مقدمه
بدلیل اهمیت ایمنی و سلامت انسان در مقابل برق گرفتگی و آمار بالای حوادث و خسارات ناشی از برق گرفتگی ، تدوین استاندارد و اجرای معیارها و قوانین ایمنی برای ساختمان های مسکونی و تجاری و عمومی ضروری است که مهمترین روش ایمنی زمین کردن تجهیزات الکتریکی در ساختمان های مسکونی و تجاری و عمومی می باشد که جزء موارد الزامی نبوده است .
سیستم زمین در ساختمان های مسکونی و تجاری از قسمت های مختلفی به شرح زیر تشکیل شده است :
۱- معیارهای طراحی و محاسبه سیستم زمین
۲- مشخصات فنی تجهیزات سیستم زمین
۳- روش های اجرا و اندازه گیری مقاومت زمین
در این تحقیق اهمین زمین کردن حفاظتی در ساختمان ها ، انواع سیستم های زمین ، نقش زمین در کاهش خطر برق گرفتگی و روش های زمین کردن در رابطه با سیم کشی ساختمان ارائه می شود .
در قسمت اول معیارهای طراحی و محاسبه مقاومت سیستم زمین درباره ی تعداد الکترودها ، الکترولیت و نحوه ایجاد چاه زمین ، مقررات سیم کشی ساختمان ها در ارتباط با سیستم زمین ، ایجاد ایمنی در حمام ، محیط های خاص و نحوه زمین کردن آنها در ساختمان ها با توجه به شرایط جغرافیایی محل ساختمان توضیح داده می شود .
در قسمت دوم ، مشخصات فنی تجهیزات سیستم زمین درباره ی مشخصات تجهیزات شامل سیستم سیم کشی ، زمین ، تابلوها ، پریزها ، کلیدها برای ساختمان بررسی خواهد شد .
در قسمت سوم روش های اجراء و اندازه گیری مقاومت سیستم زمین دستورالعمل هایی برای اجرا و اندازه گیری مقاومت سیستم زمین در ساختمان های مسکونی و تجاری با توجه به شرایط مختلف نظیر وسعت ساختمان ، سطح ولتاژ ، شرایط آب و هوایی توضیح داده می شود .
تعاریف و شناخت سیستم زمین
۱-۱ هدف
هدف از سیستم زمین ساختمان های مسکونی و تجاری بررسی روش های عملی ایجاد زمین حفاظتی برا ساختمان های موجود و ساختمان های در دست اجرا برای جلوگیری از حوادث ناشی از برق گرفتگی و آتش سوزیهای ناشی از جریان های نشتی و خطرات ناشی از صاعقه می باشد .
همانطور که می توانید دامنه کاربرد سیستم زمین در ساختمان های تجاری و مسکونی برای سطح ولتاژهای ۲۳۰ ولت تکفاز و ۴۰۰ ولت سه فاز می باشد .
۲-۱ تجهیزات الکتریکی
تجهیزات که برای تولید ، تبدیل یا مصرف انرژی الکتریکی بکار می روند مانند مولدها ، موتورهای برقی ، ترانسفورماتورها ، دستگاه های برقی ، دستگاه های اندازه گیری و غیره را تجهیزات الکتریکی می گویند .
۳-۱ تأسیسات الکتریکی
هر نوع ترکیبی از وسایل و تجهیزات به هم پیوسته الکتریکی که در یک محل یا فضای معین نصب شده اند را می گویند .
۴-۱ هادی حفاظتی
هادی هایی که در اقدامات حفاظتی در برابر برق گرفتگی ، هنگام بروز اتصالی از آنها استفاده می شود و بدنه هادی را به قسمت های زیر وصل می کنند :
– بدنه های دیگر
– قسمت های هادی خارجی
– الکترود زمین ، هادی زمین شده یا قسمت برقرار زمین شده
۵-۱ الکترود زمین
یک یا چند قطعه هادی که به منظور و برقراری ارتباط الکتریکی با جرم کلی زمین در خاک مدفون شده باشد .
الکترود زمین مستقل از نظر الکتریکی ، الکترودهایی هستند که فواصل آنها از یکدیگر بقدری است که در صورت عبور حداکثر جریان ممکن از یکی از آنها ولتاژ الکترودهای دیگر به مقدار قابل ملاحظه تحت تاثیر قرار نگیرند .
نکته : جرم کلی زمین را می توان مشابه ثلینه ای با سطح مقطع بزرگ فرض کرد که مقاومت بین هر دو نقطه آن عملاً نزدیک صفر است .
۶-۱ مقاومت اتصال زمین یا مقاومت زمین
مقاومت الکتریکی بین سر آزاد الکترود زمین و جرم کلی زمین است .
۷-۱ حفاظت در برابر تماس غیرمستقیم یا حفاظت تکمیلی
جلوگیری از تماس خطرناک اشخاص و حیوانات اهلی است با :
– بدنه هادی
– قسمت های هادی خارجی که ممکن است در اثر بروز اتصالی برقرار شوند .
۸-۱ جریان مجاز یا ظرفیت حرارتی یک هادی
مقدار ثابتی از جریان است که در شرایط تعیین شده بدون این که دمای وضعیت عادی هادی از میزان معینی تجاوز نماید بتوان از آن عبور کند .
۹-۱ اضافه جریان
هر جریانی که از جریان اسمی بیشتر باشد را می گویند .
۱۰-۱ جریان اتصال کوتاه
اضافه جریانی است که در اثر متصل شدن دو نقطه با ولتاژهای مختلف در موقع کار عادی از طریق مقاومت ظاهری بسیار کم بوجود می آید .
۱۱-۱ جریان اتصالی
جریانی است که در اثر خرابی عایق یا در اثر اتصالی بوجود می آید .
۱۲-۱ جریان اتصال به زمین
جریانی است که از طریق اتصال به زمین جاری می شود .
جریان برق گرفتگی و جریان خطرناک از نظر پاتوقیزیولوژی
جریانی است که از بدن انسان یا حیوانات عبور کند و مقدار آن ( با در نظر گرفتن فرکانس ، هارمونیک و زمان تاثیر ) بقدری باشد که احتمال آسیب وجود داشته باشد .
جریات نشتی به زمین
جریانی است که بین مداری که از نظر الکتریکی آسیب ندیده است و زمین یا بدنه های هادی بیگانه برقرار شود .
جریان نشتی
مقدار موثر جمع مقادیر لحظه ای جریان هایی است که از همه هادی های برقدار یک مدار معین در نقطه ای از تاسیسات الکتریکی عبور می کنند .
جریان نشتی عملکرد
مقداری از جریان نشتی است که سبب عمل یک وسیله حفاظتی شود .
ولتاژ تماس
ولتاژ بین قطعات در دسترس موجود در یک سیستم با بدن انسان را گویند .
قطعات در دسترس
هادی ها یا بدنه هادی های سیستمی که توسط شخص قابل لمس باشند .
دسترس
منطقه ای که در محل فعالیت عادی افراد ، قابل لمس باشد .
جعبه تقسیم
محل توزیع انرژی الکتریکی در ساختمان را جعبه تقسیم یا جعبه برداشت می نامند .
تعاریف اتصال به زمین
اتصال به زمین اصلی
اتصال یک نقطه از یک سیستم ، تجهیزات یا یک وسیله الکتریکی به زمین را که برای هدفی بجز حفاظت در مقابل شوک های الکتریکی لازم است گویند .
هادی اتصال به زمین اصلی
هادی بکار رفته در اتصال زمین اصلی را گویند .
هادی محافظ و اتصال به زمین اصلی
هادی که مرکب از هادی محافظ اتصال به زمین و هادی اتصال به زمین اصلی است .
هادی شین زمین
یک هادی ( یا شین ) که به پایانه اصلی زمین متصل شده است را گویند .
پایانه اصلی زمین در ساختمان می تواند با اتصال هادی های شین زمین گسترش یابد . در این صورت تجهیزات الکتریکی در کوتاهترین مسافت ممکنه می توانند به زمین متصل گردند . هادی شین زمین برای ایجاد اتصال به زمین باید به سهولت در دسترس باشد و ترجیحاً بصورت یک حلقه ، محیط ساختمان را محصور نماید .
پتانسیل بین دو نقطه از هادی شین زمین به امپدانس هادی ها بستگی دارد . امپدانس هادی نیز وابسته به جنس سطح مقطع ، ابعاد و طول هادی است . در فرکانس های ۵۰ هرتز یا ۶۰ هرتز که مورد توجه هستند ، بکارگیری هادی مسی با سطح مقطع ۵۰ میلیمتر مربع از نظر امپدانس و قیمت مناسب است .
