فروش ویژه صاعقه گیر اذرخش

مقدمه

سیستم ارت یا “زمین کردن” در ابتدا به‌عنوان یک اقدام ایمنی جهت حفاظت از تماس غیر مستقیم افراد (به طور تصادفی) در برابر شوک الکتریکی بوجود آمد.

به یخچال خود فکر کنید. یخچال جعبه فلزی است که روی پایه‌های لاستیکی ایستاده و برق در داخل و خارج از آن جریان دارد.

 برقی که از طریق پریز و از طریق سیم به اجزای الکتریکی داخل یخچال منتقل می‌شود از بدنه‌ی فلزی آن عایق شده است.

اگر بنا به دلایلی برق با شاسی فلزی آن تماس پیدا کند، پایه‌های لاستیکی مانع از رفتن برق به زمین می‌شوند و منتظر می‌مانند تا کسی یخچال را لمس کند.

هنگامی که کسی یخچال و یا فریزر را لمس کرد، برق از شاسی یخچال و فریزر و از طریق شخص  جریان می‌یابد، که احتمالاً باعث صدمه می‌شود.

زمین کردن یا سیستم ارت برای محافظت از آن شخص استفاده می‌شود.

با اتصال سیم ارت به قاب فلزی یخچال و فریزر، اگر شاسی به هر دلیلی سهواً برق‌دار شود، برق ناخواسته از سیم عبور کرده و با خیال راحت وارد زمین می‌شود.

و در این فرآیند، جریان الکتریکی فوق از وسیله حفاظتی مدار عبور کرده و باعث عمل کردن وسیله حفاظتی شده و در نتیجه برق قطع می‌شود.

بدیهی است که این سیم باید به چیزی وصل شود (الکترود زمین).

عمل اتصال الکتریکی بدنه تجهیزات به زمین در اصطلاح اروپایی “زمین کردن” یا ارتینگ نامیده می‌شود.

در اصطلاح آمریکایی سیستم ارت “گراندینگ” هم نامیده میشود.

اتصال به زمینپ در ابتدا فقط به‌عنوان یک اقدام ایمنی در نظر گرفته می شد.

اما با پیشرفت‌های عصر حاضر در الکترونیک و فناوری، اتصال به زمین به بخشی اساسی و جدایی‌ناپذیر از صنعت برق تبدیل شده است.

کامپیوترها، تلویزیون‌ها، اجاق‌های مایکروویو، چراغ‌های فلورسنت و بسیاری از دستگاه های برقی دیگر، “نویز الکتریکی” زیادی تولید می‌کنند.

این نویز می‌تواند به تجهیزات آسیب برساند و باعث ناکارآمدتر شدن آن‌ها شود.

زمین الکتریکی مناسب نه تنها این “نویزها ناخواسته” را برطرف می‌کند، بلکه حتی باعث می‌شود وسیله‌های حفاظتی بهتر نیز کار کنند.

 الکترود زمین چیست:

الکترود هر چیزی است که در زمین قرار می‌گیرد و برای تأمین اتصال الکتریکی به زمین استفاده می‌شود.

رایج‌ترین الکترود، میله‌ی فولادی با روکش مس است.

این میله یا راد در اصل یک شاخه به طول عموما ۳ متر از فولاد است.

راد یا همان الکترود فوق با روکش مسی پوشانده شده و به زمین کوبیده می‌شود.

فرآیند نصب الکترود را “زمین کردن” می‌نامند.

از الکترودهای دیگر می‌توان به:

الکترود صفحه‌ای،

الکترود مدفون در بتن،

لوله‌های آب،

الکترود زمین فونداسیون،

الکترود پنجه کلاغی،

الکترود مش یا ماتریسی،

و الکترود زمین الکترولیتی را نام برد که فقط تعدادی از انواع الکترودهای موجود هستند.

هر الکترود مزایا و معایب مربوط به خود را دارد.

مثلا راد فولادی با روکش مسی، قیمت پایینی دارد، اما کوبیدن آن در زمین سنگی معمولا وقت‌گیر و مشکل است.

همچنین نسبت به بعضی از الکترودها دارای خاصیت الکتریکی ضعیف‌تری است.

از سوی دیگر، رادهای الکترولیتی هزینه‌ی بالایی را جهت نصب لازم دارند، ولی تماس بهتری را با خاک برای ما فراهم می‌کنند.

 مقاومت زمین چیست:

متداول‌ترین معیار عملکردی یا مشخصات مورد استفاده در مورد الکترود زمین، مقاومت در برابر زمین یا معمولاً “مقاومت زمین” نامیده می‌شود.

در دنیای برق، مقاومت چیزی است که مخالف جریان برق باشد.

معلوم است که تمام مواد شناخته شده دارای مقداری مقاومت الکتریکی در برابر عبور جریان الکتریکی هستند.

بنابراین به همین ترتیب می‌توانید در نظر بگیرید که خاک، سنگ و ماسه مقاومت‌های مختلفی دارند.

و بر اساس ترکیب خاص خاک، مقاومت در برابر جریان الکتریکی در قسمتی که شما بوسیله‌ی الکترود به زمین وصل شده‌اید می تواند بسیار متفاوت باشد.

در حقیقت، مقاومت خاک (در هر متر مکعب) می‌تواند از مکانی تا مکانی دیگر بعضا تا هزاران اهم متفاوت باشد.

این  مورد می‌تواند تفاوت زیادی در میزان کارآمد بودن زمین شما ایجاد کند.

مقاومت در برابر زمین (یا مقاومت زمین) اندازه‌ مقاومت واقعی الکترودها در سیستم زمینی است که احداث کرده‌ایم.

این اندازه‌گیری برای اطمینان از این مطلب است که مقاومت تک الکترودها ۲۵ اهم و یا کمتر به‌دست بیاید.

هر چند شرکتهای مخابراتی معمولاً برای حفظ الزامات معتبر در مورد ضمانت، به مقدار ۲ اهم یا کمتر نیاز دارند.

 مقاومت ویژه خاک چیست:

ما می‌توانیم مقاومت الکتریکی تقریباً هر چیزی، از جمله خاک را اندازه‌گیری کنیم.

درک مقاومت در برابر جریان الکتریکی که خاک در اختیار شما قرار می‌دهد، مهندسان را قادر می‌سازد تا سیستم‌های زمینی را طراحی و اجرا کنند که معیارهای مهندسی را رعایت کند.

تفاوت مقاومت و مقاومت ویژه نسبتاً ساده است.

مقاومت ویژه مقاومتی است که بر حسب وزن یا حجم قرار تعریف می‌شود، مانند “مقاومت یک کیلوگرم مس” یا “مقاومت یک گالن آب”.

در مورد خاک، می‌خواهیم یک حجم خاص را اندازه بگیریم، به طور معمول “متر مربع”.

بنابراین، مقاومت خاک بر حسب “اهم متر” تعریف می‌شود.

 تفاوت مقاومت الکترود زمین و مقاومت ویژه خاک چیست:

مقاومت ویژه خاک مقدار مقاومت خود زمین است.

مقاومت الکترود زمین اندازه‌گیری مقاومت الکترودهای (فلزی) قرار داده شده در زمین در برابر زمین است.

معیارهای دیگری جهت عملکرد الکتریکی صحیح :

علاوه بر مقاومت الکترود زمین، سایر فاکتورهای تعیین شده در انتخاب الکترودها عبارتند از:

قدرت تحمل جریان عبوری از الکترود،

مقاومت در برابر خوردگی،

طول عمر بالا،

مقاوم در برابر تغییرات دمایی و البته مقدار مقاومت مطلوب در طول زمان.

تغییرات دمایی فصول سال می‌تواند تغییرات چشمگیری در مقاومت ویژه خاک ایجاد کند و از این طریق مقاومت الکترود زمین را تحت تأثیر قرار دهد.

این امر به ویژه در مناطقی که لایه‌ای از خاک منجمد می‌شود بیشتر احساس می‌شود.

 افزایش پتانسیل زمین چیست:

افزایش پتانسیل زمین پدیده‌ای است که وقتی مقدار زیادی از جریان الکتریکی وارد زمین می‌شود اتفاق می‌افتد.

این اتفاق در مورد صاعقه، خطای خط انتقال برق (ولتاژ بالا) و در پستهای برق اتفاق می‌افتد.

این برق  (جریان الکتریکی) باید به جایی برود، و دقیقاً مانند سنگریزه‌ای که درون استخر آب می‌افتد، برق از نقطه برخورد به زمین درست مانند موج‌های موجود در استخر آب دور می‌شود.

می‌توانید تصور کنید که هرچه به نقطه برخورد نزدیکتر باشید، جریان الکتریکی بیشتری را نیز در معرض خود قرار می‌دهید.

GPR معمولاً با واحد ولت اندازه‌گیری می‌شود.

با عبور جریان الکتریکی از سطح زمین، برق با اشیاء مختلفی از جمله تجهیزات و هر پرسنلی که در راه خود ایستاده‌اند، در تماس خواهد بود.

در مسیر عبور جریان، احتمال آسیب دیدگی به پرسنل و آسیب دیدن تجهیزات وجود دارد.

GPR پدیده‌ی بسیار مهمی است و نباید به سادگی با آن برخورد کرد.

مهندسان برق می‌توانند از برنامه‌های کامپیوتری ویژه‌ای برای شبیه سازی پدیده Ground Potential Rise در کامپیوتر استفاده کنند.

و بر این اساس سیستم‌های زمین کارآمدتری را طراحی کنند تا از افراد و تجهیزات در برابر این ولتاژهای مخرب محافظت کنند.