارهای تغذیه کارگاهها و کارخانهها اعم از هوایی یا کابلی (باغلاف فلزی یا غلاف عایق) که طول آنها۲۰۰ متر باشد، نباید از ۵ اهم تجاوز نماید.
ماده۶۷ ـ چنانچه طول سوله (ساختمان، کارگاه و غیره) یا فاصله سولهها نسبت بهیکدیگر بیشتر از ۲۰۰متر باشد، باید میان آنها چاه اتصال به زمین (چاه ارت) احداث شود و مقاومت کل آن نباید از۵ اهم تجاوز کند (شکل۸)
ماده۶۸ ـ به کارگرفتن الکترودی با حداقل مقاومت ۵ اهم در۱۰۰ متری پست برق برای پوشش دادن منطقه در موارد بحرانی، الزامی است.
(شکل)
ماده۶۹ ـ استفاده از الکترودهای زمین در فاصله۲۰۰ متری پست باعت میشود که در صورت بروز اتصالی بین یک هادی فاز و هادی حفاظتی، ولتاژ هادی حفاظتی و بدنههای هادی متصل به آن، به زمین نزدیکتر شده و در نتیجه ولتاژ تماس یا ولتاژ برق گرفتگی نیز کمتر میشود. (گستردگی زمین باعث کاهش راکتانس زمین میشود، در صورتی که راکتانس سیم با افزایش طول افزایش مییابد).
ماده۷۰ـ در صورتی که تعداد پست برق دو یا بیشتر باشد، اگر پستها در حوزه همدیگر قرار گرفته باشند، مجموع مقاومت الکترودهای حفاظتی ۲اهم برای هر دو پست کافی است. اما اگر حوزه پستها جدا باشد، یعنی پستها نسبت به همدیگر در فاصله دورتر قرار گرفته باشند، در آن صورت باید مقاومت الکترودهای زمین هر پست به تنهایی۲ اهم باشد و سپس با سیم رابط مناسبی به همدیگر اتصال داده شوند.
صاعقه گیر آذرخش(ساخت ایران)
فصل هفتم ـ همبندی سیستم
ماده۷۱ـ همبندی سیستم عبارت است از اتصال اجزای مختلف سیستم اتصال بهزمین به یکدیگر به منظور هم پتانسیل کردن قسمتهای مختلف تأسیسات.
ماده۷۲ـ به منظور هم پتانسیل کردن، باید قسمتهایی از هادیهای بیگانه بهترمینال اصلی اتصال به زمین (ارت) تأسیسات همبندی شوند که عبارتند از:
لولههای فلزی گاز و نفت و آب و هوای فشرده، فاضلاب، لولهها و مجراها و سایر سرویسها، سیستمهای حرارت مرکزی تهویه هوا، قسمتهای فلزی در دسترس ساختمان و صاعقهگیر.
ماده۷۳ـ سیمهای همبندی لولههای آب و گاز باید تا حد امکان نزدیک به نقطه ورود آنها به ساختمان باشد (بعد از کنتور در طرف مصرف کننده و قبل از انشعاب لولهها).
تبصره:
در مورد کنتورهای نصب شده در داخل ساختمان، اتصال باید در فاصله حدوداً ۶۰۰ میلیمتر از کنتور باشد.
ماده۷۴ـ انشعاباتی از سیم اتصال به زمین باید برای تجهیزات کمکی مانند تابلوهای کنترل ورله، اجزای فلزی سازهها و تأسیسات اطفای حریق در نظر گرفته شوند.
ماده۷۵ـ اتصالات انشعابی باید از شینه اصلی اتصال به زمین برای هر یک از دستگاههای تأسیسات برده شوند.
ماده۷۶ـ در صورتی که چند دستگاه در کنار یکدیگر قرار داشته باشند، به جای انشعابات طولانی از شینه اصلی، از یک حلقه کمکی با انشعابات کوتاه استفاده شود.
ماده۷۷ـ قسمتهای هادی بیگانه سیستم باید به کلیه بدنههای هادی که بطور همزمان در تماس هستند، اتصال فلزی مستقیم داشته باشند.
تبصره:
اگر این اتصال از طریق تجهیزاتی که به قسمتهای فولادی مشترک وصل است، امکانپذیر نباشد، باید بدنههای هادی و قسمتهای هادی بیگانه با استفاده از سیمهای همبندی به یکدیگر متصل شوند.
ماده۷۸ـ در مواردی که دو یا چند ایستگاه در نزدیکی یکدیگر قرار داشته و یک واحد به حساب آیند، سیستمهای زمین آنها باید با یکدیگر همبندی شوند، به طوری که کل منطقه تحت تأثیر یک سیستم زمین قرار گیرد. اگر ایستگاهها دارای فصل مشترکی با یکدیگر باشند، دو جبهه مماس سیستمهای زمین آنها باید به یکدیگر وصل شوند تا کل منطقه با یک سیستم زمین پوشش داده شود. در صورتی که فاصله بین دو ایستگاه آن قدر زیاد باشد که نتوان آنها را دو ایستگاه مجاور هم به حساب آورد، هادی زمین رابط با سطح مقطع کافی باید پیشبینی شود تا اطمینان حاصل شود که جریان اتصالی از طریق زره یا غلاف کابلها برقرار نخواهد شد (به دلیل جلوگیری از آسیب دیدن عایق کابل در اثر ایجاد حرارت جریان اتصالی، زیرا هادی تحمل گرمای زیاد را دارد)
ماده۷۹ـ در کارخانهها برای اتصال زمین پستها به یکدیگر نمیتوان از زره یا غلاف کابلها استفاده نمود.
ماده۸۰ ـ در کارخانههایی که دو پست یا بیشتر، سالن واحدی را که دارای اسکلت فلزی است تغذیه میکنند، وجود سیم رابط الزامی است و استفاده از اسکلت فلزی کافی نیست زیرا مقاومت آهن از سیم مسی بالاتر است.
ماده۸۱ ـ اگر دو پست مجزا هر کدام ساختمان مجزایی را که دارای اسکلت فلزی است، تغذیه کنند، برای اتصال دو پست به یکدیگر باید از سیم رابط مسی با سطح مقطع کافی جهت اتصال نولهای دو پست به یکدیگر استفاده نمود و اتصال دو اسکلت فلزی به وسیله یک هادی با سطح مقطع کافی به صورت هوایی با زمینی کافی نیست.
ماده۸۲ ـ اتصال زمین کارخانههای مجاوز (همسایه)ـ با پستهای مجزاـ به یکدیگر منطقی نیست و تنها در صورت توافق مالکین میتوان زمینهای آنها را به یکدیگر متصل کرد.
ماده۸۳ ـ برای جلوگیری از ایجاد جرقه (در اثر اختلاف پتانسیل)، صاعقهگیر، مخازن مواد شیمیایی قابل اشتعال و اتصال به زمین برق ـ در صورتی که زمین آنها یکی باشد باید همبندی شوند.
تبصره:
در صورت جدا بودن منابع شیمیایی آتشزا میتوان اتصال به زمین جداگانهای را برای آنها در نظر گرفت.
صاعقه گیر آذرخش(ساخت ایران)
فصل هشتم ـ انتخاب نصب هادی زمین
ماده۸۴ ـ هادی زمین (سیم اتصال به زمین) قسمتی از سیستم زمین است که الکترود زمین را به ترمینال اصلی زمین وصل میکند.
ماده۸۵ ـ از آلومینیوم لخت یا آلومینیوم دارای پوشش مس نباید در تماس با زمین چه به عنوان الکترود و چه به عنوان هادی زمین استفاده کرد. در محیطهای مرطوب نیز نباید از این مواد به عنوان هادی زمین استفاده نمود.
ماده۸۶ ـ سیم هادی زمین (سیم اصلی اتصال به زمین) باید از نظر مکانیکی استحکام لازم را داشته باشد.
ماده۸۷ ـ هادی اتصال به زمین باید در مقابل خوردگی شیمیایی و الکترو شیمیایی استحکام لازم را داشته باشد.
تبصره:
منظور از خوردگی شیمیایی اثر مواد شیمیایی خاک برروی فلز هادی اتصال زمین و منظور از خوردگی الکترو شیمیایی تشکیل پیل به وسیله فلزات ناهمگون در زمین است. (مانند مس و فولاد که مس نسبت به فولاد قطب مثبت تشکیل داده، سبب خوردگی سریع خواهد شد.
ماده۸۸ ـ برای اطمینان از استحکام سیم اتصال به زمین سطح مقطع آن طبق جدول۳ انتخاب میشود.
ماده۸۹ ـ سیم لخت اتصال زمین تا حد امکان نباید از داخل لولههای فلزی عبور کند. زیرا قبل از اتصال سیم ارت به شینه اتصال به زمین (ارت)، سیم اتصال زمین (ارت) نباید با زمین اتصال داشته باشد و در صورت استفاده از لولههای فلزی امکان اتصال وجود دارد.
تبصره: تنها در جاهایی که امکان آسیب دیدن سیم حفاظتی وجود دارد، استفاده از لوله فلزی پیشنهاد میشود.
ماده۹۰ ـ هادی مسی لخت نباید در طول مسیر تا محل اتصال به هادی خنثی با هادی خنثی یا زمین، تماس الکتریکی داشته باشد. زیرا اگر مقاومت الکترود زمین زیادتر از حد مجاز شود، یا سیم اتصال زمین از الکترود ارت قطع گردد، به هنگام اتصال کوتاه ایجاد ولتاژ تماس خواهد کرد.
ماده۹۱ـ چنانچه سطح مقطع هادیهای فاز کمتر از۱۰ میلیمتر مربع باشد، هادی خنثی (نول) و حفاظتی (ارت) باید از یکدیگر مجزا باشند و در مورد سطح مقطع هادیهای فاز برای۱۰ میلیمتر مربع و بیشتر میتوان از یک هادی مشترک به عنوان هادی خنثی (نول) و حفاظتی استفاده کرد.
(جدول۳: سطح مقطع سیمهای به کار رفته در سیستم اتصال به زمین (mm2))
ماده۹۲ـ وجود شینه اتصال به زمین (ارت) در تابلوی اصلی الزامی است، به طوری که سیم اتصال به زمین از الکترود به این شینه آمده و سپس از ترمینال اصلی بهقسمتهای مختلف منتقل میشود.
ماده۹۳ـ وجود شینه نول در تابلوی اصلی الزامی است.
ماده۹۴ـ در سیستم TN-C-S که در اکثر موارد مورد استفاده است، اتصال شینه نول به شینه ارت در تابلوی اصلی ـ و فقط در تابلوی اصلی ـ الزامی است.
ماده۹۵ـ با توجه به اینکه شینه نول از طریق سیم اتصال زمین به بدنه تابلو وصل است برای تسهیل در عیب یابی آن را باید روی مقره عایق سوار کنند.
ماده۹۶ـ سیمهای اتصال به زمین (ارت) را میتوان از شینه اصلی اتصال به زمین (ارت) به صورت دستهای به قسمتهای فلزی هر جزء از تجهیزات وصل کرد.
ماده۹۷ـ در صورت دفن سیمهای ارت فولادی یا مسی لخت در زمین، اگر این سیمها به منظور کاهش مقدار مقاومت اتصال به زمین ایستگاه در نظر گرفته شده باشد (به عنوان الکترود محسوب شود)، باید حداقل در عمق ۲۵ سانتیمتری زمین دفن کرد.
ماده۹۸ـ از سیم آلومینیوم نمیتوان به عنوان سیم ارت دفن شده در زمین استفاده کرد.
تبصره:
از سیم آلومینیومی تنها در صورتی میتوان در زیر سطح زمین استفاده کرد که در برابر تماس با خاک و رطوبت حفاظت شده یا دارای غلاف مناسب باشد.
ماده۹۹ـ هنگام دفن سیمهای چند مفتولی باید دقت شود که مفتولها از یکدیگر جدا نشده و شکل اصلی سیم حفظ شود.
ماده۱۰۰ـ اگر سیمهای ارت مدفون در زمین در برابر خوردگی حفاظت شده باشد، اما دارای حفاظت مکانیکی نباشد، برای مس و فولاد گالوانیزه گرم، سطح مقطع باید بیش از ۱۶ میلیمتر باشد.
ماده۱۰۱ـ در صورتی که سیم مدفون در زمین در برابر خوردگی حفاظت نشده باشد، سطح مقطع برای سیم مسی باید بیش از ۲۵ میلیمتر مربع و برای سیم فولادی بیش از ۵۰ میلیمتر مربع باشد.
ماده۱۰۲ـ ضخامت سیم تسمهای بیحفاظ دفن شده در زمین برای فولاد گالوانیزه نباید از۳ میلیمتر کمتر باشد.
ماده۱۰۳ـ ضخامت سیم تسمهای بی حفاظ دفن شده در زمین برای مس نباید کمتر از۲ میلیمتر باشد.
ماده۱۰۴ـ هنگام اتصال سیم اصلی اتصال زمین (ارت) به الکترود، مواد به کار رفته در اتصالات باید با مواد بکار رفته در الکترود و سیم اتصال به زمین سازگار باشد تا میزان خورندگی گالوانیک به حداقل برسد.
ماده۱۰۵ـ مواد بکار رفته در اتصالات باید از نظر استحکام مکانیکی مقاوم باشند و به گونهای محکم اتصال را برقرار نمایند.
ماده۱۰۶ـ اتصال الکترودهای صفحه مسی به سیم اتصال به زمین باید از نوع اتصال دهنده مسی، جوش یا پرچ باشد. محل این اتصال باید با پوشش ضخیمی از قیر یا مواد مناسب دیگر حفاظت شود.
ماده۱۰۷ـ برای اتصال انشعابی سیمهای چند مفتولی به سیم اصلی اتصال زمین میتوان از اتصالات نوع فشاری (کلمپ) استفاده نمود.
در صورت استفاده از بستهای پیچی، پیچها باید گشتاوری حداقل برابر ۲۰ نیوتنمتر را تحمل کنند.
ماده۱۰۹ـ در صورت استفاده از تسمه به عنوان سیم اتصال به زمین و اتصال آن بهتجهیزات نباید تسمه را برای پیچی که قطر آن از یک سوم پهنای تسمه بیشتر است، سوراخ کرد.
ماده۱۱۰ـ اتصالات آلومینیوم به آلومینیوم میتواند با استفاده از روشهای جوش قوس تنگستن ـ گاز خنثی(TIG) خنثی، یا جوش قوس فلزـ گازخنثی (MIG) ، جوشکاری با گاز اکسی استیلن یا لحیم سخت یا لحیم سردپرسی، اتصال پرسی و اتصال پیچی انجام شود.
ماده۱۱۱ـ اتصال بین آلومینیوم و مس باید از نوع پیچی، جوش سرد و یا جوش مالشی باشد و در ارتفاع حداقل۲۵۰ میلیمتری از سطح زمین قرار گرفته باشد.
ماده۱۱۲ـ اتصالات بین مس و مس میتواند با یکی از روشهای لحیم کاری سخت فاقد روی با نقطه ذوب حداقل۶۰۰ درجه سانتیگراد، پیچ کردن، لحیم کاری فشاری، جوشکاری حرارتی و جوشکاری پرس سرد انجام شود.
ماده۱۱۳ـ هنگام اتصال سیم اتصال به زمین (ارت) به تجهیزات، اگر فلز رنگ شده باشد، باید هنگام وصل به قسمتهای فلزی گالوانیزه، قلع اندود کرد.
ماده۱۱۴ـ در تأسیساتی که اتصال سیم همبندی اتصال زمین به تجهیزات در معرض خوردگی قرار دارد، باید از طریق رنگ ماستیک قیری یا لفاف حفاظتی مناسب این اتصالات حفاظت شوند.
ماده۱۱۵ـ اتصالات زمین به برقگیرها باید دارای سطح مقطع کافی بوده و تا حد امکان راست و مستقیم باشد و این اتصالات نباید از لولههای آهنی یا سایر اجزای آهنی یا فولادی ـ که باعث افزایش امپدانس ضربه میشوند ـ بگذرد.
ماده۱۱۶ـ اتصالات سیم اتصال به زمین به تجهیزات تا حد امکان باید به گونهای باشد که سطوح تماس در یک صفحه قائم قرار گیرند.
ماده۱۱۷ـ در مواردی که از غلاف فلزی و زره فلزی کابل استفاده شود، غلاف و زره باید با لحیم کاری به یکدیگر همبندی شده و اتصال اصلی هادی حفاظتی به کابل با لحیم کاری به زره انجام شود.
صاعقه گیر آذرخش(ساخت ایران)
فصل نهم ـ اندازهگیری مقاومت الکتریکی الکترود زمین
ماده۱۱۸ـ منظور از مقاومت الکترود، مقاومت حجم خاکی است که الکترود راحاطه میکند و به اصطلاح حوزه مقاومت الکترود زمین گفته میشود.
ماده۱۱۹ـ هنگام اندازهگیری مقاومت الکتریکی الکترودهای اتصال به زمین، در صورتی که به هیچ عنوان امکان جداسازی الکترودها و اندازهگیری مقاومت الکتریکی مستقل آنها وجود نداشته باشد، با در نظر گرفتن کلیه اصول ایمنی و حصول اطمینان از پیوستگی، اندازهگیری مقاومت کل کافی است.
ماده۱۲۰ـ هنگام اندازهگیری مقاومت الکتریکی الکترود اتصال به زمین، به هیچ عنوان باز کردن نول ورودی (نول اداره برق) مجاز نیست.
ماده۱۲۱ـ در کارخانههایی که دارای چاههای اتصال به زمین متعدد هستند، با حصول اطمینان از پیوستگی همه آنها مقاومت کل اندازهگیری میشود.
ماده۱۲۲ـ در کارخانههایی که قطع برق آنها به هیچ عنوان مجاز نیست، ابتدا باید مقاومت کل اندازهگیری شود و در صورتی که این مقدار زیر یک اهم باشد، با اطمینان از همبندی کامل میتوان چاهها را تک تک از مدار خارج کرد و مقاومت الکتریکی مستقل آنها را اندازهگیری نمود.
ماده۱۲۳ـ در کارخانههایی که الکترودهای قابل قبول چاه و اسکلت فلزی توأماً مقاومتی زیر حد مجاز دارند، با در نظر گرفتن کلیه موارد ایمنی و پیوستگی موضوع حل میشود.
ماده۱۲۴ـ در شرایط اضطراری و استثنایی با تبعیت از رابطه ذیل مقاومت بیش از ۲اهم قابل قبول است.
«هرگاه برای مجری مقررات ثابت شود که دریک منطقه، مقاومت اتصال اتفاقی بین یک هادی فاز و جرم کلی زمین (از راه تماس مستقیم هادی فاز با زمین یا هادیهای بیگانه که به هادی خنثی یا حفاظتی وصل نیستند) از ۷ اهم بیشتر است، مجری مقررات میتواند به جای ۲ اهم کل مقاومت مجاز نسبت به جرم کلی در آن منطقه مقدار جدیدی را که از رابطه ذیل بدست میآید، مجاز اعلام کند:
(فرمول)
که درآن:
= RS مقاومت کل مجاز جدید (به جای۲ اهم) برحسب اهم
= RE مقاومت اتفاقی اتصال فاز به زمین (مقدار تجربی آماری)
= Uo ولتاژ اسمی بین فاز و خنثای سیستم (۲۲۰ ولت در موارد عادی) برحسب ولت
= ۵۰ ولتاژ مجاز تماس برحسب ولت
فصل دهم ـ اتصال به زمین تجهیزات تولید برق
ماده۱۲۵ـ اتصال به زمین تجهیزات تولید برق برای محدود کردن پتانسیل هادیهای حامل جریان نسبت به جرم کلی زمین انجام میشود و این کار به منظور حفاظت در برابر خطر برق گرفتگی در اثر تماس غیرمستقیم ضروری است.
ماده۱۲۶ـ حفاظت از مولدهای برق از طریق اتصال بدنههای هادی مولد و قسمتهای هادی بیگانه به ترمینال اصلی اتصال به زمین انجام میشود.
ماده۱۲۷ـ ترمینال اصلی اتصال به زمین به یک الکترود اتصال به زمین مستقل متصل میشود و در موارد مقتضی به سایر امکانات اتصال به زمین مربوطه به تأسیسات وصل میگردد.
ماده۱۲۸ـ در مواردی که تأسیسات با بیش از یک منبع انرژی تغذیه شوند (مانند برق شهر و یک مولد) سیستم اتصال به زمین باید طوری طراحی شود که هر یک از منابع بتوانند مستقل از منابع دیگری کار کنند و اتصال به زمین خود را حفظ کنند.
ماده۱۲۹ـ بهتر است برای هر مولدی که تأسیسات متصل به شبکه توزیع برق عمومی را تغذیه میکند، اتصال به زمین مستقل انتخاب شود.
ماده۱۳۰ـ در ماشینهای مولد فشار ضعیف سنکرون یا آسنکرون که با برق شبکه تحریک میشود، اگر در سیمپیچهای ماشین نقطه خنثی وجود داشته باشد، این نقطه نباید اتصال شود و بدنههای هادی و قسمتهای هادی بیگانه باید به ترمینال اصلی اتصال به زمین تأسیسات وصل شوند.
ماده۱۳۱ـ در مورد مولدهایی که میتوانند مستقل از منبع برق شبکه کار کنند، اگر تنها یک مولد وجود داشته باشد، هر دو اتصال زمین حفاظتی و اتصال زمین سیستم از طریق وصل نقطه خنثای مولد به بدنه مولد و قسمتهای هادی بیگانه به یک ترمینال اصلی اتصال زمین با استفاده از یک الکترود اتصال زمین مستقل ایجاد شوند.
ماده۱۳۲ـ در مورد مولدهایی که به عنوان منبع ذخیره یا منبع اضطراری بکار میروند، اگر تنها یک مولد فشار ضعیف وجود داشته باشد، نقطه خنثای سیم پیچهای آن، بدنه مولد، کلیه قسمتهای هادی در دسترس و قسمتهای هادی بیگانه باید به ترمینال اصلی اتصال زمین وصل شوند و این ترمینال اتصال زمین باید به یک الکترود اتصال به زمین مستقل وصل گردد.
ماده۱۳۳ـ در صورتی که چند مولد به طور موازی به یکدیگر متصل باشند، اتصال زمین حفاظتی بدنههای مولد و قسمتهای فلزی مربوط به آن، مشابه اتصال زمین مربوط به یک مولد خواهد بود. ولی اتصال زمین سیستم برای سیم پیچها، تحت تأثیر جریانهای دوار قرار خواهد داشت (به دلیل امکان وجود جریان در سیستمهای اتصال زمین).
ماده۱۳۴ـ برای رفع مشکل جریان جاری شده در سیم اتصال به زمین سیمپیچهای چند مولد که بطور موازی به یکدیگر وصل شدهاند، روشهای ذیل را میتوان بکار برد:
الف) وصل یک ترانسفورماتور اتصال زمین خنثی بین فازها و زمین
ب) وصل نقطه خنثای مولدها به یکدیگر و اتصال نقطه خنثای یک مولد به سیم ارت
ج) استفاده از یک رآکتور مناسب در محل وصل خنثای هر مولد که باعث تضعیف جریانهای فرکانس بالا شود، بدون آنکه امپدانس قابل توجهی را در فرکانس اصلی از خود نشان دهد.
ماده۱۳۵ـ در مولدهای سه فاز سیار فشارضعیف، سیم پیچهای مولدی را که تازه از کارخانه تحویل داده شدهاند، نمیتوان به بدنه ماشین وصل کرد. در این حالت ترمینالهای سه فاز و اتصالات نقطه خنثی باید جداگانه به جعبه ترمینال مولد یا پریز خروجی وصل شوند. همچنین نقطه ستاره سیم پیچهای مولد باید به یک نقطه مرجع مشترک وصل شود.
تبصره:
نقطه مرجع مشترک از اتصال بدنه مولد کلیه قسمتهای فلزی در دسترس، زیربدنه یا شاسی وسیله نقلیه و کلیه سیمهای حفاظتی به یکدیگر ایجاد میشود و در صورت امکان باید به نقطه اتصال زمین هم وصل شوند.
ماده۱۳۶ـ در مولدهای سیار سه فاز فشارضعیف بهتر است که جعبه ترمینال یا پریز خروجی دارای پنج اتصال باشد: یک اتصال مجزا برای سیم اتصال زمین و چهار اتصال عادی برای سه فاز و نول.
ماده۱۳۷ـ در مولدهای سیار سه فاز فشار ضعیف چنانچه فقط چهار اتصال وجود داشته باشد، از مولدها باید صرفاً برای تأمین بارهای سه فاز متعادل استفاده کرد و اتصال چهارم برای سیم اتصال زمین در نظر گرفته شود.
ماده۱۳۸ـ در مولدهای سیار سه فاز فشار ضعیف با چهار اتصال، اتصال چهارم و سیم آن نباید به عنوان سیم مشترک ارت ـ نول (PEN)مورد استفاده قرار گیرد، زیرا در صورت قطع این سیم احتمال بروز خطر وجود خواهد داشت.
ماده۱۳۹ـ اتصال بین نقطه مرجع مشترک و اتصال زمین واقعی در محل مولد ضروری است و بین نقطه خنثی و اتصال زمین در محل مصرف از وسیله حفاظتی جریان پسماند نباید اتصال برقرار شود.
ماده۱۴۰ـ کلیه کابلهای سه فاز بهتر است دارای چهار رشته باشند و به پرده فلزی قابل انعطاف یا زرهی از سیمهای فولادی مجهز باشند تا بتوانند به عنوان سیم اتصال به زمین مورد استفاده قرار گیرند.
ماده۱۴۱ـ در مولدهای تک فاز نیز باید کابل مجهز به پرده فلزی قابل انعطاف یا زرهی از سیمهای فولادی باشد تا بتواند به عنوان یک هادی حفاظتی مجزا عمل کند.
ماده۱۴۲ـ در مواردی که به دلیل طولانی بودن کابل، مقاومت زره یا پرده فلزی آن افزایش یابد، دستیابی به یک امپدانس پایین برای حلقه اتصال به زمین را مشکل میسازد، باید از کابل پنج رشتهای برای سه فاز (و کابل سه رشتهای برای تک فاز) استفاده شود، به طوری که سیم اضافی را بتوان به صورت موازی با پرده فلزی وصل نمود.
ماده۱۴۳ـ در مورد کابلهای فاقد پرده فلزی یا غلاف سیمی، این کابلها باید از نوعی انتخاب شوند که روکش آنها در برابر سایش مقاوم باشد و به سیم اتصال به زمین جداگانه مجهز باشد.
ماده۱۴۴ـ در مواردی که ممکن است کابلها و تجهیزات در معرض خطر آسیبدیدگی قرار گیرند، میتوان نوعی حفاظت تکمیلی را به کمک وسیله حفاظتی جریان پسماند(RCD) پیش بینی کرد. این وسیله نه تنها باید هنگام وقوع اتصالی بین سیم فاز و اتصال زمین یا بدنه فلزی عمل کند، بلکه باید خطر برق گرفتگی ناشی از تماس افراد با سیمهای برقدار کابلهای آسیب دیده فاقد زره یا تجهیزاتی را که کاملاً توسط محفظه فلزی پوشیده نشدهاند، کاهش دهد.
صاعقه گیر آذرخش(ساخت ایران)
فصل یازدهم ـ اتصال به زمین خطوط هوایی
ماده۱۴۵ـ اتصال به زمین سازههای فولادی مشبک (دکلها)، تیرهای فلزی و تیرهای بتونی نگهدارنده خطوط هوایی از طریق تماس آنها با زمین باید انجام شود.
ماده۱۴۶ـ در مناطقی که مقاومت ویژه خاک آنها بالاست، اتصال به زمین هوایی که به مقر تکیه گاه متصل است و در انتهای تغذیه به نول وصل میشود مناسب بوده و تا حدودی حفاظت در برابر رعد و برق را نیز تأمین میکند.
ماده۱۴۷ـ دکلهای فولادی ابتدای خطوط انتقال نیرو به سیستم اتصال زمین اصلی ایستگاه وصل میشوند.
ماده۱۴۸ـ در مواردی که مقرهها به تیری از جنس غیررسانا یا بازوهای افقی غیررسانا که به تیر وصل است، متصل شوند، حذف همبندی قسمتهای فلزی بالای تیر باعث تحمل ولتاژ ضربهای بیشتری خواهد شد و در این حال احتمال خرابی ناشی از جرقه فاز به فاز کاهش مییابد.
ماده۱۴۹ـ در مواردی که تجهیزاتی مانند ترانفسفورماتورها، کلیدهایی با قطع و وصل مکانیکی یا سرکابلها روی یک تیر پلاستیکی تقویت شده یا چوبی نصب شده باشند مقاومت در برابر ولتاژ ضربه وارد شده از طریق تیر کاهش مییابد و بنابراین قسمتهای فلزی روی تیر باید با یکدیگر همبندی شده و به زمین اتصال داده شوند.
ماده۱۵۰ـ مقرههای مهار باید روی مهار تیر نصب شوند.
ماده۱۵۱ـ هیچ بخشی از مقره نباید در ارتفاعی کمتر از سه متری بالای زمین قرار گیرد و لازم است که تا حد امکان بالاتر نصب شود، اما مقره باید طوری استقرار یابد که قسمت زیرین آن هیچ تماسی با سیم مهار در بالا و سیم فاز و تجهیزات برقدار نداشته باشد، حتی اگر یکی از آنها پاره، شکسته و یا شل شده باشد.
ماده۱۵۲ـ براکتهای فلزی متصل یا نزدیک به هر یک از سازههای فلزی ساختمان یا قسمتهای متصل به ساختمان که نگهدارنده سیم فاز هستند، باید به زمین متصل شوند، مگر آنکه اولاً سیم عایقدار باشد و ثانیاً توسط یک مقره نگهداشته شود.
ماده۱۵۳ـ سیم اتصال به زمین هوایی که در بالای خطوط نیروی هوایی نصب میشود، علاوه بر اینکه مسیری برای برگشت اتصال زمین ایجاد میکند، در برابر صاعقه نیز تا حدودی حفاظت به وجود میآورد.
فصل داوزدهم ـ اتصال به زمین روشنایی و تجهیزات الکتریکی مستقر در خیابانها
ماده۱۵۴ـ تجهیزات مستقر در خیابان عبارتند از: تیرهای ثابت چراغ برق، تابلوهای راهنمایی مجهز به روشنایی، کیوسکها و سایر وسایل مجهز به برق که به گونهای دایمی در خیابان نصب هستند.
ماده۱۵۵ـ تجهیزات مستقر در خیابان را میتوان از طریق سیستم TN-Sتغذیه و حفاظت کرد که در این صورت از کابل تغذیه با سیمهای فاز، نول و اتصال به زمین مجزا از یکدیگر استفاده میشود.
ماده۱۵۶ـ قسمتهای هادی در دسترس تجهیزات خیابان باید به ترمینال اتصال بهزمین تجهیزات و همچنین به ترمینال اتصال به زمین مدار تغذیه متصل شوند.
ماده۱۵۷ـ برای تغذیه و حفاظت تجهیزات خیابان میتوان از سیستم TN-C-نیز استفاده کرد. در این روش معمولاً از کابلی با سیم مشترک نول ـ اتصال زمین(PE) استفاده میشود.
ماده۱۵۸ـ در روشTNCS برای تأسیسات جدید، بدنههای هادی در دسترس باید از طریق یک سیم مسی به ترمینال نول وصل شود و سطح مقطع این سیم حداقل باید۱۰ میلیمتر مربع (سیم شماره۱۰) یا برابر با سطح مقطع سیم نول مدار تغذیه باشد.
تبصره:
اجزای فلزی کوچک مجزا که احتمال تماس آنها با قسمتهای هادی در دسترس یا قسمتهای هادی بیگانه یا با سیم اتصال به زمین کم است (مانند درهای فلزی کوچک و چارچوبهای در) نباید به ترتیب یاد شده به سیستم اتصال زمین وصل شوند.
ماده۱۵۹ـ در صورتی که مداری بیش از یک وسیله خیابان را تغذیه کند (مثلاً بهصورت حلقه)، یک الکترود اتصال زمین باید در واحد آخر یا ماقبل آن نصب شود و مقاومت اتصال زمین در هر نقطه قبل از وصل هر سیم همبندی یا سیم اتصال زمین بهترمینال نول باید کمتر از ۲۰ اهم باشد و چنانچه این مقاومت الکترود بیش از ۲۰ اهم باشد، باید الکترودهای اتصال زمین دیگری در طول مدار با فاصلههای مساوی از یکدیگر نصب شوند.
ماده۱۶۰ـ در صورتی که سیستم تغذیهTN-C باشد، ولی شرکت ناظر بر روشنایی عمومی، مایل به استفاده از کابلهایی با سیمهای مجزای اتصال به زمین نول باشد، و همچنین در مواردی که شرکت برق، ترمینال اتصال زمین را تهیه کرده ولی چاه اتصال زمین را برای استفاده در اختیار شرکت روشنایی نگذارد، شرکت ناظر بر روشنایی باید الکترود ارت حفاظتی خود را نصب کند و در این حالت سیستم اتصال به زمین باید از نوعTT باشد.
ماده۱۶۱ـ الکترود ارت نول ترانسفورماتور تغذیه(TN-C) یک جزء مهم از حلقه اتصالی است، ولی مقاومت آن نسبت به الکترود اتصال به زمین تحت کنترل شرکت روشنایی خیابان نیست و در چنین شرایطی برای اطمینان از قطع تجهیزاتی که دچار اتصال شدهاند، باید از وسایل حفاظتی جریان پسماند استفاده شود.
استفاده از تیرهای چراغ برق فلزی یا اسکلت فلزی واحدهای کنترل و غیره به عنوان الکترودهای اتصال به زمین حفاظتی توصیه نمیشود.
ماده۱۶۲ـ استفاده از تیرهای چراغ برق فلزی یا اسکلت فلزی واحدهای کنترل و غیره به عنوان الکترودهای اتصال زمین حفاظتی توصیه نمیشود.
فصل سیزدهم ـ اتصال به زمین داربستهای موقت و سازههای فلزی
ماده۱۶۳ـ سازههایی که به کمک اتصال پیچی یا بستهای پیچی سوار میشوند، با توجه به تعداد اتصالات ، مسیرهای متعددی با مقاومت نسبتاً مطلوب ایجاد میکنند، اما نباید این سازه موقت فلزی را به نحوی موثر متصل به زمین دانست.
ماده۱۶۴ـ در صورتی که سازههای موقت حامل مدارهای روشنایی یا مصارف کوچک باشد، توصیه میشود که سازه با سیم حفاظتی همبندی شود.
ماده۱۶۵ـ در سازههای موقت چنانچه ولتاژ کار مدار کمتر از ۵۰ ولت(AC) باشد، نیازی به همبندی نیست.
ماده۱۶۶ـ برای استفاده از ولتاژ کار بیشتر از ۵۰ ولت(AC)، سازه فلزی به عنوان قسمتی از هادی بیگانه محسوب شده و باید با سیم حفاظتی همبندی شود.
ماده۱۶۷ـ در صورتی که سازه موقتی در کنار ساختمان بلندی نصب شده باشد، این سازه فلزی موقت باید در برابر صاعقه نیز حفاظت شود.
ماده۱۶۸ـ برای حفاظت سازه موقت فلزی در برابر صاعقه، باید این سازه، هم در بالاترین نقطه نزدیک به ساختمان و هم در سطح زمین و یا در نزدیکی آن به یک یا چند سیم حفاظتی وصل شود.
ماده۱۶۹ـ سازههای فلزی موقت ممکن است برای حفاظت کافی در برابر صاعقه بهالکترودهای ارت جداگانه نیاز داشته باشند که این امر به ساختار پیها و پایههای موقت بستگی دارد.
فصل چهاردهم ـ اتصال به زمین کاروانهای مسافرتی و توقفگاه آنها
ماده۱۷۰ـ با توجه به خطرات خاص استفاده از کاروانها، استفاده از سیستمهایPME در منابع تغذیه کاروانها ممنوع است.
ماده۱۷۱ـ سیستم اتصال به زمین ساختمانهای ثابت که در محل توقفگاه کاروانها وجود دارد، طبق روش معمول است و بهتر است از سیستمTN-C-S استفاده شود.
تبصره:
کاروانهای نصب ثابت که برای جابه جا شدن پیش بینی نمیشوند، ساختمان ثابت به حساب میآیند.
شکل (۹) روش تغذیه دستگاههای الکتریکی موجود در محل استقرار کاروان را نشان میدهد.
(شکل)
یادآوری: ممکن است حداکثر شش پریز خروجی با یکRCD محافظت شوند.
ماده۱۷۲ـ سیمهای اتصال به زمین مدار در کاروانها، یعنی سیمهایی که ترمینال اتصال به زمین پریزهای خروجی کاروان را به ترمینال اصلی اتصال به زمین وصل میکنند (مانند سیم حفاظتی کابل زیر زمینی یا سیم حفاظتی دوبل در یک خط هوایی)، باید از استحکام و یکپارچگی الکتریکی بالایی برخوردار باشند.
فصل پانزدهم ـ اتصال به زمین بندرگاه کشتیهای کوچک و قایقها
ماده ۱۷۳ـ در تأسیسات الکتریکی دریایی باید خطرات ناشی از رطوبت، مورد توجه قرار گیرد. همچنین در بندرگاههایی که در معرض جزر و مد قرار دارند، محل قرارگیری سیمها و جنس مواد به کار رفته و طراحی تأسیسات الکتریکی باید به گونهای باشد که تأثیر زیان آوری روی آنها نداشته باشد.
ماده۱۷۴ـ با توجه به خطرات خاصی که برای کشتیها و قایها وجود دارد، استفاده از سیستمهایPME در منابع تغذیه بندرگاهها ممنوع است.
ماده۱۷۵ـ در بندرگاهها، منابع تغذیه سه نوع تأسیسات را تغذیه میکنند:
الف: تأسیساتی که برای انجام کار پیشبینی شدهاند مانند تأسیسات مستقر در پیادهروها که ابزارهای دستی را نیز شامل میشود.
ب: تغذیه موقتی کشتیها و قایقها: مانند تغذیه رطوبتگیرهای کشتیها و قایقها.
ج: تغذیه کشتیها و قایقهایی که دارای سیم کشی لازم برای استفاده از شبکه برق عمومی در بندرگاه هستند.
ماده۱۷۶ـ هیچ یک از سیمهای اتصال به زمین در بندرگاه نباید از جنس آلومینیوم یا کابل غیرقابل انعطاف با عایق معدنی و روکش مس باشد.
ماده۱۷۷ـ تا حدامکان از اتصالات به سیمهای محافظ باید اجتناب شود، اما در صورت نیاز این اتصالات باید در داخل پوشش حفاظتی مناسبی قرار گیرند.
ماده۱۷۸ـ طراحی سیستم تغذیه باید طوری باشد که هر یک از نقاط سوختگیری روی کشتیها بتواند به سیم اتصال به زمین سیستم توزیع الکتریکی وصول شود.
ماده۱۷۹ـ اتصال به زمین نقاط سوختگیری کشتیها باید قبل از سوختگیری انجام شود و تا پایان مرحله سوختگیری و جداشدن لولههای تخلیه از کشتی ادامه داشته باشد.
ماده۱۸۰ـ قسمتهای فلزی محل سوختگیری باید به مخزن سوخت کشتی و سیم حفاظتی مدار کلیه سیم کشیهای حفاظتی در کشتی اتصال دایمی داشته باشد.
ماده۱۸۱ـ کلیه قسمتهای فلزی روی سطوح شناور در داخل بندرگاه که شامل تجهیزات الکتریکی بوده و یا ممکن است با تجهیزات الکتریکی در تماس باشند، باید با سیم حفاظتی سیستم همبندی شوند.
ماده۱۸۲ـ این آئین نامه در پانزده فصل و ۱۸۲ ماده و ۷ تبصره در جلسه نهایی مورخ ۲۱/۳/۸۵ شورایعالی حفاظت فنی تهیه و در تاریخ///۸۵ به تصویب وزیرکار و امور اجتماعی رسید.
Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%a2%db%8c%db%8c%d9%86%e2%80%8c%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d8%b3%db%8c%d8%b3%d8%aa%d9%85-%d8%a7%d8%aa%d8%b5%d8%a7%d9%84-%d8%a8%d9%87-%d8%b2%d9%85%db%8c%d9%86-%d8%a7%d8%b1%d8%aa%db%8c%d9%86%da%af/

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 اندازهگیری 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.
یک مدار الکتریکی ممکن است به دلایل مختلفی به زمین متصل شده باشد.
در مدارهای قدرت این اتصالها معمولاً برای بالا بردن ایمنی و محافظت افراد یا دستگاهها از تاثیرات معیوب بودن عایقکاری هادیها ایجاد میشود.
اتصال به زمین در مدارهای قدرت از آسیب دیدن عایقهای مدار در اثر افزایش ولتاژ بین زمین و مدار جلوگیری کرده و این ولتاژ را در یک حد معین محدود میکند.
از اتصال زمین برای جلوگیری از افزایش الکتریسیته ساکن در هنگام حمل مواد قابل اشتعال یا تعمیر تجهیزات الکترونیکی نیز استفاده میکنند.
در برخی از انواع تلگرافها و شبکههای انتقال زمین به تنهایی نقش یکی از هادیها را ایفا میکند و به عنوان مسیر بازگشت جریان به منبع مورد استفاده قرار میگیرد.
با این کار در هزینه ایجاد یک خط جداگانه برای بازگشت جریان صرفهجویی میشود.
در اندازهگیری از زمین به عنوان یک پتانسیل الکتریکی ثابت استفاده میکنند.
که با توجه به اختلاف پتانسیل هر قسمت از مدار از زمین میزان پتانسیل آن قسمت را مشخص میکنند.
یک زمین الکتریکی باید از ظرفیت انتقال جریان مناسبی برخوردار باشد تا بتوان از آن به عنوان مبدا صفر ولتاژ استفاده کرد.
یک نمونه اتصال الکتریکی به زمین در کنار مجرای عبور آب معنی واژه زمین یا ارت در برق و الکترونیک بسیار گستردهاست و حتی ممکن است در وسایل نقلیهای مانند:
کشتی،
هواپیما،
یا فضاپیما که عملاً اتصال مشترکی با زمین ندارند نیز از این واژه به عنوان پتانسیل صفر استفاده شود.
تاریخچه:
سیستم الکترومغناطیسی تلگراف راه دور که از سال ۱۸۲۰ مورد استفاده قرار میگرفت از دو یا چند سیم برای انتقال پیامها به صورت پالسهای الکتریکی استفاده میکرد.
سپس این موضوع روشن شد (احتمالاً به وسیله دانشمند آلمانی استینهیل) که از زمین میتوان به عنوان مسیر برگشت برای کامل کردن مدار پیامها استفاده کرد.
به این ترتیب نیازی به سیم بازگشت نخواهد بود.
اما این روش در طول مسیرهای درونقارهای که در سال ۱۸۶۱ بین سنت ژوزف، میسوری و ساکرامنتو کالیفرنیا ایجاد شده بود یک مشکل داشت.
در طول فصلهای خشک سال به علت خشک بودن زمین مقاومت آن به شدت افزایش مییافت که باعث اختلال در کارکرد تلگراف میشد.
بعدها زمانی که تلفن میرفت تا جایگزین تلگراف شود این نکته روشن شد که جریانی که به وسیله شبکههای قدرت، خطوط راهآهن برقی و دیگر مدارهای تلفن و تلگراف ایجاد میشود موجب ایجاد اختلال در سیگنالهای فرستاده شده میشود.
و به این ترتیب استفاده از سیستمهای دو سیمه دوباره جایگزین شد.
ارتباطات رادیویی
اتصال الکتریکی به زمین میتواند به عنوان یک مبدا پتانسیل الکتریکی برای سیگنالهای بسامد رادیویی در نوع خاصی از آنتن مورد استفاده قرار گیرد.
قسمتی که مستقیماً با زمین در ارتباط است میتواند از یک جسم ساده مانند یک میله هادی که در زمین فرورفته تشکیل شده باشد و یا از اتصال با لولههای فلزی آب ایجاد شده باشد (در این موارد این خطر وجود دارد که بعدها لولهها با لولههای پلاستیکی تعویض شوند).
یک الکترود زمین ایدهآل باید صرف نظر از میزان جریانی که به زمین وارد میشود یا از آن خارج میشود هنواره ولتاژی برابر صفر داشته باشد.
در واقع میزان مقاومت یک سیستم زمین است که میتواند کیفیت آن را مشخص میکند و این کیفیت را میتوان به راههای مختلفی افزایش داد.
برای مثال با افزایش سطح در تماس الکترود با زمین، افزایش عمق دفن الکترود، استفاده از میلههای الکترود متعدد، افزایش رطوبت زمین، افزایش میزان مواد معدنی رسانا در خاک و یا افزایش سطح پوشیده شده به وسیله سیستم زمین میتوان مقاومت زمین را کاهش داد.
برخی سیستمهای آنتنهای فرستنده در VLF، LF، MF و یا پایینتر از رنج SW برای عملکرد مناسب خود نیازمند یک زمین خوب هستند.
برای مثال یک آنتن عمودی تک قطب نیازمند یک سیستم زمین است که معمولاً از شبکهای به هم پیوسته از سیمها که به طور شعاعی از مرکز به فاصله تقریباً برابر با طول آنتن دور میشوند، تشکیل شدهاست.
در برخی موارد این سامانه زمین در بیرون تقویت میشود تا از تلفات جلوگیری شود.
تاسیسات سیمکشی قدرت
با وصل بدنه تجهیزات الکتریکی بروز خطا در هر یک از تجهیزات موجب جاری شدن جریان در سیم زمین شده و از برق دار شدن بدنه جلوگیری میکند.
یک اتصال مناسب به زمین باید مقاومت پایینی داشته باشد تا در صورت بروز خطا، جریان جاری در زمین موجب عمل کردن سیستم حفاظت در شبکه شود.
با وصل تمامی اجسام هادی در خطر برقدار شدن میتوان از بروز شوک الکتریکی در اثر تماس با این اجسام جلوگیری کرد.
سیم زمین سیمی است که (مستقیماً یا غیر مستقیم) به یک یا چند الکترود زمین اتصال دارد.
این الکترودها ممکن است در نزدیکی محل استفاده از سیم زمین یا در محلی دورتر قرار داشته باشند.
این سیم (یا شینه داخل تابلو) زمین در سیستمهای TNS وTNCS که رایجترین سیستمهای نیرورسانی میباشند میبایست به سیم (یا شینه داخل تابلو) نول وصل شود.
همچنین ممکن است این سیم به شبکه لولهکشی شده ساختمان نیز متصل شده باشد تا مقاومت کمتری را ایجاد کند.
استفاده از لولههای آب برای اتصال به سیستم زمین با گسترش استفاده از لولههای غیر فلزی مثل لولههای پلی وینیل کلراید در برخی کشورها ممنوع شد.
در صورت همبندی پی و یا اسکلت فلزی ساختمان با چاه ارت مقاومت سیستم بمیزان زیادی کاهش یافته و ایمنی افزایش خواهد یافت.
تجهیزات الکتریکی ثابت معمولاً از اتصال زمین دائمی برخوردارند.
تجهیزات قابل حمل که دارای بدنه فلزی هستند از یک پین مخصوص برای وصل سیم زمین استفاده میکنند.
اندازه هادی زمین معمولاً با استفاده از استانداردها و مقرارت مربوط به حفاظت الکتریکی تعیین میشود.
انتقال انرژی الکتریکی
برخی از سیستمهای انتقال HVDC از زمین به عنوان سیم برگشت استفاده میکنند.
این کار به ویژه در مورد خطوط کابلی زیر آبی مورد استفاده قرار میگیرد چرا که آب دریا یک هادی مناسب است.
در این حالت برای ایجاد اتصال با زمین از الکترودهای دفن شده در زمین استفاده میشود.
محل قرار گرفتن این الکترودها باید با دقت انتخاب شود تا از خوردگی شیمیایی الکترودها و تاسیسات زیر زمینی تا جای ممکن کاسته شود.
در سیستمهای توزیع تک سیم با برگشت زمین (Single Wire Earth Return/SWER) با استفاده از یک سیم قدرت در شبکههای قدرت در هزینهها صرفهجویی میشود.
این روش معمولاً در مناطق روستایی مورد استفاده قرار میگیرد تا خطرات ناشی از برگشت جریان زیاد در زمین موجب خسارت نشود.
یکی از نگرانیهای خاص در طراحی پستهای الکتریکی افزایش پتانسیل زمین است.
زمانیکه جریان بسیار بزرگ ناشی از خطا در شبکه به زمین تزریق میشود ممکن است پتانسیل الکتریکی در مناطق مجاور محل تزریق جریان نسبت به مناطق دیگر بالا رود.
این اتفاق به دلیل محدود بودن ضریب هدایت در لایههای خاک رخ میدهد.
این تغییر پتانسیل در زمین میتواند آنقدر زیاد باشد که دو نقطه نزدیک به هم بر روی زمین دارای ولتاژی با اختلاف بالا باشند.
این اختلاف ولتاژ میتواند خطراتی را برای افرادی که در آن منطقه بر روی زمین ایستادهاند ایجاد کند (به دلیل افزایش ولتاژ گام).
همچنین لولهها، نردهها یا سیمهای ارتباطی داخل پست نیز دچار اختلاف ولتاژ میشوند که میتواند ولتاژ تماس با این اشیا را تا حد خطرناکی بالا ببرد.
چاه ارت:
برای حفاظت از برخورد آذرخش و اتصال الکتریسیته به بدنه یخچال و هر وسیله موجود در منزل و کارگاه که به برق وصل میشود .
و در اثر تماس انسان برای وی خطر ایجاد میکند معمولاً بهترین راه احداث چاه ارت (چاه زمینکاری) است.
برای ساختمان مسکونی از چاه ارت زیر ۵ اهم استفاده می شود.
و برای شرکتها و کارخانه ها از چاه ارت زیر ۲ اهم استفاده می گردد.
نحوه احداث چاه ارت
سالهای قبل از زغال و نمک برای چاه ارت استفاده میشد.
ولی پس از مدتی در اثر تماس نمک با مس صفحه مسی سولفاته میشد و عملاً چاه ارت از کار میافتاد.
ولی در حال حاضر یک حلقه چاه به عمق بین ۵ ال ۱۰ متر حفر میگردد که بستگی به جنس خاک و رطوبت زمین دارد.
و یک صفحه مسی به ابعاد ۷۰*۷۰ سانتیمتر و با ضخامت ۵ میلیمتر که به یک سیم مسی معمولاً نمره ۷۰ از طریق جوش و بست اتصال مییابد.
و از مادهای بنام بنتونیت یا سوپر اکتیو بنتونیت استفاده میگردد.
این ماده را بهمراه ۱۰۰۰ لیتر آب بصورت دوغاب در آورده و درون چاه میریزیم.
در بین کار صفحه مسی را بصورت عمودی و در وسط چاه قرار میدهیم و الباقی دوغاب را میریزیم سپس خاک را سرند کرده داخل چاه میریزیم .
یک تابلو تست برای ارت بالای چاه ارت قرار می دهیم.
و سیم ارت به شین ارت داخل تابلو وصل می گردد.
و از طریق سیم کلیه بدنه دستگاهها شامل الکتروموتور بدنه لوازم آشپزخانه هر آنچه را که به برق وصل شده و قابلیت تماس با انسان را دارد به این شمش مسی وصل میکنیم .
برای چاه صاعقه گیر نیز می توان یک چاه مشابه همین چاه ولی مجزا از این چاه با فاصله ۲ برابر عمق چاه اجرا نمود و در بلندترین نقطه ساختمان یک میله برقگیر نصب میکنیم و آنرا نیز به تابلو چاه ارت وصل میکنیم.
نتیجه:
اگر صاعقه به ساختمان بزند از طریق این میله به زمین منتقل میشود.
اگر سیم لخت شده و به بدنه فریزر ماشین لباسشویی و غیره وصل شود قبل از اینکه برای انسان خطری ایجاد کند به زمین منتقل میشود.
و خلاصه با ایجاد سیستم زمینی کردن خطر برق گرفتگی از بین میرود.
ضمناً در دو شاخههای جدید و پریزها جدید بجز سیم نول و فاز یک سیم دیگر وجود دارد و آن همین سیم ارت است.
در اثر برخورد صاعقه به ساختمانی که سیستم ارتینگ ندارد معمولاً کامپیوتر تاسیسات ساختمان و غیره آسیب میبینند.
تست چاه ارت با روشهای مختلف
چاه ارت یکی از مهمترین مواردی می باشد که برای حفظ ایمنی مکانی از آن استفاده می شود.
سیستم ارتینگ و چاه ارت ,سیستم هایی حفاظتی می باشند که برای جلوگیری از خطرات احتمالی و پیشگیری از حوادث ناگوار ناشی از صاعقه ایجاد می شود.
برای تست چگونگی اجرای چاه ارت و اطمینان از سلامت عملکرد چاه ارت بایستی تست چاه ارت انجام شود.
تست چاه ارت به چندین روش انجام می شود,در این مقاله درباره تست چاه ارت با روشهای مختلف توضیحاتی ارائه شده است.
برای تست چاه ارت نیاز به لوازم و تجهیزاتی می باشد که در اجرای دقیق تر تست چاه ارت استفاده می شود.
تست چاه ارت با استفاده از یک عدد ترانسفورماتور ایزوله ، یک عدد ولتمتر و یک عدد آمپرمتر:
در این روش تست چاه ارت سوندها در زمین قرارداده می شود.
سپس آمپر متر را با ثانویه ترانس سری نمایید و یک سر آزاد ترانس را به سیم چاه ارت متصل نموده ویک سر آمپر متر را به سوند آخر وصل نمایید.
یک سر ولتمتر را به سیم چاه ارت و سر دیگرآن را به سوند اول وصل نمایید.
سپس اولیه ترانس ایزوله را به برق ۲۲۰ ولت وصل نمایید.
و مقدار ولت به دست آمده را بر مقدار عدد آمپر متر تقسیم نمایید .
مقدار به دست آمده,مقاومت چاه ارت می باشد.
تست چاه ارت با ارت تستر یا مگر:
در این روش به این صورت می باشد که ۳ تا میله دارد .
یکی از میله ها به سیم مسی که بالا آوردیم وصل میکنیم و ۲تای دیگر را در فواصل ۱۰ و۲۰ متری بعد از چاه ارت میکوبیم و بعد مقاومت زمین را میگیریم .
اما اگر ارت تستر نداشتید می توانید با یک فیوز مینیاتوری ۱۰ آمپر چاه ارت را تست کنید .
به این صورت که یک سر فیوز را به برق وصل میکنید و بعد فیوز را وصل کرده و یک سیم هم به چاه ارت وصل کرده ودر یک لحظه به فیوز میزنید اگر فیوز قطع شد چاه ارت مقاومت استاندارد دارد.
Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%da%86%d8%a7%d9%87-%d8%a7%d8%b1%d8%aa-%db%8c%d8%a7-%d8%b2%d9%85%db%8c%d9%86-%da%a9%d8%b1%d8%af%d9%86/

.

حفاظت کاتدی و اصول آن
حفاظت کاتدی (کاتودیک) چیست؟
امروزه خوردگی شیمیایی فلزات از جمله مشکلات اساسی و هزینه ساز صنایع بزرگ به خصوص صنعت نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاهی، آب و فاضلاب و … میباشد.
لوله های انتقال و توزیع سوخت و آب،
اسکله ها،
کشتی ها،
کندانسورها،
دکلهای انتقال نیرو،
مخازن ذخیره سوخت و دیگر سازه های مدفون (و یا غوطه ور) در یک الکترولیت متناسب با شرایط موجود و با توجه به ساختار متالورژیکی خود ، خورده شده و بعد از مدتی کار یک سیستم و پروسه فعال را مختل کرده و منجر به ضرر و زیانهای غیر قابل پیش بینی می شوند.
این مبحث باعث انگیزه انجام تحقیقات وسیعی در این زمینه شده است تا روشهای عملی مقابله با خوردگی شیمیایی فلزات به عرصه ظهور برسد.
در خصوص پیشگیری از خوردگی لوله های مدفون، کف مخازن روزمینی و مخازن زیر زمینی نتیجه تحقیقات و آزمایشات انجام شده دو روش عمده زیر میباشد:
۱) استفاده از انواع پوشش
۲) استفاده از سیستم حفاظت کاتدیک
حفاظت کاتدی و اصول آن
حفاظت کاتدی (کاتودیک) چیست؟
امروزه خوردگی شیمیایی فلزات از جمله مشکلات اساسی و هزینه ساز صنایع بزرگ به خصوص صنعت نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاهی، آب و فاضلاب و … میباشد.
لوله های انتقال و توزیع سوخت و آب،
اسکله ها،
کشتی ها،
کندانسورها،
دکلهای انتقال نیرو،
مخازن ذخیره سوخت و دیگر سازه های مدفون (و یا غوطه ور) در یک الکترولیت متناسب با شرایط موجود و با توجه به ساختار متالورژیکی خود ، خورده شده و بعد از مدتی کار یک سیستم و پروسه فعال را مختل کرده و منجر به ضرر و زیانهای غیر قابل پیش بینی می شوند.
این مبحث باعث انگیزه انجام تحقیقات وسیعی در این زمینه شده است تا روشهای عملی مقابله با خوردگی شیمیایی فلزات به عرصه ظهور برسد.
در خصوص پیشگیری از خوردگی لوله های مدفون، کف مخازن روزمینی و مخازن زیر زمینی نتیجه تحقیقات و آزمایشات انجام شده دو روش عمده زیر میباشد:
۱) استفاده از انواع پوشش
۲) استفاده از سیستم حفاظت کاتدیک از آنجائیکه پوششهای موجود هیچ یک دارای راندمان ۱۰۰% نمی باشند لذا داشتن یک سیستم مکمل جهت حفاظت از خوردگی سازه های مدفون الزامی به نظر میرسد.
روش تکمیلی یاد شده سیستم حفاظت کاتدیک میباشد که در این روش با کاتد کردن سازه در حال خورده شدن (که قبلاً آند بوده است) میتوان از خوردگی آن جلوگیری نمود.
کاتد کردن سازه با جایگزینی یک منبع تامین کننده الکترون انجام پذیر است که این منبع تامین کننده یک منبع الکتریکی و یا یک فلز فعال تر (آندتر) از سازه مدفون ما میباشد.
بدیهی است استفاده از هریک از روشهای یاد شده مستلزم صرف هزینه های اقتصادی میباشد.
ولی با یک بررسی کارشناسی میتوان نتیجه گرفت که صرف هزینه های اولیه جهت پوشش دادن سازه و نصب سیستم حفاظت کاتدی نه تنها از خطرات جانبی در آینده جلوگیری میکند بلکه هزینه های مربوط به تعویض قطعات، تعمیرات و جبران خسارات و زیانهای وارده را کاهش داده و هزینه های لازم جهت نصب چنین سیستم هایی را از نظر اقتصادی توجیه پذیرتر میسازد.
عوامل بسیاری در تعیین و انتخاب روش حفاظت کاتدی موثر میباشند که از آن جمله میتوان به :
شرایط الکترولیت،
امکان دسترسی به برق،
امکان وجود بازرسی های آتی،
شرایط سازه های مجاور،
جریانهای سرگردان،
نوع و کیفیت پوشش،
مدت زمان طراحی سیستم،
شرایط اقتصادی و . . . اشاره نمود.
شرایط اقتصادی یکی از مهمترین عوامل موثر در انتخاب سیستم می باشد که در نهایت باید یک حالت بهینه فنی ـ اقتصادی ایجاد شود.
در اصل، طراحی یک سیستم حفاظت کاتدی زمانی موفقیت آمیز خواهد بود که تمامی شرایط فوق درآن مد نظر قرار گرفته باشد.
۱-۱-رفتار فلزات مدفون و غوطه ور در زمان استفاده از سیستم حفاظت کاتدیک هرگاه یک فلز در تماس با یک الکترولیت خورده شود، در این صورت با آزاد شدن الکترون، یون های مثبت به داخل الکترولیت منتقل میشوند.
در این حالت الکترون های اضافی در فلز باقی می مانند. این فرایند در مورد آهن به صورت زیر بیان می شود:
Fe––› Fe2+ + 2 e
خوردگی توسط انتقال جریان الکترون از فلز به الکترولیت صورت می گیرد که به دنبال آن یونهای مثبت به سمت الکترولیت و الکترون ها به سمت فلز حرکت میکنند.
نواحی که این جریان از آنها عبور میکند را مناطق آندی و واکنش مربوطه را واکنش آندی می نامند (در بخشهای بعدی به آن اشاره کامل خواهد شد).
اکثر اوقات یونهای فلزی با یونهای منفی داخل الکترولیت واکنش داده و محصولات خوردگی تشکیل شوند (برای مثال زنگ آهن در فولاد).
بطور عمده این واکنش ها اثری بر روی واکنش خوردگی نمی گذارند مگر در زمانیکه محصولات ناشی از خوردگی، مقاوم در برابر تهاجمات خوردگی باشند.
در نهایت بایستی از نظر بار الکتریکی یک تعادل برقرار شود.
جهت متعادل شدن واکنش از نظر بار الکتریکی، باید یک جریان از محلول (الکترولیت) به سمت فلز حرکت کند و الکترون ها در محیط دیگری که منطقه کاتدی نامیده میشود، مصرف میشوند.
میزان انتقال جریان در این واکنشها سرعت خوردگی را تعیین مینماید.
برای مثال در مورد فولاد به ازا هر اتمی که وارد الکترولیت میشود دو اتم در سطح فلز آزاد میشود.
میزان اختلاف پتانسیل بین سطح فلزات و الکترولیت آنها با توجه به دانسیته جریان و جهت انتقال جریان تغییر میکند.
این تغییرات را پلاریزاسیون می نامند. اختلاف پتانسیل فوق بستگی به نوع واکنش های شیمیایی در سطح فلز دارد.
پتانسیل فصل مشترک فلز ـ الکترولیت را میتوان با استفاده ار الکترود مرجع اندازه گیری نمود.
میزان اختلاف پتانسیل اندازه گیری شده نه تنها بستگی به نوع فلز و الکترولیت دارد بلکه نوع الکترود مرجع نیز در آن تاثیر گذار میباشد.
لذا در اندازه گیریهای اختلاف پتانسیل بین خاک و سازه مدفون فولادی عموماً از الکترود مرجع مس ـ سولفات مس استفاده میشود.
۱-۲- اصول کلی حفاظت کاتدی لازمه انجام واکنشهای مربوط به خوردگی وجود مناطق آندی و کاتدی میباشد.
اگر الکترون های سازه از یک منبع خارجی تامین شوند، میزان حرکت یونهای مثبت از سطح فلز کاهش و سرعت واکنش کاتدی افزایش می یابد.
اگر پتانسیل فلز با اعمال الکترونهای خارجی از مقدار Ecorr (پتانسیل خوردگی فلز در حالت طبیعی ) به مقدار Ep (پتانسیل حفاظتی فلز پس از اعمال حفاظت کاتدی) کاهش یابد (این مقادیر در نمودارهای مربوط به پلاریزاسیون فولاد موجود است)، در نتیجه جریان آندی و یورش خوردگی متوقف شده و حفاظت کاتدی حاصل می گردد.
جریان کاتدی (IP) توسط یک منبع خارجی تامین میگردد، که این منبع خارجی یا یک آند فلزی (روش آندهای فدا شونده) و یا یک منبع ولتاژ برق DC (روش اعمال جریان) میباشد.
۱-۲-۱- معیارهای حفاظت کاتدی اکثر فلزات در برابر خوردگی با اعمال جریان حفاظت می شوند، بطوریکه پتانسیل آنها در پتانسیل منفی تر از پتانسیل سازه نسبت به محیط قرار گیرد.
جریان مستقیم از طریق آندهای فداشونده (SACRIFICIALANODES) و یا سیستم اعمال جریان(IMPRESSED CURRENT) فراهم میشود.
تعیین و اندازه گیری پتانسیل تحت حفاظت نسبت به محیط اطرافش میتواند نمایانگر درجه و میزان حفاظت آن سازه باشد.
از استاندارد NACE – RPO169-83 به عنوان معیار سیستم حفاظت کاتدی سازه های غوطه ور یا مدفون استفاده می شود.
در خیلی از شرایط میتوان خوردگی را در مقادیر کمتر نیز حفاظت کاتدی نمود.
این معیار در استانداردNACE-RPO169-83 تحت عنوان ” کنترل خوردگی خارجی سیستم های خطوط لوله فلزی غوطه ور یا مدفون” بیان شده است.
پتانسیل mv 850- برای اولین بار توسط R.J.Kuhn در سال ۱۹۳۳ بیان شده و جهت حفاظت کاتدی سازه های فولادی غوطه ور و یا مدفون پذیرفته شد.
کاربردی ترین معیار، معیار mv 850- میباشد.
معیار پتانسیل حفاظت کاتدی عبارتست از اندازه گیری پتانسیل خط لوله – خاک که این اختلاف پتانسیل توسط الکترود مرجع مس ـ سولفات مس اندازه گیری میشود.
در انتخاب معیار حفاظت کاتدی باید مسائل مربوط به هزینه های بالای تعمیرات و حفظ سرمایه های ملی در نظر گرفته شود که در نهایت به شرایط محیطی، پوشش سازه و در دسترس بودن نیروی برق بستگی دارد.
یک محیط خورنده که سازه موجود در آن دارای پوشش ضعیفی باشد و یا نیروی برق در دسترس نباشد، دلالت بر استفاده از یک معیار با ضریب احتیاط بالا میکند.
عدم تغییر در اصل طراحی نیز اشاره بر این امر دارد که حفاظت کاتدی برای سازه های حفاظت شده، به راحتی انجام شده است.
به هر حال تکنیک های مراقبت و مونیتورینگ قادر به حل و فصل مطلوب هزینه های کنترل خوردگی بدون کاهش اثرات جلوگیری از خوردگی آنها می باشد.
۱-۲-۲-مدار یک سیستم حفاظت کاتدی بدیهی است برای داشتن یک سیستم حفاظت کاتدی بایستی مدار الکتریکی آن کامل باشد.
برای این منظور لازمست تا اجزا تشکیل دهنده این مدار شناخته و مورد ارزیابی قرار گیرند.
بطور کلی این اجزا عبارتند از:
الف)کاتد:
سازه و تاسیسات فلزی مدفون و یا غوطه ور در یک الکترولیت که بایستی با استفاده از روش حفاظت کاتدی از خوردگی شیمیایی آنها جلوگیری به عمل آید، کاتد نامیده میشود.
در واقع این سازه فلزی قبل از نصب چنین سیستمی آند بوده و در حال از دست دادن الکترون و خورده شدن بوده است، که با اعمال سیستم حفاظت کاتدی و قرار گرفتن در مدار این سیستم از آند به کاتد تبدیل شده و در نتیجه خوردگی آن متوقف می شود.
ب) آند:
عنصر و یا آلیاژی که در آن واکنش آندی رخ داده و به مرور زمان و بر اساس مقدار جریان اعمالی از وزن و حجم آن کاسته میگردد آند نامیده میشود.
جنس و آلیاژ این آندها، بسته به نوع روش سیستم حفاظت کاتدی و محیط اطراف متغیر است.
ج) الکترولیت:
محیطی که در آن تبادل الکترون و واکنش یونی اتفاق میافتد و معمولاً از جنس خاک و یا آب میباشد الکترولیت نامیده میشود.
د) اتصالات الکتریکی:
جهت تکمیل مدار الکتریکی یک سیستم حفاظت کاتدی و انتقال الکترونها، از کابلهای مسی استفاده میشود که ایجاد اتصال آنها در باند باکسهای مربوطه انجام می پذیرد.
هـ) منبع تغذیه:
جهت تامین الکترون مورد نیاز و اعمال اختلاف پتانسیل لازم بین کاتد و الکترولیت (در روش اعمال جریان) از یک منبع تغذیه DC استفاده می شود.
این منبع تغذیه، جریان مستقیم مورد نیاز جهت حفاظت سازه را تأمین می کند.
۱-۳-انواع روشهای سیستم حفاظت کاتدی (کاتودیک یا کاتدیک)با توجه به نوع آند بکار رفته و نحوه عملکرد، سیستم به دو روش عمده تقسیم بندی میشود:
– روش آند فداشونده(Sacrificial Anodes)
– روش اعمال جریان (Impressed Current)حال به تشریح هریک از روشهای فوق می پردازیم.
۱-۳-۱-سیستم حفاظت کاتدی به روش آندهای فدا شوندهآندهای فدا شونده شامل آلیاژهایی از منیزیم، روی و آلومینیوم میباشند.
این آندها در خاک یا در آب به صورت ساده و یا همراه با یک پشت بند (Back Fill) مخصوص نصب میشوند.
این نوع آندها در سیستمهای حفاظت کاتدیک مربوط به خطوط لوله بصورت انفرادی و یا گروهی به خط لوله تحت حفاظت کاتدی نصب میگردند.
محدودیتهایی در استفاده از این نوع آندها وجود دارد که مربوط به اختلاف پتانسیل فصل مشترک سازه ـ آند و میزان مقاومت الکتریکی خاک (ρ) میباشد.
از این روش جهت حفاظت کاتدی سازه های که به جریان کمی نیاز داشته و یا در خاکی با مقاومت الکتریکی پائین مستقر میباشد، استفاده میگردد.
میتوان از این نوع آندها به صورت نواری شکل که در تمام طول مسیر خط لوله نصب میشوند نیز جهت جلوگیری از خوردگی استفاده کرد.
طبق استانداردهای IPS-E-TP-820, IPS-D-TP-711. از آندهای فداشونده در موارد زیر میتوان استفاده نمود:
الف – خطوط لوله با پوشش خوب که نیاز به جریان حفاظتی خیلی کمی دارند.
ب – رفع مشکلات مربوط به تداخل و جریان های سرگردان
ج -خطوط لوله کوتاه با پوشش خوب
د – در نقاط مشخصی بر روی خطوط لوله (نقاط بحرانی) که ممکن است تنها چند فوت از خط لوله نیاز به حفاظت داشته باشد.
هـ – فراهم نمودن حفاظت موقتی قسمتی از خط لوله مدفون که در شرایط خوردگی موضعی قرار دارد.
مانند منطقه عبور خط لوله از عرض رودخانه .
و – جهت حفاظت کف مخازن رو زمینی که دارای سطح وسیعی نباشند.
آندهای مورد مصرف روش آند فداشونده:
انواع آندهای مورد مصرف در روش فدا شونده عبارتند از:
۱) آندهای روی
۲) آندهای منیزیم
۳) آندهای آلومینیوم
با توجه به الکترولیت موجود در یک منطقه نوع آند مصرفی برای محیط متفاوت است و این تفاوت ناشی از شرایط ویژه الکترولیت از جمله مقاومت ویژه، PH، رطوبت و همچنین خواص و قابلیتهای هر یک از آندهای یاد شده میباشد.
به عنوان نمونه آندهای فداشونده با توجه به الکترولیت و مقدار مقاومت آن به صورت زیر دسته بندی میشوند:
الف) آندهای مصرفی در آب:
مقاومت الکتریکی آب(Ohm-Cm)
نوع آند مصرفی
کمتر از ۱۵۰
آلومینیوم
کمتر از ۵۰۰
روی
بیشتر از ۵۰۰
منیزیم
ب) آندهای مصرفی در خاک:
مقاومت الکتریکی خاک(Ohm-Cm)
نوع آند مصرفی
کمتر از ۱۵۰۰
روی
کمتر از ۵۰۰۰
منیزیم (استاندارد)
کمتر از ۶۰۰۰
منیزیم (پتانسیل بالا)
۱-۳-۲- سیستم حفاظت کاتدی به روش اعمال جریان یک سیستم اعمال جریان باید شامل یک یا چند ایستگاه به عنوان منبع جریان DC، بستر آندی و کابل هادی جریان باشد.
موقعیت این ایستگاه ها در طول خط لوله بستگی به امکان دسترسی به نیروی برق متناوب و میزان کاهش پتانسیل دارد.
کاهش میزان حفاظت یک خط لوله از محل نصب سیستم حفاظت کاتدی نیز بستگی به مقاومت طولی خط لوله و هدایت پوشش لوله دارد.
معیار احداث بسترهای آندی عمودی و افقی بایستی بر اساس استاندارد IPS-C-TP-820 بوده و انتخاب محل بسترهای مذکور بایستی پس از بررسی نتایج مربوط به بازرسی و کنترل محیطی صورت پذیرد.
حداقل فاصله بستر آندی از خط لوله مدفون یا سازه های مجاور بستگی به مقدار جریان مورد نیاز سیستم داشته و با افزایش مقدار جریان این فاصله نیز افزایش خواهد یافت.
معیار این فاصله عبارتست از :
۵۰ متر برای ۳۰ آمپر،
۱۰۰متر برای ۵۰ آمپر،
۲۰۰ متر برای ۱۰۰ آمپر
و ۳۰۰ متر برای ۱۵۰ آمپر میباشد.
ابعاد کابلهای مورد مصرف در این سیستمها باید به گونه ای انتخاب شوند که در زمانیکه حداکثر جریان طراحی از مدار عبور می کند، میزان افت ولتاژ کمتر از ۵ درصد باشد.
اطلاعات مربوط به کابلها و سیمهای مورد مصرف در این نوع سیستمها در استاندارد IPS-M-TP-750 و DIN VDE 027 موجود میباشد.
تمامی کابلهای مربوط به خروجی از قطب مثبت رکتیفایر به بسترهای آندی باید پیوسته بوده و حداکثر ۱۵۰ متر طول داشته باشند.
سیستم حفاظت کاتدی به روش اعمال جریان بهتر است در خارج از محلی که خطر انفجار و آتش سوزی دارد طراحی و نصب گردد.
مگر در حالات استثنا که بایستی بر اساس استانداردهایDIN-VDE-0165 و یاEN50014 , AFK-EmpfehlungNo.5 صورت پذیرد.
به عبارت دیگر استفاده از ترانسفورمر ـ رکتیفایر، جعبه های اتصال (BOND BOX)، جعبه های اندازه گیری اختلاف پتانسیل(TEST POINT OR TEST BOX) بایستی از نوع ضد انفجار طراحی و مورد استفاده قرارگیرد.
آندهای مورد مصرف در روش اعمال جریان:
– آند چدن پر سیلیس (سیلیکون)
– آند آلیاژ دور یکلر
– آند چدن پر سیلیس کروم دار
– آند پلاتینیوم
– آند چدن پرسیلیس مولیبدن دار
– آند گرافیتی
عمده ترین آندی که در روش اعمال جریان مورد استفاده دارد آند چدن پرسیلیس میباشد.
این نوع آندها در پشت بندهای کربنی کارآیی آندهای گرافیتی را داشته و در خاکهایی با مقاومت ویژه کم نسبت به آندهای گرافیتی ارجحیت دارند.
همچنین امکان استفاده از این آندها در دانسیته جریان های بالا وجود دارد.
عناصر تشکیل دهنده این نوع آلیاژ عبارتند از :
۹۵/۰% منگنز,
۷/۰%سیلیسیم,
۴/۱۴%کربن
و مابقی آهن.
کارآیی یک آند با نحوه نصب آن دارای رابطه مستقیم می باشد، به قسمی که یک عایق بندی ضعیف در محل اتصال به واسطه خوردگی حفره ای به مقدار قابل توجهی از کار آیی آند می کاهد.
عمر مفید آندهای مذکور معمولاً تا زمانی در نظر گرفته میشوند که قطر آنها در حدود ۳۳% کاهش یابد که البته این مقدار بستگی به قطر اولیه و میزان خوردگی حفره ای و همچنین تنشهای مکانیکی دارد.
بنابراین دو برابر کردن سطح مقطع آند عمر مفید را بیش از دو برابر افزایش خواهد داد.
این نوع آلیاژ دارای مقاومت بسیار بالایی در بسیاری از محیطهای خورنده میباشد.
استثنا قابل توجه در این مورد اسید فلوریدریک است، در حقیقت این چدنها مقاومترین فلزات و آلیاژهای تجارتی (غیر گرانبها) میباشند.
مشخصات برخی از آندهای مورد مصرف در سیستمهای حفاظت کاتدی به روش اعمال جریان در جدول ۱-۱ آورده شده است.
۱-۴-انواع بسترهای آندیمعمولاُ با توجه به اطلاعات بدست آمده از منطقه و اطلاعات حاصل از اندازه گیری مقاومت خاک و همچنین تجمع و محل استقرار دیگر تاسیسات، ساختمانها و سازه ها ، نوع و تعداد بستر انتخاب و در بخش طراحی با توجه به آن اقدامات لازم جهت انجام محاسبات صورت میگیرد.
با توجه به شکل فیزیکی و نوع پشت بند مصرفی، بستر های آندی به دو دسته عمده بسترهای آندی سطحی و بسترهای آندی عمیق تقسیم میشوند:
۱-۴-۱-بستـرهای آندی سطحـیاین نوع بسترها که عمق بستر بندرت به بیش از ۵ متر میرسد، خود به دو دسته عمده زیر تقسیم میشوند:
الف ـ بستـر آندی افقـی:
در این نوع بسترها، آندهای مورد مصرف به شکل افقی و در کانالی به عرض ۶۰ سانتی متر و به عمق ۲ الی ۳ متر و به فاصله مرکز به مرکز ۳ الی ۸ متر از یکدیگر قرار میگیرند.
پشت بند این نوع بسترها کک میباشد که بایستی به ضخامت ۱۵ سانتی متر زیر و روی آندها را بپوشاند.
به عبارت دیگر استوانه ای به قطر ۳۰ سانتی متر (یک فوت) و به طول بستر آندی از کک کوبیده شده داشته باشیم که آندها در مرکز آن قرار گرفته اند.
در این نوع بسترها جهت انتقال گازهای حاصل از واکنشهای شیمیایی به سطح زمین از لوله های ونت به قطر ۴ الی ۸ اینچ و از جنس آزبست استفاده میشود.
این نوع بستر بدلیل صرفه اقتصادی در حفاری و آماده سازی بستر و استقرار آندها بیشتر از بسترهای دیگر مورد استفاده قرار میگیرند.
ولی بدلیل آنکه در این بسترها با تعداد آند زیاد به حفاری در طول زیادتری نیازمی باشد و لذا در اماکن و مناطقی که از بابت تملک زمین و تجمع سازه ها و تاسیسات دیگر محدودیت دارد استفاده از چنین بسترهایی محدودیت خواهد داشت.
ب – بستـر آندی عمـودی :
در این نوع بسترها که بیشتر در شبکه های توزیع گاز طبیعی، نفت، آب، مخازن ذخیره سازی و … استفاده میشود.
آندها به صورت عمودی و در کانالهایی به قطر ۳۰ الی ۵۰ سانتی متر و به عمق حدود ۳ متر و به فاصله مرکز به مرکز ۳ الی ۱۰ متر از یکدیگر قرار می گیرند.
که پشت بند ککی آندها بایستی به قطر حداقل ۳۰ سانتی متر دور تا دور آندها را پرکند .
در این نوع بسترها نیز از لوله های ونت جهت تسهیل درخروج گازهای حاصل از واکنشهای شیمیایی استفاده به عمل می آید .
۱-۴-۲-بستـرهای آندی عمیـق از بسترهای آندی عمیق در مناطقی که طبقات بالایی خاک مقاومت مخصوص بالایی داشته و یا امکان ایجاد بسترهای آندی افقی و عمودی غیر ممکن باشد.
و همچنین در مواقعی که تجمع سازه های مدفون را داشته باشیم، استفاده به عمل می آید.
این نوع بسترها عبارتند از:
الف – بستر آندی چاهی خشک :
در این نوع بسترها آندها به صورت عمودی و در یک راستا در کانالی به قطر ۳۰ الی ۵۰ سانتی متر و به عمقی که بستگی به تعداد آندها دارد قرار میگرند .
در این نوع بستر پشت بندآندها کک می باشد و لوله ونت مصرفی از جنس فولاد گالوانیزه می باشد.
عمق این نوع بستر بستگی به تعداد آندهای مصرفی دارد ، به عبارت دیگر با توجه به اینکه فاصله مرکز به مرکز آندها عموما” ۳ متر می باشد.
و اولین آند تا سطح زمین بایستی حداقل ۵/۱ متر و آخرین آند تا انتهای بستر حداقل ۵/۰ متر فاصله داشته باشد.
لذا می توان در محاسبات عمق بستر را بدست آورد .
ولی لازم به ذکر است که بنا به نظر طراح فاصله ها و عمق مذکور قابل تغییر می باشد.
ب – بستر آندی چاهیِ تر:
این نوع بستر مشابهت زیادی با بستر آندی چاهی خشک دارد با این تفاوت که در این نوع بستر پشت بند مصرفی برای آندها آب می باشد.
به عبارت دیگر عمق این نوع بسترها بستگی به عمق سفره های آب زیرزمینی دارد،.
یعنی بایستی حفاری تا عمقی انجام پذیرد که آب کل عمق بستر را در برگرفته و حداقل ۱۲ متر از سطح آند اول بالاتر قرارگیرد .
در این نوع بستر آندها به وسیله طناب مخصوص و با استفاده از قرقره در مرکز چاه قرار می گیرند.
و فاصله مرکز به مرکز آنها که بایستی حدود ۳ متر باشد به وسیله طناب ها تنظیم میگردد.
کابل آندها مانند بستر چاهی خشک بوسیله دو راهی اتصال کابل به کابل بستر متصل شده و از هر آند یک کابل به باند باکس مثبت که معمولاً یک باند باکس هشت ترمیناله می باشد اتصال پیدا می کند.
در این نوع بستر جهت جلوگیری از ریزش کانال معمولاً از یک لوله فولادی به قطر ۱۲ اینج ( قطر بستر ) و به طول بستر استفاده میگردد.
از این نوع بسترها بدلیل هزینه بالای حفاری و نصب آندها در مواقع خاصی استفاده می گردد.۱
-۵- نحوه حصول اطمینان از عملکرد یک سیستم حفاظت کاتدی پس از نصب یک سیستم حفاظت کاتدی، جهت حصول اطمینان از عملکرد سیستم، باید اختلاف پتانسیل بین خاک و سازه فلزی مدفون اندازه گیری شود.
اساس این اندازه گیری اعمال یک جریان (حاصل از اختلاف پتانسیل بین خاک و سازه تحت حفاظت) میباشد.
اختلاف پتانسیل مذکور در اثر افت ولتاژ سازه مدفون، مقاومت بین سازه و خاک و در نهایت پلاریزاسیون میباشد.
واضح است که با توجه به شرایط خاک از نظر مقاومت الکتریکی و درجه عایقی پوشش مصرفی و سطح لوله، مقدار جریان مورد نیاز جهت جلوگیری از خوردگی سطح سازه مدفون، متفاوت خواهد بود.
لذا نمیتوان مقدار جریان را به عنوان معیاری جهت ارزیابی نحوه عملکرد سازه مدفون تحت حفاظت کاتدی استفاده نمود.
بنابراین پتانسیل جدیدی را که لوله بعد از اعمال جریان حفاظتی اختیار خواهد کرد به عنوان معیار محسوب مینمایند.
استانداردهایی جهت کمک به اندازه گیری نحوه عملکرد یک سیستم حفاظت کاتدی تهیه شده است که در بخش معیار های حفاظت کاتدی به آن اشاره گردید.
معیار فوق برای سازه ای از جنس فولاد در الکترولیتی مانند خاک برابرmv850- میباشد.
مقدار منفی بیانگر این واقعیت است که سازه نسبت به خاک از پتانسیل منفی تری برخوردار بوده و جریان حفاظت کاتدی به سمت محیط های آندی جریان دارد.
اندازه گیری این اختلاف پتانسیل بایستی در فواصل مکانی و زمانی مشخص که توسط طراح سیستم تعیین میگردد انجام پذیرد.
در فواصل مکانی مشخصی که حداقل هر ۵۰۰ متر و حداکثر هر ۱۰۰۰ متر میباشد با نصب یک ایستگاه اندازه گیری پتانسیل سهل تر خواهد گردید.
این ایستگاه که تست پوینت (TEST POINT) نامیده میشود شامل جعبه ای است که کابل متصل شده به لوله (و یا هر سازه فلزی تحت پوشش سیستم حفاظت کاتدی) به روش جوش احتراقی (CADWELD) در آن مستقر گردیده است.
تا اندازه گیری مذکور توسط یک ولتمتر و نیم پیل مرجع مس ـ سولفات مس انجام پذیرد.
استفاده از نیم پیل مرجع دائمی در کف مخازن روزمینی با قطر زیاد از جمله مواردی است که طراح جهت سهولت و امکان انجام این اندازه گیری بایستی به آن توجه داشته باشد.
معیار اختلاف پتانسیل یاد شده بستگی به شرایط محیطی متفاوت خواهد بوده به عنوان نمونه در صورتیکه وجود خوردگی میکروبیولوژی در خاک منطقه به اثبات رسد این معیار یعنی mv 850- حداقل mv 100- شیفت پیدا کرده و به mv 950- میرسد.
به عبارت دیگر در مناطقی که خوردگی میکروبیولوژی در خاک منطقه وجود داشته باشد این معیار حداقل mv 950- خواهد بود.
همانطور که این معیار دارای حداقل میباشد بدیهی است که دارای رنجی به عنوان حداکثر مقدار مجاز نیز باشد.
حداکثر مقدار این معیار بستگی به نوع پوشش لوله دارد.
بدین ترتیب که اگر پوشش لوله از نوع سرد باشد این مقدار نبایستی از mv 1600- تجاوز نماید و در صورتیکه پوشش لوله از نوع گرم باشد حداکثر مقدار مجاز این معیار mv 2200- خواهد بود.
در صورتیکه حداکثر معیار فوق رعایت نشود پوشش لوله آسیب دیده و عواقب بعدی را به دنبال خواهد داشت.
۱-۶-واکنش های آندی یکی از واکنشهایی که پس از نصب و راه اندازی سیستمهای حفاظت کاتدی انجام پذیر میباشند واکنش آندی می باشد.
واکنشهای اکسیداسیون زیادی وجود دارند که ممکن است روی سطح یک آند رخ دهد.
جنس آندهای مورد مصرف و شرایط محیط باعث میگردند تا یکی از واکنشهای فوق بر دیگر واکنشها غلبه کرده و عموماً اتفاق افتد.
سه واکنش اولیه که در سطح آند رخ میدهند عبارتند از :
– اکسید اسیون فلز
– متصاعد شدن اکسیژن
– متصاعد شدن کلر در آندهای فدا شونده واکنش آندی اولیه بطور نرمال اکسیداسیون فلز است.
یعنی: M –› Mn+ + ne
با توجه به اینکه در خاک های خنثی یون فلز ناپایدار است و با آب برای تشکیل یک هیدروکسید یا اکسید هیدراته و یون های هیدروژن واکنش انجام می دهد.
بنابراین داریم که:M+ + H2O –› MOH + H+
این واکنش ها تا زمانی که مصرف آندها ادامه دارد باعث بوجود آمدن جریان میگردند.
برای آندهای مورد مصرف در روش اعمال جریان در مناطقی که خاک و آب دارای میزان خیلی کمی از کلرید هستند واکنش اولیه آندی متصاعد شدن اکسیژن است یعنی در این آندها واکنش زیر رخ می دهد:
۲H2O –› O2 + 4H+ +4eوقتی که یون های سولفات در الکترولیت حضور داشته باشند واکنشهایی مشابه واکنشهای زیر اتفاق می افتد:
SO42-+ 2H2O –› ۲H2SO4 + O2 + 4e
۲H2SO4 –› SO42- + O2 + 2H+
۲Cl- –› Cl2 + 2e
اکسیژن مجدداً آزاد شده و هیدروژن بصورت یون تشکیل میگردد.
متصاعد شدن کلر واکنشی است که روی سطح آندهای روش اعمال جریان در حضور یون های کلرید اتفاق می افتد، سپس گاز کلر با آب برای تشکیل اسید هیپوکلرو و هیدروکلریک واکنش خواهد داد.
اسید هیپوکلرو تجزیه شده و یون های هیدروژن نیز متناسب با مقدار اسید تشکیل می شوند.
بنابراین متصاعد شدن کلر pH در سطح آند را کمتر از متصاعد شدن اکسیژن کاهش می دهد.
در جائیکه ذغال کک بعنوان مواد پر کننده برای آندهای روش اعمال جریان استفاده می شود واکنش های آندی در سطح ذرات کک بصورت زیر اتفاق می افتند:
C + H2O + 2e –› CO + 2H+
C + 2H2O + 4e –› CO2 + 4H+
تمام واکنش های اصلی آندی باعث کاهش pH محلول در محدوده آند میشوند.
پتاسیل استاندارد۴۰۰/۰+ redox ولت برای یونهای هیدروکسیل و ۱۳۶/۰ + ولت برای یونهای کلر است .
ازیک دیدگاه ترمودینامیکی اگر یک آند درالکترولیتی حاوی هر دو یون پلاریزه شده باشد ابتدا اکسیژن متصاعد شده و بعد از آن کلر متصاعد می شود.
در عمل این مسئله لزوماً واقعیت ندارد.
بعنوان مثال در آندهای گرافیتی افزایش ولتاژ برای متصاعد شدن اکسیژن خیلی بیشتر اززمانی است که برای متصاعد شدن کلر داریم.
در یک آند گرافیتی هرگاه از طریق آند واکنش پلاریزه شدن انجام شود قبل از هر چیز گاز کلر متصاعد میگردد.
Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%ad%d9%81%d8%a7%d8%b8%d8%aa-%da%a9%d8%a7%d8%aa%d8%af%db%8c%da%a9-%da%86%db%8c%d8%b3%d8%aa/


کابل فیبر نوری با همه کابلهایی که تا به حال بررسی شد کاملا تفاوت دارد زیرا براساس سیگنالهای الکتریکی که در هادیهای مسی جریان مییابند نمیباشد.
در کابل فیبر نوری از پالسهای نور (فوتونها) برای ارسال سیگنالهای باینری تولید شده توسط کامپیوترها استفاده میشود.
از آنجا که کابل فیبر نوری به جای الکتریسیته از نور استفاده میکند تقریبا هیچیک از مشکلات ذاتی کابل مسی همچون تداخل الکترومغناطیسی، مکالمه متقاطع و نیاز به زمین کردن را ندارد.
علاوه بر این، تقلیل آن بسیار کمتر است، و بنابراین کابلهای فیبر نوری را میتوان در فواصل بسیار دورتری نسبت به کابل مسی گستراند، گاهی تا ۱۲۰ کیلومتر.
کابل فیبر نوری برای استفاده در زیرساختهای شبکه و بخصوص برای اتصالات بین ساختمانها ایدهآل است، زیرا در مقابل رطوبت و سایر شرایط خارج ساختمان مقاوم است.
فیبر نوری ذاتا ایمنتر از کابل مسی هم هست، زیرا مثل مس انرژی الکترومغناطیسی قابل تشخیص ساطع نمیکند، و برداشتن مخفیانه اطلاعات از آن تقریبا غیرممکن است.
نقایص فیبر نوری عمدتا در هزینههای نصب و نگهداری آن نهفتهاند، که معمولا از هزینههای کابل مسی بسیار بیشترند.
اما در حال حاضر واقعا تفاوت خیلی زیادی بین هزینههای این دو وجود ندارد.
خود رسانه فیبر نوری در حال حاضر فقط کمی ازGategory 5 UTP گرانتر است.
با وجود این، استفاده از فیبر مشکلاتی به همراه دارد، از جمله در هنگام نصب، کابلکشی اساسا همانطور است که در مورد کابل مسی بود، فقط برای وصل کردن اتصالدهندهها به ابزار و روشهای کاملا متفاوتی نیاز است،.
لذا شما میتوانید هر آنچه را که درباره سیمکشی الکتریکی یاد گرفتهاید از پنجره دور بریزید.
از کابل فیبر نوری مدتهاست که استفاده میشود، حتی استانداردهای اولیه اترنت Mbps10 و بعدها ۱۰BaseF هم استفاده از آن را پشتیبانی میکردند و آن را FOIRL مینامیدند.
اما سرانجام استفاده از فیبر نوری در فناوری LAN پرسرعت رواج یافت و در حال حاضر تقریبا همه پروتکلهای لایه پیوند داده از جمله پروتکلهای زیر، استفاده از آن را به شکلی پشتیبانی میکنند:
-
Fast Ethernet (100BaseFX)
-
Gigabit Ethernet (1000BaseFX
-
Token Ring
-
Fiber Distributed Data Interface (FDDI)
-
۱۰۰VG-AnyLAN
-
Asynchronous Transfer Mode (ATM)
-
Fiber Channel
کابل فیبر نوری هم مثل کابل مسی معمولا با استفاده از همبندی ستاره یا حلقه نصب میشود، هرچند پروتکل FDDI دو حلقه را رواج داده است، که شامل دو حلقه تکراری است که بار آنها در خلاف جهت هم حرکت میکند و به منظور تحمل خرابی ابداع شده است.
کابل فیبر نوری شامل یک هسته است که از شیشه یا پلاستیک ساخته میشود، و یک روکش۱ که هسته را در برمیگیرد، و روی آن یک لایه حائل پلاستیکی یک لایه از فیبر Kevlar به منظور محافظت و یک پوشش بیرونی از تفلون یا PVC قرار دارد، همانطور که در شکل ۱۳-۴ نشان داده شده است.
رابطه بین هسته و روکش است که کابل فیبر نوری را قادر میسازد سیگنالها را در چنان فواصل دوری منتقل کند.
شفافیت هسته کمی بیش از روکش است، که باعث میشود سطح داخلی روکش حالت انعکاسی داشته باشد.
وقتی پالسهای نور در هسته حرکت میکنند توسط روکش به عقب و جلو انعکاس داده میشوند.
به دلیل این انعکاس است که میتوان کابل را در گوشهها خم کرد و سیگنالها میتوانند بدون اینکه مسدود شوند به حرکت خود ادامه دهند.
دو نوع مهم کابل فیبر نوری وجود دارد، به نامهای تکحالته۲ و چندحالته۳، که از جهات گوناگون با هم تفاوت دارند.
مهمترین تفاوت آنها در ضخامت هسته و روکش است.
فیبر تک حالته معمولا ۱۲۵/۸٫۳ میکرون است و فیبر چندحالته ۱۲۵/۶۲٫۵ میکرون.
این ارقام مربوط به ضخامت هسته و ضخامت کل روکش و هسته هستند.
نور در هستهی نسبتا نازک فیبر تکحالته حرکت میکند بدون اینکه به اندازهای که در هسته کلفتتر فیبر چندحالته اتفاق میافتد توسط روکش منعکس شود.
سیگنالی که در کابل تکحالته منتقل شود توسط یک لیزر تولید میشود و شامل فقط یک طول موج است، در حالی که سیگنالهای چندحالته توسط یک دیود منتشرکننده نور۴ (LED) تولید میشوند و چند طول موج را منتقل میکنند.
همهی این کیفیات، کابل تکحالته را قادر میسازند نسبت به کابل چندحالته در پهناهای باد بالاتری کار کند و در فواصل تا ۵۰ برابر بیشتر گسترده شود.
اما کابل تکحالته بسیار گرانتر است و در مقایسه با کابل چند حالته شعاع انحنای نسبتا بالایی دارد، که کار با آن را سختتر میکند.
بیشتر LANهای فیبر نوری از کابل چندحالته استفاده میکنند، که علیرغم کارایی کمتر نسبت به کابل تکحالته باز هم از کابل مسی بسیار بهتر است.
شرکتهای تلفنی و تلویزیون کابلی نز به استفاده از فیبر تکحالته تمایل دارند زیرا باید دادههای بیشتری را منتقل کنند و در فواصل دورتری گسترده شوند.
کابلهای فیبر نوری در پیکربندیهای مختلف وجود دارند، زیرا این کابل موارد استفاده فراوانی دارد.
در کابلهای ساده۵ فقط یک رشته فیبر وجود دارد، در حالی که در کابلهای دوتایی۶ دو رشته در کنار هم در یک حفاظ قرار دارند.
در کابلهای چندتایی۷ تا ۲۴ رشته فیبر در یک حفاظ قرار دارند، که میتوان آنها را در هر سر برای موارد استفاده مختلف تقسیم کرد.
از آنجا که کابل فیبر نوری مشکلات کابل مسی همچون EMI و مکالمه متقاطع را ندارد میتوان تعداد زیادی رشته فیبر را با هم دستهبندی کرد بدون اینکه مثل کابل UTP نیاز به هم تابیدن آنها باشد و یا در مورد تضعیف سیگنال نگرانی وجود داشته باشد.
اتصالدهندهای که به طور سنتی برای کابلهای فیبر نوری به کار میرود اتصالدهنده ST 8 نام دارد.
این اتصالدهنده، یک اتصالدهنده خمره مانند است که ساختار قفل نیزهای دارد، همانطور که در شکل ۱۴-۴ نشان داده شده است.
اما اتصالدهنده جدیدی تحت عنوان SC 9 نیز کمکم جای خود را باز کرده است.
این اتصالدهنده بدنهای مربع شکل دارد و با فشار دادن آن به داخل سوکت قفل شود.
* شکل ۱۴-۴: اتصالدهندههای SC (چپ) و ST (راست) فیبر نوری.
میتوان اتصالدهندههای فیبر نوری را با استفاده از ابزار پرس یا جسب اپوکسی۱۰ به طرق مختلف به کابل وصل کرد.
برخلاف ابزارهایی که برای پرس کردن کابلهای مسی به کار میروند و یک بسته کامل از آنها را میتوان زیر ۱۰۰ دلار خرید، یک جعبه ابزار فیبر نوری با همان قابلیتها قیمتی بیش از ۱۰۰۰ دلار دارد و برای استفاده از آن نیز به مهارت بسیار بیشتری نیاز است.
در حال حاضر استفاده از کابل فیبر نوری تقریبا به زیرساختها منحصر است و به دلیل هزینهی بالایی که برای نصب و نگهداری آن صرف میشود در سیمکشی افقی استفاده نمیشود.
اما پتانسیل این فناوری در این زمینه بالاست.
استفاده از کابل فیبر نوری آزادیی را به طراح شبکه میدهد که با رسانه مسی هرگز تصور آن هم ممکن نبود از آنجا که با فیبر نوری قطعه کابلهایی بسیار بزرگتر از UTP، یعنی طولانیتر از ۱۰۰ متر، میتوان داشت، دیگر نیازی نیست که در جایجای یک ساختار بزرگ اتاقهای ارتباط دور حاوی سوئیچ یا هاب قرار بگیرند.
در عوض کابلهای افقی میتوانند در کل مسیر از پلاکهای دیواری به یک اتاق تجهیزات مرکزی که حاوی همه تابلوهای اتصال، هابها، سوئیچها، مسیریابها، و سایر ادوات این چنینی شبکه است کشیده شوند.
این ساختار زیرساخت فروریخته۱۱ نامیده میشود.
به این ترتیب به جای سرکشی منظم به نواحی دوردست شبکه قسمت اعظم عملیات نگهداری را میتوان در همین یک محل انجام داد.
Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%da%a9%d8%a7%d8%a8%d9%84-%d9%81%db%8c%d8%a8%d8%b1-%d9%86%d9%88%d8%b1%db%8c/


دستور العمل اتصال زمین در شبکه توزیع شبکه توزیع، اتصال زمین:
الف – پستهای هوائی:
-۱ درپستهای هوائی بدنه ودرب ترانس با ارت برقگیر و( درصورت وجود سرکابل ) ارت سرکابل به هم متصل شده به الکترود زمین حفاظتی فشار متوسط متصل میگردد.
-۲ درتابلوهای توزیع واندازه گیری می بایست یک دستگاه ارت که همزمان به بدنه ونقطه نوترال تابلو متصل میگردد احداث شود .
-۳ درابتدای کلیه فیدرهای فشار ضعیف هوائی یک فاصله پس از ترانس(حداقل ۳۰ متر از پست) سیم نول می بایست ارت گردد.
-۴ انتهای کلیه انشعابات شبکه های فشار ضعیف مشروط به اینکه فاصله تاارت قبلی کمتر از ۲۰۰ متر نباشد میبایست زمین گردد.
-۵ حداقل فاصله دوالکترود زمین مجزا ۲۰ متر میباشد.
ب – پستهای زمینی :
-۱ درپستهای زمینی بدنه کلیه تجهیزات فشار متوسط به همراه شیلد کابل و بدنه تجهیزات فشار ضعیف به اتصال زمین حفاظتی مشترک متصل میگردد.
-۲ ارت برقگیر وسرکابل بیرونی بصورت مشترک در فاصله حداقل ۲۰ متری از چاه زمین مجاور ارت می گردد.
شیلد کابلهای فشارمتوسط در صورتی که طول کابل بیش از ۳۰۰ متر باشد می بایست ازدوسمت ارت گردد.
در غیر اینصورت ارت از یک سمت کفایت میکند.
-۳ ابتدای کلیه فیدرهای فشار ضعیف،یک فاصله بعد از پست(در فاصله حداقل ۳۰ متری ) وانتهای کلیه انشعابات شبکه فشار ضعیف ( مشروط به اینکه فاصله تاارت قبلی از ۲۰۰ متر کمتر نباشد) می بایست ارت گردد.
توجه:
در نصب ارتهای جدید می بایست وضعیت ارتهای مجاور بررسی شود .
در صورتی که فاصله ۲۰ متر رعایت نمی شود می بایست ارتها همبندی گردند.
ج – آپارتمانها و مجتمع ها:
در داخل ساختمان و شبکه توزیع ، بشرح زیر TN-C-S نحوه اجرای سیستم ارت جهت رعایت سیستم است :
لازم است اتصال زمین مطابق بند (و) با مقاومت حداکثر ۲ اهم اجرا شود .
در اینصورت می بایست با همبندی شمش های نول و ارت در محل تابلو کنتور مشترکان ، هم برای ارت کردن سیستم داخلی و هم برای زمین کردن بدنه تابلو ، از اتصال زمین واحد استفاده کرد.
د- سایر موارد
-۱ درسیستمهای ارت استفاده از هادی مسی چند مفتولی استاندارد ۲۵ میلیمتر مربع مجاز است .
-۲ درمواردی که درنقطه وصل خطوط کابلی به هوائی برقگیر پیش بینی شده باشد ، لازم است بین اتصال زمین احداثی یاپرده کابل واتصال زمین برقگیرها همبندی به عمل آید.
-۳ در پایه های روشنایی می بایست کلیه پایه ها با هادی مجزا از طریق کانال ارت به یکدیگر متصل شده و پایه ابتدا و انتهایی ارت گردند.
-۴ توصیه میشود درسیستمهای بااتصال زمین مکرر وکابلهای دارای پرده هادی وشیلد ،کلیه مفصلها ازهرقبیل ، که دردسترس یا درمعرض تماس کارکنان می باشند زمین گردد.
و – نحوه اجرای اتصال زمین :
۱۷۰ سانتیمتر *۸۰*
-۱ حفر چاه ارت به ابعاد ۸۰
-۲ کوبیدن میله ارت در وسط چاه ارت حدود ۴۰ سانتیمتر
-۳ اتصال میله و کابل بصورت محکم به یکدیگر (مطابق شکل )توسط کلمپ
-۴ پر کردن چاه با آب تا نیمه میله
-۵ تخلیه خاک بنتونیت بصورت ملایم و پیوسته به درون چاه (عمدتا ۲۰۰ کیلوگرم بنتونیت)
-۶ قبل از ریختن آخرین کیسه نیاز به مکث ۵ دقیقه ای جهت متورم شدن بنتونیت می باشد.
و آخرین کیسه باید به صورتی درون چاه ریخته شود که لایه روی بنتونیت خشک باشد .
این عمل جهت جلوگیری از وارد شدن خاک و سنگ به درون الزامی است .
-۷ پرکردن چاه با خاک های در آورده شده (بهتر است سرند شود)بهمراه آب.
ه- اقلام مورد نیاز
سیم مسی ۱۲ متر،
کنکتوریکعدد ،
کلمپ رکابی یکعدد،
لوله گالوانیزه ۳متر
میله ارت یکعدد،
کابل ۲۵ یکعدد وبست فلزی ۳عدد
*در صورتی که اتصال زمین مربوط به تابلو باشد لوله گالوانیزه ۱,۵ متر و بست فلزی ۲ عدد مورد نیاز است
* عمق کانال ارت حداقل ۵۰ سانتیمتر بوده و بهتر است با آجر و نوار زرد پوشانده شده سپس خاک ریخته شود.
– لازم است مطابق دستورالعمل های بهره برداری سالیانه از صحت عملکرد ارتها اطمینان لازم حاصل گردد.
Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%a7%d8%aa%d8%b5%d8%a7%d9%84-%d8%a7%d8%b1%d8%aa-%d8%af%d8%b1-%d8%b4%d8%a8%da%a9%d9%87-%d8%aa%d9%88%d8%b2%db%8c%d8%b9/

این سلول ها با رنج وسیعی از رنگ ها و طرح های متنوع می توانند با رنگ و شکل ساختمان هماهنگ شده و نمای بیرونی ساختمان ها را زیباتر جلوه دهند.
همچنین این سلول ها می توانند جایگزین پنجره ساختمان شوند.
این پنجره ها علاوه بر اینکه عایق حرارتی و صدا هستند، برق ساختمان را نیز تولید می کنند.
راندمان این سلول ها حدود ۴ درصد است.
که در مقایسه با سلول های خورشیدی سیلیکونی کریستالی پایین میباشد.
اما مزیت این سلول ها در به کارگیری و هماهنگی آنها با نمای خارجی ساختمان است.
یکی ازمشکلات این تکنولوژی جدید، شکاف بین دو پنل شیشه ای است.
این شکاف باید به طور کامل و محکم بسته شود، به طوری که هیچ گونه هوایی نتواند وارد شده و به مواد راکتیو داخل پنل آسیب برساند.
متخصصان سازنده این سلول های استفاده می کنند، از شیشه های متخلخل استفاده کنند.
در مرحله آخر ساخت، پودر شیشه بر روی پنل ها زده شده و سپس در دمای ۶۰۰ درجه سانتی گراد برروی پنل ذوب می شوند.
تست های میزان استحکام در شرایط مختلف آب و هوایی نشان داده است که سلول های خورشیدی بعد از چندین هزار ساعت استفاده استحکام خود را حفظ کرده اند.
شرکت پیشرو الکتریک غرب:
نمایندگی فروش پنل خورشیدی در کرمانشاه
مجری برق خورشیدی در کرمانشاه
فروش تجهیزات برق خورشیدی(سولار) در کرمانشاه
Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d9%be%d9%86%d9%84-%d8%ae%d9%88%d8%b1%d8%b4%db%8c%d8%af%db%8c-%d8%af%d8%b1-%d9%82%d8%a7%d9%84%d8%a8-%d9%be%d9%86%d8%ac%d8%b1%d9%87/


مقدمه:
در تمام تأسیساتی که دارای تجهیزات الکتریکی می باشند زمین کردن یکی از مهمترین و اساسی ترین اقداماتی است که برای سلامت کارکنان انجام می پذیرد.
به صورت کلی در تأسیسات صنعتی دو نوع زمین کردن وجود دارد:
۱٫ زمین کردن حفاظتی
۲٫ زمین کردن الکتریکی
زمین کردن حفاظتی عبارت است:
از زمین کردن بدنه ی فلزی تجهیزات که در ارتباط مستقیم با مدارات الکتریکی داخلی آنها قرار ندارند.
بدین سان اگر اتصالی بین مدارات الکتریکی و بدنه ی دستگاه روی دهد زمین کردن سبب اتصال کوتاه در مدار الکتریکی و قطع منبع ولتاژ توسط مدارات حفاظتی (فیوزها، مدارشکنها و غیره) خواهدشد.
اگر تجهیزی به صورت اصولی زمین شده باشد و اتصال بدنه در آن روی بدهد در صورتی که کاربر با بدنه ی آن تجهیز مستقیما برخورد داشته باشد زمین کردن حفاظتی از برق گرفتگی وی جلوگیری خواهدکرد.
زمین کردن الکتریکی یعنی زمین کردن نقطه هایی از تجهیزات الکتریکی که جزئی از مدار الکتریکی می باشند.
مانند زمین کردن نقطه ی ستاره در:
ترانسفورماتورها،
موتورها،
و ژنراتورها.
این زمین کردن به منظور ادامه ی کار صحیح تجهیزات الکتریکی صورت می پذیرد و از بحث فعلی ما خارج می باشد.

در حقیقت آنچه که منظور این مقاله است، نوع اول زمین کردن یا زمین کردن حفاظتی است.
که در سازه ها و تأسیسات دریایی ، از قبیل سکوهای نفتی، می باشد.
در حالت عادی ،که تأسیسات و کارخانجات بر روی زمین قرار دارند، برای زمین کردن حفاظتی ابتدا مقاومت الکتریکی خاک اندازه گیری می شود.
پس از آن با توجه به مقاومت الکتریکی خاک یک یا چند چاه حفر می شود.
این گونه چاه ها “چاه ارت” نامیده می شوند.
عمق آنها بسته به نوع طراحی چاه متفاوت می باشد.
در درون این چاه یک صفحه ی بزرگ فلزی یا یک الکترود (میله ی) بلند فلزی قرار می گیرد.
این صفحه به سیمی متصل می شود که از چاه ارت بیرون می آید.
در مرحله ی بعدی این چاه ها به همدیگر متصل شده و تشکیل یک شبکه از چاه ها را می دهند.
مقاومت کلی چاه (یا چاه های) ارت باید در خانه های مسکونی کمتر از ۵ اهم باشد.
و در کارخانجات و مراکز صنعتی میبایستی کمتر از ۲ اهم باشد.

تصویر۱:
میله ی ارت که تجهیز را به صورت منفرد زمین کرده است.

تصویر۲:
یک نمونه از چاه ارت
در انتها، تمامی تجهیزات الکتریکی موجود در سایت یا کارخانه به وسیله ی سیم های ضخیم مسی (سیم زمین یا سیم ارت) به این چاه های ارت متصل می شوند.
لازم به ذکر است که:
میله های برقگیر و سیمهای گارد خطوط انتقال نیرو نیز برای حفاظت در برابر صاعقه به چنین چاه هایی متصل می شوند.

تصویر۳:
انتقال جریان اتصال کوتاه توسط پایه های دکل انتقال قدرت به شبکه ی زمین
در تأسیسات دریایی مانند:
سکوهای نفتی،
سکوهای گازی،
سکوهای حفاری و غیره
از آنجا که حفر چاه ارت در کف دریا غیرممکن می باشد به ناچارا از پایه های خود سکو به عنوان چاه ارت استفاده می شود.
به منظور زمین کردن تجهیزات مستقر در سکو ابتدا یک حلقه ی تجهیزات (EQ-ring) در زیر سطح سکو ایجاد می گردد.
این حلقه عبارت است از یک کابل ضخیم مسی که در زیر سطح سکو به صورت یک حلقه ی بسته نصب می گردد.
تجهیزات الکتریکی نصب شده بر روی سطح سکو به صورت جداگانه توسط سیم ارت خود به این حلقه ی تجهیزات متصل می شوند. (تصویر۴)

تصویر۴:
حلقه ی تجهیزات در زیر سطح سکو
پس از اتصال تجهیزات موجود در سکو به حلقه ی تجهیزات، حلقه ی تجهیزات به پایه های اصلی سکو متصل می گردد (تصویر۵).
با توجه به اینکه پایه های سکو تا عمق زیادی در کف دریا فرورفته اند می توانند نقش الکترودهای زمین بزرگی را بازی کنند.
در صورت اتصال کوتاه مدار داخلی یک تجهیز به بدنه ی آن، جریان اتصال کوتاه را از طریق حلقه ی تجهیزات به کف دریا منتقل کنند.
لازم به توضیح نیست که به دلیل هادی بودن آب دریا (آب نمک) مقداری از جریان اتصال کوتاه نیز از طریق آب دریا زمین خواهدشد.

تصویر۵:
اتصال حلقه ی تجهیزات با پایه های سکو
Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%a7%d8%b1%d8%aa%db%8c%d9%86%da%af-%d8%af%d8%b1-%d8%af%d8%b1%db%8c%d8%a7/


ارت:
در سایتهای کامپیوتری زمین مناسب از دو بابت حائز اهمیت میباشد :
الف ـ حفاظت در مقابل صاعقه و اضافه ولتاژها
ب ـ هم پتانسیل بودن تجهیزات نصبشده در سایت و کارکرد صحیح آنها بخصوص تجهیزات دیجیتال و انتقال دیتا با توجه به بکارگیری تجهیزات کامپیوتری جدید لازم است به موضوع ارت و روش اجرای اصولی آن اهمیت بیشتری داده شود تا در آینده از آسیب رسیدن به نیروی انسانی و تجهیزات کامپیوتری پیشگیری شده و از عملکرد صحیح تجهیزات اطمینان داشته باشیم .
مایع کاهنده ERS
لزوم استفاده از سیستم ارت :
به منظور حفاظت افراد و دستگاهها ، اضافه ولتاژهای تولید شده در بدنه که باعث صدمه دیدن دستگاهها و افراد میشود ، همچنین ولتاژهای بسیار زیاد و خطرناک ناشی از برخورد صاعقه با دکلهای کامپیوتری را باید در جایی خنثی نمائیم .
به همین منظور استفاده از سیستم ارت و حفاظت از تجهیزات بسیار لازم و ضروری است بعلاوه با افزایش استفاده از سیستمهای دیجیتالی و حساس ، لزوم بازنگری در طراحی ، نصب و نگهداری سیستمهای حفاظتی گراندینگ وجود دارد.
به طور خلاصه اهداف بکارگیری سیستم ارتینگ یا گراندینگ عبارتند از :
الف ـ حفاظت و ایمنی جان انسان
ب ـ حفاظت و ایمنی وسایل و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی
ج ـ فراهم آوردن شرایط ایدهال جهت کار
د ـ جلوگیری از ولتاژ تماسی
ه ـ حذف ولتاژ اضافی
و ـ جلوگیری از ولتاژهای ناخواسته و صاعقه
ز ـ اطمینان از قابلیت کار الکتریکی
مایع کاهنده ERS
روشهای اجرای ارت یا زمین حفاظتی :
بطور کلی جهت اجرای ارت و سیستم حفاظتی دو روش کلی وجود دارد که ذیلاً ضمن بیان آنها ، موارد استفاده و تجهیزات مورد نیاز هر روش و نحوه اجرای هر یک بیان میگردد.
۱ـ زمین عمقی :
در این روش که یک روش معمول می باشد از چاه برای اجرای ارت استفاده می شود.
۲- زمین سطحی:
در این روش سیستم ارت در سطح زمین (برای مناطقی که امکان حفاری عمیق در آنها وجود ندارد) و یا در عمق حدود ۸۰ سانتیمتر اجرا می گردد.
در چه شرایطی از روش سطحی برای اجرای ارت استفاده نمائیم ؟
در مکانهایی که :
ـ فضای لازم و امکان حفاری در اطراف سایت وجود داشته باشد .
ـ ارتفاع از سطح دریا پائین باشد مانند شهرهای شمالی و جنوبی کشور .
ـ پستی و بلندی محوطه سایت کم باشد .
ـ فاصله بین دکل و سایت زیاد باشد .
با توجه به مزایای روش سطحی اجرای ارت به این روش ارجحیت دارد .
اجرای ارت به روش عمقی :
الف ـ انتخاب محل چاه ارت :
چاه ارت را باید در جاهایی که پایینترین سطح را داشته و احتمال دسترسی به رطوبت حتیالامکان در عمق کمتری وجود داشته باشد و یا در نقاطی که بیشتر در معرض رطوبت و آب قرار دارند مانند زمینهای چمن ، باغچهها و فضاهای سبز حفر نمود.
مایع کاهنده ERS
ب- عمق چاه
با توجه به مقاومت مخصوص زمین ، عمق چاه از حداقل ۴ متر تا ۸ متر و قطرآن حدودا ۸۰ سانتیمتر می تواند باشد.
در زمین هایی که با توجه به نوع خاک دارای مقاومت مخصوص کمتری هستند مانند خاکهای کشاورزی و رسی عمق مورد نیاز
برای حفاری کمتر بوده و در زمینهای شنی و سنگلاخی که دارای مقاومت مخصوص بالاتری هستند نیاز به حفر چاه با عمق بیشتر می باشد.
برای اندازه گیری مقاومت مخصوص خاک از دستگاههای خاص استفاده می گردد. در صورتی که تا عمق ۴ متر به رطوبت نرسیدیم و احتمال بدهیم در عمق بیشتر از ۶ متر به رطوبت نخواهیم رسید نیازی نیست چاه را بیشتر از ۶ متر حفر کنیم .
بطور کلی عمق ۶ مترو قطر حدود ۸۰ سانتیمتر برای حفر چاه پیشنهاد می گردد.
محدوده مقاومت مخصوص چند نوع خاک در جدول زیر آمده است.
نوع خاک مقاومت مخصوص زمین ( اهم متر )
باغچهای ۵ الی ۵۰
رسی ۸ الی ۵۰
مخلوط رسی ، ماسهای و شنی ۲۵ الی ۴۰
شن و ماسه ۶۰ الی ۱۰۰
سنگلاخی و سنگی ۲۰۰ الی ۱۰۰۰۰
ج ـ مصالح مورد نیاز:
مصالح مورد نیاز و مشخصات آن برای اجرای چاه ارت ( روش عمقی ) و Rod کوبی ( روش سطحی ) در جدول زیر آمده است.
ردیف نوع جنس توضیحات
۱ میله برقگیر میله برقگیر به طول ۵/۱متر و قطر آن۱۶ میلیمتر وجنس آن مس خالص و نوک تیزباشد
۲ بست میله برقگیر به سیم ارت جهت اتصال میله برقگیر به سیم ارت در نقاطی که ارتفاع دکل حدودا ۲۰ متر باشد.
۳ یوبولیت جهت استغاده در میله برقگیر
۴ بست سیم به دکل سیم نمره ۵۰ را به اندازه های لازم بریده و رشته رشته کرده جهت اتصال سیم ارت به دکل استفاده می نمائیم
۵ تسمه آلومینیومی یا مسی در اندازه ۳*۳۰*۱۰۰ میلیمتر عدد بکار گیری با یوبولیت جهت بستن میله برق گیر در دکل های مهاری
۶ سیم مسی نمره ۵۰ متر ۷ رشته
۷ کابلشو نمره ۵۰ جهت اتصال سیستم ارت به شینه داخل سایت و یا اتصال پای دکلهای مهاری و خود ایستا به سیستم ارت
۸ لوله پلی اتیلن ۱۰ اتمسفر برای ایجاد پوشش عایق روی سیم مسی در محوطه و محل تردد
۹ بست لوله پلی اتیلن همراه پیچ و رولپلاک جهت اتصال لوله پلی اتیلن به دیوار
۱۰ پودر انفجاری cadweld جهت جوش دادن سیم به صفحه یا سیم به میله ROD یا اتصال سیمها به یکدیگردر نقاطی که دسترسی به جوش نقره یا جوش برنج وجودندارد .
۱۱ شینه مسی به ابعاد ۳*۳۰*۲۵۰ میلیمتر برای نصب در داخل سایت و اتصال دستگاهها به آن
۱۲ صفحه مسی ۵٫*۵۰*۵۰ مورد استفاده در روش عمقی ×
۱۳ مقره همراه پیچ و رولپلاک جهت اتصال شینه مسی به دیوار
۱۴ پیچ و مهره نمره ۸ با واشر فنری و تخت جهت استفاده شینه مسی –پلیت-شینه پای دکل و …
۱۵ بست سیم به صفحه مسی به منظورمحکم کردن اتصال سیم روی صفحه مسی
۱۶ بست دو سیم نمره ۵۰ جهت اتصال دو سیم نمره ۵۰ روی زمین
۱۷ پلیت مخصوص اتصال میله برقگیر به دکل برای دکل های خود ایستای ۶۰متری استفاده می گردد.
۱۸ شینه مسی مخصوص پای دکل ۳*۳۰*۱۰۰ برای وصل نمودن پای دکل های خود ایستای ۶۰متری به سیستم ارت
۱۹ میله ROD در روش سطحی استفاده می گردد.
۲۰ بست مربوط به سیم مسی و میله ROD برای اتصال سیم به میله برقگیر یاROD
۲۱ کرپی ابروئی همراه پیچ و مهره برای بستن میله برقگیر به دکل های ۱۰۰ فوتی و دکل های خود ایستای لوله ای
۲۲ بنتونیت اکتیو کیلو برای روش عمقی و سطحی
۲۳ بست میله برقگیر به پلیت جهت اتصال میله برقگیر به پلیت در دکلهای خود ایستای۶۰متری
× : صفحه مسی به ابعاد ۵/.*۴۰*۴۰ سانتیمتر برای مناطق شمالی کشور و
۵/۰*۵۰*۵۰ سانتیمتر برای مناطق نیمه خشک مانند تهران و ۵/۰*۷۰*۷۰ سانتیمتر برای مناطق کویری استفاده شده و محصول کارخانه مس شهید باهنر باشد .
از صفحه مسی با ضخامت ۳ یا ۴ میلیمتر نیز می توان استفاده نمود.
مایع کاهنده ERS
د – اتصال سیم به صفحه مسی:
اتصال سیم به صفحه مسی بسیار مهم می باشد و هرگز و در هیچ شرایطی نباید این اتصال تنها با استفاده از بست ، دوختن سیم به صفحه و یا … برقرار گردد.
بلکه حتما باید سیم به صفحه جوش داده شود و برای استحکام بیشتر با استفاده از ۲ عدد بست سیم به صفحه ( ردیف ۱۵ جدول مصالح مورد نیاز )بسته شده و محکم گردد.
برای جوش دادن قطعات مسی به یکدیگر از جوش برنج یا نقره استفاده شود و در صورت عدم دسترسی به این نوع جوش از جوش (Cadweld) استفاده گردد .
ه – حفر چاه ارت:
با توجه به شرایط جغرافیایی منطقه چاهی با عمق مناسب و در مکان مناسب (با توجه با راهنمای انتخاب محل چاه ارت ) حفر گردد. شیاری به عمق ۶۰سانتیمتر از چاه تا پای دکل برای مسیر سیم چاه ارت تا برقگیر روی دکل همچنین برای سیم ارت داخل ساختمان حفر نمائید.
در صورتی که مسیر ۲ سیم مشترک باشد بهتر است مسیر دو سیم ایزوله گردند.
همینطور مسیر سیمها باید کوتاهترین مسیر بوده و سیم میله برقگیر و ارت حتی الامکان مستقیم و بدون پیچ و خم باشد و نبایستی خمهای تند داشته باشد و در صورت نیاز به خم زدن سیم در طول بیش از ۵۰ سانتیمتر انجام گردد.
و – پر نمودن چاه ارت:
-ابتدا حدود ۲۰ لیتر محلول آب و نمک تهیه و کف چاه میریزیم بطوریکه تمام کف چاه را در برگیرد بعد از ۲۴ ساعت مراحل زیر را انجام می دهیم .
۲-به ارتفاع ۲۰ سانتیمتر از ته چاه را با خاک رس و یا خاک نرم پر مینمائیم.
۳- به مقدار لازم (حدود ۴۵۰کیلو گرم معادل ۱۵ کیسه ۳۰ کیلو گرمی)بنتونیت را با آب مخلوط کرده و بصورت دوغاب در میاوریم و مخلوط حاصل را به ارتفاع ۲۰ سانتیمتر از کف چاه میریزیم هر چه مخلوط حاصل غلیظ تر باشد کیفیت کار بهتر خواهد بود.
۴-صفحه مسی را به ۲ سیم مسی نمره ۵۰ جوش میدهیم این سیمها یکی به میله برقگیر روی دکل و دیگری به شینه داخل ساختمان خواهد رفت بنابراین طول سیم ها را متناسب با طول مسیر انتخاب می نمائیم.
۵- صفحه مسی را بطور عمودی در مرکز چاه قرار می دهیم
۶- اطراف صفحه مسی را با دوغاب تهیه شده تا بالای صفحه پر می نمائیم
۷- لوله پلیکای سوراخ شده را بطور مورب در مرکز چاه و در بالای صفحه مسی قرار می دهیم و داخل لوله پلیکا را شن میریزیم تا ۵۰ سانتیمتر از انتهای لوله پر شود این لوله برای تامین رطوبت ته چاه می باشد و در فصول گرم سال تزریق آب از این لوله بیشتر انجام گردد.
مایع کاهنده ERS
لازم بذکر است در مواردی که چاه ارت در باغچه حفر شده باشد و یا ته چاه به رطوبت رسیده باشد و یا کلا در جاهایی که رطوبت ته چاه از بالای چاه یا از پایین چاه تامین گردد نیازی به قراردادن لوله نمی باشد .
۸- بعد از قراردادن لوله پلیکا به ارتفاع ۲۰ سانتیمتر از بالای صفحه مسی را با دوغاب آماد شده پر مینمائیم.
۹-الباقی چاه را هم تا ۱۰ سانتیمتر بر سر چاه مانده ، با خاک معمولی همراه با ماسه یا خاک سرند شده کشاورزی پر می نمائیم و ۱۰ سانتیمتر از چاه را برای نفوذ آب باران و آبهای سطحی به داخل چاه با شن و سنگریزه پر می نمائیم .
روی چاه مخصوصا در مواقعی که از لوله پولیکا استفاده نمی گردد نباید آسفالت شده و یا با سیمان پر گردد.
۱۰-داخل شیار های حفاری شده را با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم معمولی و یا خاک معمولی مخلوط با بنتونیت پر نمائید.
مایع کاهنده ERS
نصب شینه و میله برقگیر:
شینه داخل ساختمان باید توسط مقره هایی از دیوار ساختمان ایزوله گردد.
قطر و طول شینه بستگی به تعداد انشعابات داخل ساختمان دارد .
(تمامی تجهیزات داخل ساختمان بایستی بطور جداگانه و موازی به این شینه متصل گردد.)
در حالتیکه دکل روی ساختمان قرار داشته باشد سیم میله برقگیر نبایستی از داخل ساختمان برده شود بلکه باید خارج از ساختمان سیم کشیده شود و همینطور مسیر عبوری سیم ارت به داخل ساختمان تا شینه ورودی ساختمان باید عایق دار باشد.
در پای دکل توسط بست ، سیم میله برقگیر به یکی از پایه های دکل خیلی محکم متصل شود و تا بالای دکل به میله برقگیر متصل گردد.
مایع کاهنده ERS
لازم بذکر است مسیر میله برقگیر از کابلهایی که به آنتنها می روند باید جدا باشد .
اجرای ارت به روش سطحی:
هفت روش برای اجرای زمین سطحی وجود دارد که عبارتند از :
۱-ROD
۲-RING
۳-پنجه ای (شعاعی)
۴-مختلط
۵- حلزونی
۶- الکتروشیمیایی
۷- شبکه ای
اجرای ارت به روش ROD کوبی:
مصالح مورد نیاز:
مصالح مورد نیاز همانند روش عمقی می باشد با این تفاوت که به جای صفحه مسی از میله های مغز فولادی ۵/۱ متری و با قطر ۱۴ میلیمتر و با روکش مس استفاده می نمائیم.
روش اجرا:
کانالی به عمق ۸۰ سانتیمتر و عرض ۴۵ سانتیمتر و طول X حفر می نمائیم طول کانال را به دو روش میتوان تعیین نمود.
الف – اندازه گیری مقاومت مخصوص خاک و انجام محاسبات لازم
ب – به روش تجربی که در ادامه شرح داده می شود.
ج- چنانچه سایت دارای دکل خود ایستا می باشد برای حفر کانال از فاصله بین اتاق تجهیزات و دکل و همچنین اطراف دکل استفاده شود .(شکل ۲)
د- چنانچه دکل روی ساختمان قرارداشته حفاری با در نظر گرفتن اتاق دستگاه و دکل در مسیری که زمین رطوبت بیشتری دارد انجام گیرد.
ه – پس از آماده شدن کانال ۲ میله به فاصله ۳متر از یکدیگر در زمین میکوبیم به گونه ای که حدود ۱۵ سانتیمتر از میله ها بیرون بمانند.
سپس ۲میله را با کابل مسی یا کابل برق به هم وصل نموده و با دستگاه ارت سنج مقاومت زمین ایجاد شده را اندازه میگیریم ، چنانچه مقاومت نشان داده شده با دستگاه بالای ۴ اهم بود میله دیگری به فاصله ۳ متر از میله دوم میکوبیم و با اتصال
۳ میله به هم مقاومت زمین ایجاد شده را اندازه گیری می نمائیم .
اینکار را تا زمانی که مقاومت اندازه گیری شده به زیر ۴ اهم برسد ادامه می دهیم.
بعد از آنکه به تعداد کافی میله کوبیده شد سیمی را که به شینه مسی نصب شده در اتاق دستگاه متصل است به تک تک میله ها جوش داده و به سمت دکل میبریم.
و – برای پر نمودن کانال ابتدا با بنتونیت روی سیم مسی را پوشانده (در زمینهایی که رطوبت کافی ندارند) و سپس با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم کانال را پر می نمائیم.
ز – مقاومت زمین اجرا شده را اندازه گیری نموده و ثبت مینمائیم ( بعد ازپر کردن کانال مقاومت زمین اندازه گیری شده کاهش خواهد داشت و باید کمتر از ۳ اهم باشد.)
نکته : در مناطق سردسیر عمق کانال حفاری شده و بطور کلی مسیر عبور کابل مسی خیلی مهم می باشد و نباید در معرض یخبندان قرار گیرد .
تاثیر کاهش درجه:
حرارت بر افزایش مقاومت سیستم زمین به شرح زیر می باشد .
دما بر حسب درجه سانتیگراد میزان مقاومت بر حسب اهم بر متر
۲۰+ ۷۲
۱۰+ ۹۹
۰ ۱۳۸
۵- ۷۹۰
سایر روش ها:
روش های دیگر در مناطق کوهستانی و سنگلاخی و مکانهای خاص کاربرد دارد که بنا به مورد با بازدید از محل و اندازه گیریهای لازم میتواند طرح مناسب تهیه گردد.
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 ایک
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 گرفتن 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 میکنیم.
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 .
مایع کاهنده ERS
نکات عمومی و مهم در خصوص سیستمهای ارت:
۱-کلیه اتصالات با مفتول برنج یا نقره جوشکاری گردد.سطح جوش باید CM 6 باشدو جهت اتصالات وجوشکاری رعایت گردد(در مواردی کدولد توصیه میشود).
۲-ازهرپایه دکلهای خودایستا هم فونداسیون دکل توسط سیم مسی و بست مخصوص به سیستم ارت و هم پای دکل به سیستم ارت جوشکاری گردد.
۳-سیم میله برقگیر ازپایه ای که آنتنهای کمتری نصب می شود و با کابلهای روی لدر حداکثرفاصله را داشته باشد،بدون خمش درمسیر ومستقیما به رینگ داخل کانال و از کوتاهترین مسیر توسط جوش متصل گردد.
۴-میله برقگیر روی دکل در بالاترین نقطه دکل(با رعایت مخروط حفاظتی با زاویه ۴۵ درجه ) بطوریکه تجهیزات راکاملا پوشش دهد،قرارگیرد و جنس آن تمام مس با آلیاژ استاندارد به قطرmm 16 و طول آن بستگی به ارتفاع نصب انتنهای روی دکل دارد.
۵-شعاع خم سیم مسی حداقل CM20 وزاویه قوس حداقل ۶۰ درجه رعایت گردد(رعایت زاویه خمش سیم مسی )
۶- پایهها و نقاط ابتداوانتهای لدر افقی به سیستم گراند متصل گردد.
۷-کلیه کابلهای ورودی به سالن دستگاه توسط بست گراند به بدنه دکل و ابتدای لدر افقی(بعد از محل خم شدن کابل)گراند شوند.
۸-به هیچ عنوان در روی دکل،جوشکاری صورت نگیرد.
۹-اتصال از شبکه گراند سیستم اجرا شده به تانکر سوخت دیزل ژنراتور، تانکر آب هوایی ، اسکلت فلزی ساختمان و در و پنجره های اتاق دستگاه صورت گیرد.
۱۰-اگر سیستمیازقبلاجرا شده باشد،سیستم قدیم بهجدید در عمقخاک متصل گردند.
۱۱-سیمارت درروی زمین باید باروکشوسیمداخلکانالها باید بدون روکش و مستقیم کشیده شود.
۱۲-پرکردن کانال باید با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم انجام گردد.
۱۳-ارتفاع نصب شینه مسی CM 50 ازکف تمام شده باشد.
۱۴-شینه داخل اتاق حدالمقدور به چیدمان دستگاهها نزدیک باشد.
۱۵-ازهر دستگاهی جداگانه سیم ارتی به شینه متصل گردد ( قطر و طول شینه گراند بستگی به تعداد انشعابات آن دارد).
۱۶- در دکلهای مهاری پر ظرفیت ، مهارهای دکل بایستی توسط بست مخصوص به گراند اتصال یابد.
۱۷- جهت استفاده ترانس برق شهر در ایستگاههای مخابرات بایستی گراند جداگانه اجرا گردد.
۱۸- در سایتهای کامپوتری جهت اجرای سیستم زمین حتی المقدور بایستی از یک زمین با سطح یکنواخت ( بدون شیب ) استفاده نمود.
۱۹- در ایستگاهها بین نول و گراند نبایستی اختلاف ولتاژ وجود داشته باشد.
۲۰- در دکلهای پر ظرفیت که ابعاد قسمت بالای دکل بیشتر از m 2 میباشد نیاز به نصب یک عدد برقگیر اضافی در سمت مقابل برقگیر اول میباشد.
۲۱- در سیمکشی داخل محوطه سایت های کامپوتری برای چراغهای روشنایی و سایر موارد باید از کابل زمینی استفاده گردد و در ایستگاههای بالای کوه و نقاط دور از شهر نباید از چراغهای روشنایی خیابانی استفاده شود.
۲۲- استاندارد قابل قبول آزمایش و تحویل اتصال زمین برای سایتهای کوچک زیر ۱۰ اهم و برای سایت های بزرگ و مهم زیر ۳ اهم میباشد.
مایع کاهنده ERS
.gif)
Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%da%86%d8%a7%d9%87-%d8%a7%d8%b1%d8%aa-%d8%af%d8%b1-%da%a9%d9%88%d9%87%d8%b3%d8%aa%d8%a7%d9%86/