مقدمه:

سیستم ارتینگ در پست های برق بسیار پر اهمیت میباشد. وظیفه سیستم ارتینگ شامل موارد ذیل میباشد.

۱- ایجاد اتصال زمین برای زمین کردن نقطه خنثی ترانسفورمرها ، راکتورها  و خازن ها

۲-ایجید مسیر تخلیه برای میله های برقگیر ها، برقگیر ها و تجهیزات مشابه

۳-ایجاد ایمنی برای کار افراد با محدود کردن اختلاف پتانسیل نقاط مختلف که ممکن است در پست به وجود آید.

۴-وسیله ای برای بی برق کردن و یا تخلیه تجهیزات به منظور  عملیات تعمیرات و نگهداری

۵-ایجاد یک مسیر کم مقاومت زمین  مناسب برای حداقل کردن افزایش پتانسیل زمین نسبت به زمین دور دست

 صاعقه گیر آذرخش

برای ایجاد سیستم ایمنی ،نیاز به زمین کردن کلیه قطعات فلزی در دسترس مربوط به:

سوئیچها ،

سازه ها ،

تانک های ترانسفورماتورها،

مسیر های راهرو فلزی ،

فنس ها،

قسمت های فلزی ساختمان ها ،

فریم کلید ها ،

ثانویه ترانسفورمرهای اندازه گیری،

و غیره بوده و بنابراین در صورت تماس و یا نزدیک شدن اشخاص به این قسمت ها  و برخور هادی های برقدار با این قسمت ها شوک خطرناکی  متوجه آنها نخواهد شد.

صاعقه گیر آذرخش

این شرایط در صورتی ایجاد خواهد شد که در همه قطعات فلزی بین شخصی که میتواند با آنها تماس کامل داشته باشد.

یا  هنگامی که شخصی با سیستم ارت در تماس باشد و بتواند قطعات فلزی را لمس کند ، پتانسیل خطرناک ایجاد نشود.

این بدان معنی است که هر قطعه فلزی منحصر بفرد تجهیزات و هر ستون سازه فلزی و غیره بایستی اتصال زمین مخصوص به خود به شبکه ارتینگ داشته باشد.

 سیستم رایج زمین در پست ها بصورت شبکه ای از هادی های افقی مدفون شده در زمین میباشد.

دلیل این که سیستم ارتینگ شبکه ای بسیار مفید میباشد به دو دلیل ذیل میباشد.

۱- در سیستمی که ماکزیموم جریان زمین ممکن است  خیلی زیاد باشد، بندرت ممکن است سیستم زمینی  با مقاومتی خیلی پایین ایجاد کرد  تا افزایش ولتاژ  در آن در هنگام تماس شخص به مقدار  ایمن برسد.

در این حالت خطر را میتوان توسط   کاهش  پتانسیل موضعی یا محلی انجام داد.استفاده از شبکه ارتینگ عملی ترین روش برای این مورد میباشد. 

۲- در پست های HV و EHV هیچ گونه سیستم زمین تک الکترود برای ایجاد هدایت کافی و ظرفیت حمل جریان ارت کافی پاسخگو نمی باشد.

صاعقه گیر آذرخش

هنگامی که بایستی چندین تک الکترود به یکدیگر  ، به سازه های فلزی،فریم تجهیزات ، و به مداراتی که نقطه خنثی  آنها بایستی زمین شوند متصل شوند نتیجه امر یک شبکه ارتینگ خواهد بود.

این شبکه در صورتی که در زیر زمین دفن شود هدایت یسیار مناسب تر و سیستم ارتینگ بسیار عالی فراهم خواهد کرد.

 اولین قدم در طراحی سیستم زمین شبکه ای شامل بررسی جانمایی تجهیزات و سازه ها میباشد.

یک کابل پیوسته بایستی بایستی دور تا دور شبکه ارتینگ برای جلوگیری از تمرکز جریان و نیز تمرکز اتصالات در یک ناحیه کشیده شود. درون شبکه کابلها بایستی بصورت موازی و با فواصل یکسان قرار گیرند.

این کابل ها بایستی تا حد ممکن  در ردیف تجهیزات و سازه ها قرار گیرند تا اتصال آنها به این تجهیزات با سهولت صورت گیرد. منتظر ادامه مقاله باشید.

در صورتی که بتوان سیستم توزیع MV و LV را به طور کامل از هم تفکیک کرد تفکیک سیستم ارت این دو سیستم توصیه می شود.

در غیر اینصورت بهتر است با یکسان سازی سیستم ارت آنها ضریب اطمینان را بالا برد.

مگر این که نول سیستم جایی دور از پست باشد که در فضاهای شهری بدلیل کمبود فضا این امر مقدور نیست.

صاعقه گیر آذرخش

نکاتی مهم در سیستم ارتینگ پست برق:

در پست برق برای دو منظور حفاظت و نقطه خنثی بنابر شرایط زیر روشهای متفاوت در نظر گرفته می شود.

اگر خطوط ورودی و خروجی فشار قوی کابلی باشد و طول هر یک از خطوط قبل از پست از ۳ کیلومتر بیشتر باشد می توان برای هر دو منظور یک چاه در نظر گرفت.

در غیر اینصورت دو چاه ارت لازم است که باید فاصله بین آنها حداقل ۲۰ متر باشد و بهتر است چاه نول دورتر باشد.

در سیستم TN وصل مستقیم بدنه های هادی به الکترود زمین مستقل ، یعنی الکترودی که از N مستقل باشد ممنوع است.

مگر در مواردی که بدنه های هادی توسط RCD حفاظت شود که برای این امر باید سیستم TN-S باشد و رابطه Ra . Ia <= ۵۰ برقرار باشد.

که Ra مقاومت الکترود زمین مستقل نسبت به جرم کلی زمین و Ia جریان باقی مانده کلید است.

پارگی هادیPEN در شبکه TNC دو نوع خطر ایجاد میکند:

۱- ولتاژ بدنه های هادی ممکن است به مدتی طولانی بیش از مقدار مجاز شود و خطر برق گرفتگی به وجود آورد.

۲- به علت مواج شدن و متغیر بودن بیش از حد هادی PEN ولتاژهای بین هر فاز و هادی PEN ممکن است به شدت تغییر کند و سبب شکست عایق بندی و سوختن لوازم شود.

برای رفع این مشکل، یکی از روشها استفاده از زمین کردن بدنه تجهیزات و زمین کردن مکرر هادی PE در طول شبکه می باشد.

که اثرات پارگی سیم زمین و یا نول را کاهش داده و در بعضی مواقع شبکه را به سمت شبکه TTهدایت می نماید.

همچنین در کاهش مقاومت زمین نیز موثر خواهد بود.

سیستم TN-C :
برای هادیهای کمتر از ۱۰mm۲ و یا تجهیزات قابل حمل پذیرفته نیست.

برای استفاده از این سیستم باید همبندی موثر انجام شود و چاههای ارت با فاصله منظم همه فضاها را پر کنند.

در این سیستم عملکرد حفاظتی PEN بر عملکرد نول آن ارجحیت دارد. یعنی در داخل تابلو، باید نول را از شین ارت بگیریم.

سیستم TN-S :

مسیرهایی که مدارهای متقاطع دارند از این سیستم استفاده می شود و اگر سطح مقطع هادی کمتر از ۱۰mm۲ باشد.

سیستم TN-C-S :

عملا با توجه به شرایط موجود در ایران پرکاربردترین نوع توزیع سیستم ارت می باشد.

در این سیستم نباید TN-C پایین دست TN-S باشد.

سیستم IT :

جایی که نمی خواهیم سیستم در هر صورت قطع شود مانند اتاق عمل از این سیستم استفاده می کنیم.

این سیستم نیار به چک کردنهای متوالی و پوشش عایقی زیادی دارد.

صاعقه گیر آذرخش