جوش کدولد یا احتراقی:

جوش احتراقی یا جوش کدولد (CAD WELD) نوعی جوش می‌باشد که برای جوشکاری سیم , لوله , صفحه و میله‌های مسی به یکدیگر می‌باشد که تجهیزات آن به سادگی قابل حمل می‌باشد.

نحوه کدولد کردن بر اساس استاندارد IPS-C-TP-820 انجام می‌شود.

صاعقه گیر آذرخش(ساخت ایران)

تجهیزات جوش کدولد شامل اجزای زیر می‌باشند:

پودر کدولد مخلوطی از پودر آلومینیوم و اکسید مس است .

وزن پودر با توجه به سایز و نوع سازه انتخاب می‌گردد.

قالب گرافیتی کدولد که با توجه به نوع اتصال و سایز کابل انتخاب می‌شود.

با یک قالب به طور معمول می‌توان ۷۰ تا ۱۰۰ جوش انجام داد.

چاشنی انفجار که شامل مقداری گوگرد بوده و برای ایجاد دمای لازم برای ایجاد گرمای لازم برای احتراق به کار رفته و روی پودر کدولد ریخته می‌شود.

تفنگ احتراق به منظور محترق کردن چاشنی انفجار

کیت تمیز کننده که برای تمیز کردن قالب گرافیتی از مواد ناشی از ذوب استفاده می‌شود.

صاعقه گیر آذرخش(ساخت ایران)

دکل منوپل صاعقه گیر:

دکل‌های تک‌پایه یا مونوپل به دکل‌هایی گفته می‌شود که به صورت تک‌پایه باشد.

این دکل‌ها با مقاطع چند وجهی ساخته می‌شود.

این نوع دکل‌ها بر روی یک پایه استوار بوده و لنگر زیادی در پای دکل وجود دارد.

لرزش این دکل‌ها به تناسب بقیه دکل‌ها بیشتر می‌یاشد.

این نوع دکل‌ها با توجه به فضای کمی که اشغال می‌کنند مد نظر قرار گرفته و در محیط‌های شهری که زمین از ارزش بالائی برخوردار است، استفاده می‌شود.

ظرفیت باربری آنها محدود بوده و در اکثر مواقع تنها برای شبکه  موبایل و یا نصب صاعقه گیر استفاده می‌شوند.

این دکل‌ها تنها با جرثقیل نصب می‌شود.

بنابراین در محلی باید نصب شود که امکان حرکت و نصب با جرثقیل وجود داشته باشد.

دکل های منوپل  به صورت تک پایه ساخته می شوند .

این دکل ها با مقاطع ۶ ، ۸ ، ۱۲ و ۱۶ وجهی با استفاده از سکشن های ۳ و ۶  متری به صورت فلنجی و یا تلسکوپی طراحی می گردد .

قیمت صاعقه گیر اکتیو آذرخش

انواع دکل های منوپل و کاربرد آنها :

•  منوپل مخابراتی ۱۸ تا ۳۶ متری طرح استاندار سازی شده MCI  جهت نصب آنتن های مخابراتی و وایرلس ( ورق خم یا لوله اسپیرال )

•  منوپل نظارت تصویری و کنترل سرعت جهت نصب دوربین

•  منوپل روشنایی جهت نصب پروژکتورهای روشنایی

•  منوپل پایه پرچم

•  منوپل پایه صاعقه گیر

انواع پایه های منوپل جهت سیستم صاعقه گیر

• چندوجهی

• فلنچی

• اورلب

• لوله ای

قیمت صاعقه گیر اکتیو آذرخش

نحوه ساخت :

اتصال فلنجی :

در ابتدا پلیت ها جهت عبور پیچ های پر مقاومت سوراخ می شود ،

سپس شکسن ها به پلیت ها جوش داده شده تا در هنگام نصب قطعاتی که از طریق فلنج بر روی هم سوار شده اند با پیچ های پرمقاومت با گرید ۸/۸ ، ۹/۱۰  به یکدیگر متصل شوند .

اتصال تلسکوپی (Overlap  ) :

با توجه به نیاز مشتری و شرایط موجود برای تامین پایداری با ضریب اطمینان ، اورلپی دکل طراحی می گردد .

در نتیجه دستور برش و خم دقیق برای ساخت تعیین شده تا ریزه کاری های نصب دکل های تلسکوپی رعایت شود .

درصورت عدم رعایت توصیه های فنی ، طراح با اشکالات عمده ای در نصب از قبیل عدم دسترسی به مقدار اورلپ مورد نیاز جهت پایداری و تمرکز تنش در محل اتصال مواجه می شود .

lightning system

مقدمه:

استفاده از مقره های پلیمری به عنوان جایگزینی مناسب برای مقرهای شیشه ای و پرسیلینی به وپژه در نواحی با آلودگی شدید نطیر:

مناطق نفتخیز ساحلی ،

نواحی با آلودگی گرد و غبار فلزی ،

نواحی زلزله خیز ،

مناطق با طوفانها و تندبادهای شدید ،

مناطق مستعد به لحاظ خرابکاری و … از سال ۱۹۶۰ مطرح گردیده است.

مقره های سیلیکون رابر از جمله مقره های پلیمری می باشد که ویژگی های منحصر به فرد آن در کنار محدودیت ها و مشکلات آن ، موجب گردیده است تا طیف وسیعی از کارهای تحقیقاتی در جهت بهبود عملکرد مقره های مذکور سوق داده شود.

در این مقاله تلاش شده است تا گوشه ای از آخرین کارهای تحقیقاتی و تجربیات در سرویس مقره های مذکور منعکس گردد.

مزایای مقره های پلیمری

ضایعات عایق‌های سرامیکی را می‌توان به صورت زیر عنوان کرد:
– در حین تولید عایق
– حمل از محل تولید به محل بهره‌برداری
– نصب عایق
– ضایعات ناشی از خرابکاری
– ضایعات ناشی از زلزله
طبق برآوردهای انجام شده مجموع این ضایعات به ۱۰ تا ۱۵ درصد بالغ می‌شود.

بررسی امکانپذیری استفاده از بوشینگهای پلیمری به جای سرامیکی در ترانسفورماتور

برای مدت طولانی استفاده از مواد سرامیکی به عنوان عایق در صنعت‌برق رایج بود ولی اشکالاتی که بر اثر کاربرد این مواد بوجود می‌آمد محققان را بر آن داشت تا به فکر استفاده از موادی جایگزین برآیند.

استفاده از عایق‌های پلیمری یکی از انتخا‌ب‌هایی بودکه در این راستا مطرح شد و با توسعه تکنولوژی پلیمر و تولید پلیمرهای مهندسی با خواص مطلوب، توجه محققان بیشتر به این سمت معطوف شد.

استفاده از پلیمر به عنوان عایق در صنعت‌برق نه تنها خواص الکتریکی مورد نیاز را تامین می‌کند بلکه نقاط ضعف سرامیک را نیز برطرف می‌کند.

در این مقاله ضمن اشاره به معایب عایق‌های سرامیکی که در نتیجه سال‌ها استفاده از آنها درصنعت‌برق بدان پی‌برده شده است.

و طرح دلایل تمایل به جایگزینی آنها با عایق‌های پلیمری در سال‌های اخیر.

نتایج امکان‌سنجی فنی و اقتصادی صورت گرفته در خصوص جایگزینی بوشینگ‌های سرامیکی ترانسفورماتورها با انواع پلیمری آنها و تعیین و اولویت‌بندی جایگزین‌های مناسب برای این کار با در نظر گرفتن شرایط کاربری و مسائل اقتصادی ارایه شده است.

مزایای مقره های پلیمری

یک فرآورده سرامیکی، از گل که مخلوطی از آب و خاک است ساخته شده، در هوا خشک و درحرارت سخت شده است.

کلمه سرامیک از کلمه یونانی Keramos که خود ریشه سانسکریت دارد و به معنی خاک رس پخته شده است، گرفته شده است.

بنابراین چنانچه این مفهوم از کلمه سرامیک، مدنظر باشد می‌‌توان معادل فارسی «رسینه» را برای آن پیشنهاد کرد.

عایق‌های چینی متداول‌ترین نوع عایق‌های الکتریکی هستند، چرا که دارای مقاومت الکتریکی ونیز استحکام زیادی بوده و قیمت اولیه مناسبی دارند.

به طور کلی این مواد در فرکانس‌های کم و در کلیه ولتاژها (اعم از ولتاژ‌های پایین یا بالا) کاربرد دارند.

برای مدتهای طولانی، سرامیک تنها ماده مورد استفاده برای کاربردهای عایقی بوده است با این حال این ماده در عمل نارسایی‌هایی از جمله موارد زیر را از خود نشان می‌دهد:

– بسیار شکننده است

– اتصال قطعات فلزی به آن مشکل است

– دقت ابعادی آن کم است که این امر باعث ایجاد مشکلات حادی در طراحی و شکل‌دهی قطعات سرامیکی است.

بعد از سال ۱۹۴۵ و با ظهور مواد پلیمری در بازارهای تجاری،تمایل به استفاده از مواد پلیمری برای ساخت عایق‌های الکتریکی افزایش یافت.

علت این امر تولید رزین اپوکسی با نام آرالدیت بود که باعث شد تا قطعات عایقی ارزان و کوچک با دقت ابعادی بالا وسهولت در فرآیند ساخت تولید شوند.

به موازات ساخت پلیمرهای جدید، استفاده از انواع مختلف پلیمر برای ساخت قطعات عایقی افزایش یافت به طوری که در حال حاضر شرکت‌های مختلفی در دنیا اقدام به ساخت بوشینگ و مقره‌های پلیمری از انواع مختلف می‌کنند.

مزایای مقره های پلیمری

مزایای مقره های پلیمری

ضایعات عایق‌های سرامیکی را می‌توان به صورت زیر عنوان کرد:
– در حین تولید عایق
– حمل از محل تولید به محل بهره‌برداری
– نصب عایق
– ضایعات ناشی از خرابکاری
– ضایعات ناشی از زلزله
طبق برآوردهای انجام شده مجموع این ضایعات به ۱۰ تا ۱۵ درصد بالغ می‌شود.

البته در اینجا لازم به ذکر است که عایق‌های سرامیکی هنوز هم در مقایسه با عایق‌های پلیمری مزیت‌هایی به شرح زیر دارند:

۱- از نظر قیمت ارزان‌تر از عایق‌های پلیمری هستند.

۲- روش تولید انبوه آن آسان است.

۳- مواد اولیه مورد نیاز جهت تولید عایق‌های سرامیکی در داخل کشور به وفور یافت می‌شود.

۴- تجهیزات و ماشین‌آلات کارگاهی آن بسیار ارزان است.

مقایسهعایق‌های سرامیکی وپلیمری

• مقایسه از لحاظ فنی: بطور خلاصه می‌توان مزایای عایق‌های پلیمری را به صورت ذیل خلاصه کرد:

– مقاومت بالا در برابر انفجار بر اثر فشارهای داخلی و یا عوامل خارجی همانند تخریب انسانی.

– طول عمر بالای ۲۵ سال بدون افت رفتار عایقی

– عملکرد عالی در مناطق آلوده و عدم نیاز به شست‌وشو

– مقاومت بالا نسبت به عوامل محیطی از قبیل اشعه UV ، رطوبت و …

– وزن کمتر (بین ۱۰ تا ۵۰ درصد وزن عایق‌های سرامیکی) که این مساله باعث کاهش هزینه و ضایعات حمل و نقل می‌شود.

– انعطاف‌پذیری که سبب حذف ضایعات ناشی از شکستن عایق در مراحل تولید، حمل و نقل، نصب و بهره‌برداری می‌شود.

– ایمنی بالاتر در هنگام وقوع نقص الکتریکی

– مقاومت بالاتر نسبت به خرابکاری

– ایمنی بیشتر در هنگام وقوع زلزله خصوصاً‌در عایق‌های مصرفی در ترانسفورماتورهای قدرت

– عدم محدودیت در زوایای نصب

– قابلیت دستیابی به فواصل خزشی بالا (به دلیل خواص عایقی مطلوب) بدون افزایش قابل ملاحظه در وزن و ابعاد

– آب‌بندی موثرتر در محل اتصال عایق

– امکان افزایش فاصله سطحی در ارتفاع یکسان با عایق‌های سرامیکی تا حدود ۲ برابر، که این امر در مناطق با آلودگی بالا از اهمیت بالایی برخوردار است.

مزایای مقره های پلیمری

• مقایسه از لحاظ اقتصادی:

در مقایسه اقتصادی عایق‌های سرامیکی با عایق‌های پلیمری باید به دو پارامتر توجه کرد:
۱- هزینه اولیه عایق
۲- هزینه عملیاتی عایق

۱- هزینه اولیه عایق:

قیمت خرید عایق پلیمری بیشتر از عایق سرامیکی است که ناشی از قیمت مواد اولیه مورد نیاز است البته میزان افزایش قیمت بر حسب نوع پلیمر متغیر است.

۲- هزینه عملیاتی عایق:

یکی از موارد مهمی که در بررسی فنی و اقتصادی جایگزینی باید مدنظر قرار گیرد مساله هزینه‌های عملیاتی عایق‌ها است. هزینه‌های عملیاتی عایق را می‌توان به دو دسته کلی تقسیم کرد:
الف) هزینه‌های عملیاتی قبل از نصب در محل بهره‌برداری
ب) هزینه‌های عملیاتی بعد از نصب در محل بهره‌برداری

الف) هزینه‌های عملیاتی قبل از نصب در محل بهره‌برداری:

این قسمت شامل کلیه هزینه‌های قبل از نصب است.

در ابتدا باید هزینه‌های ساخت عایق را در نظر گرفت. عایق‌های سرامیکی به دلیل ساختارشان، در حین تولید ضایعات بیشتری را نسبت به عایق‌های پلیمری ایجاد می‌کنند (به عنوان مثال شکستن در کوره و تحت حرارت پخت) که این هزینه‌ها در انتها بر روی قیمت عایق تاثیر مستقیم می‌گذارند.

همچنین عایق‌های سرامیکی در حین حمل و نقل و نصب در محل مورد نظر دچار شکستگی می‌شوند که این موضوع در مورد عایق‌های پلیمری صادق نیست.

به عبارت دیگر ضایعات عایق‌های سرامیکی از ابتدای ساخت تا زمان نصب در محل بهره‌برداری بیشتر از عایق‌های پلیمری است بنابراین هزینه بیشتری برمصرف‌کننده تحمیل می‌کند.

مزایای مقره های پلیمری

ضایعات عایق‌های سرامیکی را می‌توان به صورت زیر عنوان کرد:
– در حین تولید عایق
– حمل از محل تولید به محل بهره‌برداری
– نصب عایق
– ضایعات ناشی از خرابکاری
– ضایعات ناشی از زلزله
طبق برآوردهای انجام شده مجموع این ضایعات به ۱۰ تا ۱۵ درصد بالغ می‌شود.

بدیهی است هزینه ضایعات عایق‌ها تنها به جایگزینی آنها محدود نشده و وقفه‌های ایجاد شده در مراحل مختلف و نیز مشکلات حاصل از ناکارآمدی عایق تحت سرویس، هزینه‌های جانبی قابل ملاحظه‌ای را بر مصرف‌کنندگان تحمیل می‌کند.

ب) هزینه‌های عملیاتی بعد از نصب در محل بهره‌برداری:

این هزینه‌ها شامل هزینه‌های شست‌وشوی عایق، هزینه‌های ناشی از شکسته‌شدن عایق و جایگزینی آن، هزینه‌های ناشی از ایجاد قوس الکتریکی (بر اثر آلودگی) و … است .

مزایای مقره های پلیمری

ضایعات عایق‌های سرامیکی را می‌توان به صورت زیر عنوان کرد:
– در حین تولید عایق
– حمل از محل تولید به محل بهره‌برداری
– نصب عایق
– ضایعات ناشی از خرابکاری
– ضایعات ناشی از زلزله
طبق برآوردهای انجام شده مجموع این ضایعات به ۱۰ تا ۱۵ درصد بالغ می‌شود.

منبع:

rasekhoon.net

رباتی برای تمیز کردن پنل های خورشیدی در مناطق بیابانی بدون نیاز به آب

مقدمه:

در حالت کلی برای حفاظت از یک سایت ارتباطی در نظر گرفتن دو نوع حفاظت خارجی و حفاظت داخلی الزامی می باشد .

حفاظت خارجی :

 حفاظت خارجی سایت ارتباطی را در مقابل اصابت مستقیم رعد و برق محافظت می نماید و از سه قسمت ذیل تشکیل گردیده است .

۱- صاعقه گیر

۲-هادی میانی

۳-سیستم زمین یا چاه ارت

که هر کدام از موارد فوق دارای انواع محاسبات عدیده ای می باشد که به اختصار شرح داده می شود .

صاعقه گیر :

صاعقه گیر یا برقگیر وسیله ای است که در بالاترین نقطه ساختمان نصب گشته و اولین نقطه اصابت رعد و برق می باشد.

به دلیل این که رعد و برق از کوتاه ترین فاصله بین ابر و زمین تخلیه می گردد .

البته از نوک صاعقه گیر نصب شده به زاویه ۴۵ درجه تا سطح افق را مخروط ایمنی می گویند.

و هر جسمی که در درون مخروط ایمنی قرار گیرد دیگر در معرض اصابت مستقیم صاعقه نخواهد بود.

و به همین دلیل است که دربعضی موارد برای پوشش کل ساختمان سایت از چندینصاعقه گیر به صورت قفس فاراده استفاده می گردد.

و حتی در استاندارد NFC 17-100 فرانسه برای حفاظت از کارخانجات پتروشیمی و نفت و … پیشنهاد گردیده که در اطراف ساختمان چهار دکل نصب و هر کدام از آن ها به وسیله سیم از سر به هم وصل شوند.

تا بدین صورت مخروط ایمنی با ضریب اطمینان بالا حاصل گردد.

در حالت کلی می توان نصب صاعقه گیرها را با توپولوژی ساده یا مش (Mesh) نمود .

صاعقه گیر بر دو نوع است :

۱-صاعقه گیر غیرفعال ( پسیو )

۲-صاعقه گیر فعال ( اکتیو )

صاعقه گیر غیرفعال شامل یک میله ساده نوک تیز است که دقیقاً مخروط ایمنی از نوک آن به فاصله ۴۵ درجه می باشد.

و در محاسبات عملی برای بالا رفتن اطمینان این زاویه را ۳۵ یا حتی پایین تر در نظر می گیرند .

صاعقه گیر فعال با فناوری مختلف ( خازنی ، اتمی و … ) هوای اطراف خویش را یونیزه می نماید و بدینوسیله ایمنی بیشتری را ایجاد می نماید .

این نوع صاعقه گیرها با توجه به توان ایمنی ایجادی به کلاس های ۱ ، ۲ و ۳ تقسیم می گردند.

در صاعقه گیرهای فعال معمولاً سه مؤلفه:

کلاس حفاظتی ،

شعاع حفاظت،

و ارتفاعصاعقه گیر نسبت به سطح بایستی مورد توجه قرار گیرد.

از نظر قیمت نیز صاعقه گیرهای فعال گران تر هستند.

و می بایست در انتخاب صاعقه گیردقت نماییم تا مجهز به سیستم هادی میانی مناسب باشد تا صاعقه گیر درست عمل کرده و موجب خسارت نشود.

هادی میانی :

ارتباط بین صاعقه گیر و سیستم زمین توسط هادی میانی انجام می گیرد.

با توجه به استاندارد NFC اگر ارتفاع ساختمان از ۲۸ متر بالاتر باشد یا این که طول ساختمان از ۲ برابر ارتفاع بزرگ تر باشد بایستی برای اتصال صاعقه گیر به سیستم زمین از ۲هادی میانی استفاده نمود.

در مورد قطر هادی نیز استاندارد مصارف خانگی برای هادی میانی سیم ۵۰ مسی و برای مصارف صنعتی سیم های ۷۵ ، ۹۰ ، ۱۲۰ و … بسته به مؤلفه محتویات ساختمان می توان استفاده نمود.

یک نکته ضروری در مورد هادی میانی تخلیه جانبی است.

اگر هنگام نصب اتصالات هادی میانی به اندازه کافی دقت نگردد، امکان ایجاد اتصال کوتاه و تخلیه انرژی از مسیرهای نامناسب وجود دارد.

که خطر این مسئله می تواند بیشتر از خطر اصابت صاعقه باشد.

برای نصب هادی میانی از بست های مخصوصی استفاده می گردد.

که معمولاً از جنس مس یا استیل هستند.

و همچنین منطبق بر استاندارد اروپا فاصله هادی میانی از دیوار بایستی کمتر از یک دهم متر باشد.

سیستم زمین :

یکی از مهم ترین قسمت های سیستم ارتینگ سیستم زمین می باشد به طوری که بعضی سیستم ارت را در این قسمت خلاصه می کنند.

با اصابت رعد و برق به برقگیر انرژی آن به برقگیر منتقل می گردد.

و سیستم هادی میانی وظیفه دارد بدون تخلیه از مسیرهای نادرست از یک مسیر مناسب که در طراحی مدنظر بوده آن را به سیستم زمین منتقل گرداند.

و کار سیستم ارت به تزریق انرژی رعد و برق به زمین منتهی می شود.

با توجه به توضیح بالا معلوم می گردد که قسمت زمین سیستم ارت بایستی به نحوی تخلیه انرژی به زمین را در اسرع وقت انجام نماید.

و می دانید زمین مبداء توان است و دارای مقاومت صفر ، ولی به علت وجود لایه های پوسته زمین، در سطح زمین مقاومت آن دقیقاً صفر نیست.

و ما با ایجاد سیستم زمین مقاومت زمین را به صفر نزدیک می نماییم تا قابلیت جذب انرژی رعد و برق را داشته باشد.

پس مهمترین مؤلفه یک سیستم زمین مقدار مقاومت آن است که هر چه پایین تر باشد بهتر است.

برای سیستم های قدرت، مقاومت ارت زیر ۱۰ اهم قابل قبول می باشد.

ولی برای سیستم های حساس از قبیل سیستم های مخابراتی معمولاً مقاومت زیر ۳ اهم مدنظر است .

که در موارد خاص با توجه به پیشنهاد سازنده دستگاه این مقدار تغییر می یابد.

سیستم زمین به انواع مختلفی از قبیل سیستم چاه، سیستم حلقه و سیستم میله ای ارت تقسیم بندی می شود.

و با توجه به نوع خاکی که می خواهیم سیستم زمین ایجاد نماییم انتخاب می گردد.

مثلاً در جاده های سنگلاخی، میله های ارت که به صورت شبکه ای در زمین فرو می روند برای ایجاد و گسترش سیستم زمین بهترین گزینه است.

سیستم حفاظت داخلی :

حفاظت داخلی سایت ارتباطی را در مقابل عوامل مختلفی از قبیل نوسانات ولتاژ(Over Voltage) و القائات ناشی از اصابت غیرمستقیم رعد و برق(که به شعاع یک کیلومتر از محل اصابت این القائات وجود دارند) محافظت می نماید.

ارسترها تجهیزاتی هستند که کار حفاظت از سیستم های مخابرات و الکترونیک، در برابر نوسانات ناشی از رعد و برق را بر عهده دارند.

البته نقش ضربه گیرهای ولتاژ را نباید از قلم انداخت.

سیستم حفاظت خارجی مخصوصاً در قسمت انتهای آن قدرت آنی تخلیه انرژی زیاد ایجاد شده از اصابت مستقیم را ندارد و گفته می شود در لحظه اول تنها ۵۰ درصد انرژی تخلیه می گردد.

و با توجه به هم پتانسیل بودن ساختمان امکان برگشت انرژی به داخل سایت و مورد حمله قرار دادن آن موجود می باشد،

با نصب ضربه گیرها این امکان از بین خواهد رفت.

ضربه گیرها در کلاس های حفاظتی مختلف یک، دو، سه و به صورت یک پل، دو پل تا چهار پل موجود است .

که در محاسبه نصب آن ها جریان گذرنده در محل نصب و مکان نصب مهم می باشد .

به طور مثال:

اگر می خواهیم ضربه گیر را در ورودی اصلی برق ساختمان قرار دهیم بهتر است از ضربه گیرهای کلاس یک استفاده نمود.

ارسترهای مختلفی برای محافظت از خطوط تلفن، خطوط آنتن، شبکه های رایانه ای و شبکه های رادیویی فرکانس بالا موجود است .

که می توان بسته به پورت های ورودی و خروجی و تعیین اهمیت حفاظت نسبت به تهیه آن ها در رنج ها و کلاس های مختلف اقدام نمود.

سیستم حفاظت زمین (سیستم ارت)

مقدمه:

امروزه یکی از بخش‌ های مهم تاسیسات الکتریکی مجموعه ‌‌های صنعتی، اداری، تجاری و حتی مسکونی سیستم حفاظت زمین یا ارتینگ است.

این سیستم جهت بالا بردن ایمنی مجموعه و جلوگیری از آسیب رسیدن به افراد و مجموعه، طراحی و پیاده ‌سازی می‌شود.

در ایران تا سالیان گذشته توجه چندانی به این موضوع نشده است اما امروزه با پی بردن به مزایای سیستم زمین و روشن شدن اهمیت آن برای همگان، این سیستم تقریبا در تمامی ساختمان‌های امروزی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به طور کلی اتصال قسمت‌های فلزی تاسیسات و تجهیزات الکتریکی به زمین، ارتینگ یا زمین کردن (Earthing یا  Grounding) نامیده می‌شود.

در ارتینگ، قسمت ‌های فلزی موتورهای الکتریکی، تابلو برق ‌ها و سایر تجهیزات از طریق یک هادی (معمولا مسی) یا صفحه فلزی به زمین متصل می‌شود تا بدین ترتیب از خطر برق گرفتگی افراد جلوگیری شود.

همچنین ارتینگ برای اتصال نقطه خنثی (Neutral Point) یک منبع تغذیه سه فاز، ترانسفورماتور سه فاز و … به زمین نیز استفاده می‌شود تا بدین ترتیب به هنگام وقوع خطاهای اتصال کوتاه امکان جاری شدن جریان خطا از سیم اتصال زمین فراهم شده و از آسیب رسیدن به تجهیز مربوطه جلوگیری شود.

 یکی دیگر از کاربردهای مهم سیستم ارتینگ، استفاده در سیستم حفاظت از صاعقه است؛.

به این صورت که جریان بالای ناشی از صاعقه پس از برخورد با صاعقه گیر، با استفاده از این سیستم به زمین منتقل شده و ساختمان را در برابر هرگونه خطر ناشی از صاعقه حفاظت می‌کند.

تفاوت Earthing و  Grounding با Bonding

Earthing یا Grounding عبارات هم معنایی هستند که در بالا به طور مختصر درباره آن‌ها توضیح داده شد.

و در ادامه این مقاله نیز به تفصیل در مورد آن‌ها بحث خواهد شد.

Grounding در استاندارد آمریکای شمالی مورد استفاده قرار گرفته و Earthing مطابق با استانداردهای اروپایی است.

اما Bonding برای اتصال دو هادی به یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

همچنین باندینگ به معنای اتصال قسمت‌های فلزی دو دستگاه به یکدیگر که حامل جریان الکتریکی نیستند است.

که با این کار تجهیزات هم‌ پتانسیل شده و احتمال جاری شدن جریان میان آن‌ها  و وقوع خطر برق گرفتگی را کاهش می‌دهد.

اهمیت سیستم حفاظت زمین:

هدف اولیه سیستم حفاظت زمین، جلوگیری از برق گرفتگی افراد و آتش‌سوزی ناشی از عبور جریان‌های با دامنه بالا از تجهیزات به زمین است.

هنگامی که بدنه فلزی تجهیزات (قسمت‌هایی که توانایی عبور جریان الکتریکی را دارا هستند) در تماس مستقیم با هادی‌های حامل جریان قرار گیرند (این اتفاق می‌تواند بر اثر خرابی تجهیز و یا از بین رفتن عایق کابل رخ دهد) بدنه دستگاه شارژ شده و حامل بار الکتریکی می‌شود.

در این حالت در صورت تماس انسان با بدنه دستگاه، بارهای بدنه از طریق بدن فرد به زمین منتقل شده که می‌تواند تلفات جبران ‌ناپذیری را به بار آورد.

و در برخی موارد و با توجه به شرایط محیط باعث وقوع آتش‌سوزی شود.

به همین منظور تجهیزات الکتریکی بایستی زمین شوند تا از طریق سیم اتصال به زمین، بارهای الکتریکی به زمین منتقل شده و خطری متوجه افراد نباشد.

در زیر برخی دیگر از علل وجود سیستم ارتینگ در ساختمان ‌ها و مجموعه ‌های صنعتی ذکر شده است:

• ثابت نگه داشتن ولتاژ فازهای سالم به هنگام وقوع خطای اتصال کوتاه

• حفاظت از ساختمان‌ ها و تجهیزات الکتریکی در برابر صاعقه

• به عنوان هادی برگشت (خنثی) در سیستم ‌های الکتریکی و مخابراتی

بخش‌های مختلف سیستم حفاظت زمین:

یک سیستم ارتینگ کامل به طور کلی شامل بخش‌ های زیر خواهد بود:

• هادی ارت (Earth Continuity Conductor)

• اتصالات (Earthing Lead or Earthing joint)

• صفحه ارت (Earthing Electrode or Earthing Plate)

هادی ارت:

قسمتی از سیستم که به بخش فلزی تجهیزات متصل است، سیم ارت یا هادی ارت نامیده می‌شود.

مقاومت این هادی بایستی بسیار پایین باشد.

مطابق با استاندارد IEEE مقاومت میان ترمینال ارت سمت مصرف کننده و انتهای هادی (قسمتی که به زمین متصل می‌شود) نباید از یک اهم بیشتر باشد.

به طور عامیانه مقاومت هادی بایستی همواره کمتر از یک اهم باشد.

سایز هادی مورد استفاده برای سیستم ارتینگ بستگی به سایز کابل‌های مورد استفاده در سیستم سیم‌ کشی ساختمان دارد.

به این صورت که سطح مقطع هادی مورد استفاده نباید از نصف سطح مقطع ضخیم‌ ترین کابل مورد استفاده در سیم‌ کشی مجموعه کمتر باشد.

به طور معمول هادی مورد استفاده در سیستم ارتینگ از نوع ۳SWG است.

نکته مهمی که باید در نظر داشت عدم استفاده از هادی‌های ضعیف‌تر از ۱۴SWG برای سیستم ارتینگ است.

برای هادی ارتینگ می‌توان به جای مس لخت از تسمه مسی (Copper Strip) نیز استفاده نمود که البته تشخیص این مورد بر عهده سازنده و پیمانکار تاسیسات الکتریکی است. 

اتصالات:

اتصالات ارت بخش دیگری از سیستم ارتینگ است که هادی ارت را به صفحه ارت متصل می‌کنند.

به طور کلی می‌توان از سیم مسی به عنوان اتصال ارت استفاده نمود اما استفاده از تسمه مسی به علت اتصال بهتر و کامل‌تر به صفحه گزینه مناسب ‌تری است؛ ضمن اینکه به دلیل سطح مقطع بیشتر، توانایی تحمل جریان‌های بالاتری را خواهد داشت.

برای بالا بردن قابلیت اطمینان سیستم از دو سیم مسی جهت اتصال هادی به صفحه استفاده می‌شود.

سایز اتصالات مورد استفاده در سیستم ارتینگ نیز نبایستی از نصف سطح مقطع بزرگترین کابل مورد استفاده در تاسیسات الکتریکی مجموعه کمتر باشد.

بزرگترین سایز مورد استفاده معمولا ۳SWG بوده و کوچکترین سایز نیز ۸SWG است.

روش دیگری که جهت اتصال هادی به صفحه مسی استفاده می‌شود، جوش کدولد (CADWELD) است که راهکار مناسبی بوده و با استفاده از آن می‌توان هادی مسی را به طور کامل به صفحه ارت متصل کرد.

الکترود یا صفحه ارت:

صفحه‌ای فلزی که می‌تواند از جنس مس و یا آهن بوده و آخرین بخش از سیستم ارت است.

صفحه ارت در عمق چند متری زمین دفن می‌شود.

سایز این صفحه در صورتی که جنس آن از مس باشد معمولا mm 3×۶۰۰×۶۰۰ انتخاب می‌شود.

در صورتی که جنس آن آهن انتخاب شود، معمولا ضخامت آن را دو برابر در نظر می‌گیرند ( mm6×۶۰۰×۶۰۰)

بهتر است صفحه ارت را در خاک مرطوب دفن کرد.

در صورتی که خاک از رطوبت کافی برخوردار نباشد، با قرار دادن یک لوله بالای صفحه، به صورت دوره‌ای مقداری آب وارد لوله ریخته تا خاک اطراف صفحه ارت از رطوبت کافی برخوردار باشد.

و بدین ترتیب امکان جاری شدن جریان بین سیستم ارتینگ و زمین وجود داشته باشد.

این صفحه مسی یا آهنی بایستی به صورت عمودی در داخل خاک قرار گیرد.

اطراف صفحه مقداری بنتونیت ریخته می‌شود.

بنتونیت ماده‌ای است که جهت کاهش مقاومت اتصال زمین استفاده می‌شود.

منابع:

arkanarzesh.com    

electricaltechnology.org

امروزه رشد روز افزون فن آوری در تجهیزات پزشکی، گسترش استفاده از سیستم های دیجیتالی و ابزارهای دقیق و مکانیزه شدن واحد های درمانی و پزشکی، اعمال کنترل و مراقبت پیوسته بر سیستم های برق در این مراکز رابه یک الزام تبدیل کرده است.

این ضرورت مدیریتی برای حفظ سرمایه، انجام مطمئن عملیات تشخیص و درمان و دستیابی به بهره وری مطلوب است.

در گذشته نه چندان دور بیشتر تجهیزات پزشکی فاقد سیستم های الکترونیکی و دیجیتالی بودند.

ولی در حال حاضر تقریباً تمام تجهیزات پزشکی علاوه بر قسمتهای مکانیکی، پنوماتیکی، هیدرولیکی، الکتریکی و … حتماً دارای قسمت های الکترونیکی، حداقل در خروجی (صفحه نمایش و …) یا ورودی ( سوئیچینگ پاورهای تغذیه دستگاه و … ) است.

به عنوان مثال یک ونتیلاتور جزو دستگاه های مکانیکی و الکترومکانیکی با تجهیزات پنوماتیکی طبقه بندی می شد ولی در حال حاضر جزو دستگاه های فول الکترونیک، تمام دیجیتال، تمام پنوماتیک و … قرار دارد که با این وضعیت کوچکترین خطایی در سیستم های الکترونیکی و دیجیتالی، امکان هرگونه استفاده درست از امکانات آن را غیر ممکن می سازد.

بنابراین توجه به این نکته که هزینه های ثابت و جاری مربوط به تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی پیشرفته پزشکی، سهم رو به افزایشی از منابع مالی واحدهای تشخیصی،بهداشتی و درمانی را به خود اختصاص می دهد، شناخت و مقابله با عوامل کاهش بازدهی، کاهش عمر مفید، افزایش خطاها و هزینه های تعمیر و نگهداری تجهیزات پزشکی، از درجه اهمیت بالایی برخوردار است.

مشکلات موجود در سیستم های برق علاوه بر این که در عملکرد، دقت، کارآیی و عمر مفید تجهیزات تأثیر نامطلوبی برجای می گذارد، باعث تحمیل هزینه های گزاف دیگری از جمله هزینه تعمیرات اتفاقی، هزینه های مرتبط با زمان خواب تجهیزات و خسارات ناشی از لغو گارانتی خواهد شد.

فروش ویژه صاعقه گیر اکتیو آذرخش

خصوصیات برق سالم

برق سالم مجاز برای استفاده در مصارف حساس باید دارای سه خصوصیت زیر باشد:

-(Clean) ولتاژ سالم و تمیز

-(Stable) ولتاژ تثبیت شده

-(Continuous) ولتاژ پایدار و پیوسته

با توجه به خصوصیات طبیعى شبکه برق سراسری کشور در خصوص تأمین برق، امکان بهره برداری از برق مناسب برای کلیه تجهیزات الکتریکی در تمام زمان هایی که نیاز آن وجود دارد، از طریق برق شهر میسر نیست.

لذا مصرف کننده ها با توجه به اهمیت کاربری هرکدام از تجهیزات الکتریکی مورد استفاده، باید یکی از تجهیزات پشتیبان برق از جمله دیزل ژنراتور، استابلایزر ولتاژ ویا ترانس ایزوله را استفاده کنند.

با توجه به اینکه تأمین یک حاشیه ایمن عملیاتی مستلزم پیش نیازهایی است که در حیطه وظائف مسئولان تجهیزات پزشکی مرکز درمانی نیست.

موارد زیر به عنوان پیش فر ضهای انجام شده توسط سایر واحد های مرتبطِ مرکز درمانی (مدیریت، تأسیسات و . . ) در نظر گرفته می شود:

-توان کافی:

تأمین یک انشعاب اصلی دارای مجموع قدرت یا آمپر لازم برای مصارف مراکز درمانی با در نظرگرفتن حداقل ۲۰ ٪ ضریب اطمینان.

-تابلو برق استاندارد:

استقرار تابلوهای برق اصلی و فرعی با کلیه ملزومات، شامل کلیدهای قدرت اصلی و فرعی، نشانگرهای جریان و ولتاژ، شینه های مناسب با جریان مصرفی، عایق بندی مناسب، ارت و نول استاندارد، سیم بندی و کابل کشی استاندارد، تفکیک مصارف تابلوهای فرعی و بخش ها با استفاده از کلیدها و فیوزهای متناسب با مصرف، ایزولاسیون و تهویه متناسب، کانال های استاندارد برای انتقال سیم و کابل، نقشه و پلاک و علائم مناسب، امکان دسترسی و توسعه آتی.

-تابلوی خازن برای اصلاح ضریب قدرت:

اسقرار تابلوی بانک خازنی متناسب با مصرف ( با توجه به عوارض منفی وجود بار راکتیودر شبکه برق کشوری از جمله (Reactive) بالا رفتن جریان، کاهش ولتاژ، افزایش تلفات مسی و عوارض اقتصادی و همچنین افزایش هزینه برق مصرفی برای مصرف کننده، لزوم طراحی ونصب تابلوی بانک خازنی متناسب با مصرف بسیار اهمیت دارد).

-چاه ارت مناسب:

وجود چاه یا چاه های ارت مناسب و ارت کشی برای کلیه تجهیزات به صورت استاندارد (به دلیل مسایل ایمنی فنی و حفاظت های لازم حیاتی برای بیماران و پرسنل مراکز درمانی و لزوم حذف نویزهای ناخواسته، ایجاد ارت مناسب جزو ضروریات کلیه مراکز درمانی و تشخیصی است که توضیحات آن در ادامه آمده است

-توزیع مطلوب:

تأمین برق مناسب، در پای کار (محل مصرف) با استفاده از شبکه توزیع استاندارد شامل سیم کشی و کابل بندی و اتصالات مناسب (سیم کشی مراکز درمانی از نوع ۵ سیمه شامل ارت، نول و فازهای R ،TوS است که نول و ارت بر خلاف مراکز صنعتی  در هیچ جایی از تابلوهای اصلی و فرعی به هم اتصال داده نشده اند).

الزامات برقى بیمارستان و مراکز درمانى  به شرح زیرند :

-اتصال زمین (ارت)

-برق اضطراری (دیزل ژنراتور)

-برق سالم (استابلایزر)

-(UPS) برق پشتیبان

-ایزولاسیون (ترانس ایزوله)

اتصال زمین (ارت)

وجود ارت در مراکز درمانى جزو الزامات اساسى است.

استانداردى که در این خصوص وجود دارد به دلیل تماس و ارتباط الکتریکى تجهیزات پزشکى با بدن بیماران کاملاً با استاندارد مراکز صنعتى تفاوت دارد.

 وجود ارت مناسب و اتصال به زمین بدنه تجهیزات در مراکز درمانى علاوه بر حفاظت الکتریکى پرسنل و بیماران و مراجعان در مقابل جریان هاى نشتى، پارازیت ها و نویزهاى ناشى از خود بیمار، تخت ها و تجهیزات اطراف بیمار را نیز که از طریق امواج الکترومغناطیسى موجود در فضا (موبایل ، تلوزیون و ..) القاء مى شوند،ازبین مى برد.

در شکل زیر نمونه ای از چاه ارت نشان داده شده است.

الزامات مربوط به ارت با توجه به مقاومت مخصوص زمین، عمق چاه از حداقل ۲ متر تا ۸ متر و قطرآن حدود ۸۰ سانتیمتر یا کمتر می تواند باشد.

در زمین هایی که با توجه به نوع خاک دارای مقاومت مخصوص کمتری است مانند خاک های کشاورزی و رسی، عمق مورد نیاز برای حفاری کمتر بوده و در زمین های شنی و سنگلاخی که دارای مقاومت مخصوص بالاتری است نیاز به حفر چاه با عمق بیشتر است.

برای اندازه گیری مقاومت مخصوص خاک از دستگاه های خاص استفاده می شود.

در صورتی که تا عمق ۲-۴ 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.

محدوده مقاومت مخصوص چند نوع خاک در جدول زیر نوشته شده است.

نکات مهم در مورد چاه ارت

-کلیه بخش های درمانی، تشخیصی و کلیه قسمت هایی که دارای تجهیزات پزشکی هستند، باید مجهز به سیستم ارت باشند.

-تعداد چاه ارت می بایست متناسب با حجم تجهیزات مرکز درمانی (میزان آمپر مصرفی) باشد.

-دستگاه های پرمصرف مانند آنژیوگرافی بایستی دارای چاه ارت مستقل در نزدیکی تابلوی اصلی توزیع برق خودش باشد.

-چاه ارت را باید در جاهایی که پایین ترین سطح را داشته و احتمال دسترسی به رطوبت حتی الامکان در عمق کمتری وجود داشته باشد حفر کرد.

-محل چاه ارت اصلی مرکز بایستی در نزدیکی محل تابلوی اصلی توزیع برق آن باشد.

-نباید چاه ارت با چاه نول ( چاه ویژه نول ) یکی باشند و بایستی به صورت مستقل طراحی و ساخته شوند

-مراکزی که دارای انشعاب ۲۰ کیلو ولت و پست برق اند دارای چاه نول نیز هستند.

-نباید در تابلوی برق بیمارستان، سیم نول و ارت به هم متصل شوند. این موضوع غیر استاندارد است و در صورت وجود بایستی اصلاح شود.

-محل اتصالات سیم ارت باید به روشی، هر چند وقت یکبار بازدید و مقاومت سیم زمین اندازه گیری شود.

-بدنه فلزى کلیه تجهیزات اعم از الکتریکى یا غیر الکتریکى که فاقد دو شاخه ار ت یا به طور کلى فاقد ارت است، باید به طریق مناسب به سیم ارت متصل شود.

مخصوصاً در اتاق هاى عمل و بخش هایى که داراى سیستم هاى صوتى و تصویرى (اکو ، مانیتور و … ) هستند، رعایت این نکته ضرورى است.

تولید برق در سراسر جهان غالباً توسط نیروهای مکانیکی ای که باعث گردش ژنراتور مولد برق باشند صورت می گیرد.

این انرژی ها در نیروگاه های حرارتی، حرارتی سیکل ترکیبی، گازی، هسته ای ، آبی، بادی، زباله سوز و غیره تبدیل به نیرو برای ایجاد گردش در ژنراتور می شوند.

ژنراتور تمام نیروگاه های ذکر شده از نوع سه فاز است که با شبکه سراسری برق سنکرون است.

ولتاژ خروجی ژنراتورهای نیروگاهی بین ۶ تا ۱۱ کیلو ولت بین هر دو فاز بوده و سه فاز T , S , R  از آن خارج  می شود.

در خروجی توسط چندین مرحله پست فشار قوی از ترانس های مثلث به مثلث استفاده می شود، تا به ۴۰۰ کیلو ولت (ولتاژ انتقال شبکه سراسری برق) افزایش یافته و سپس در نزدیکی شهرها یا کارخانجات طی چندین مرحله تا ۶۳ کیلو ولت و در داخل شهرها به ۲۰ کیلو ولت کاهش مى یابد.

در تمام این مراحل انتقال، فقط سه سیم انتقال می یابد که همان سه فاز هستند و سیم نول اصلاً وجود ندارد.

این ولتاژ سپس توسط کابل های ۲۰ کیلو ولت یا تیر های سیمانی خطوط انتقال شهری به پست های تبدیل انتقال داده شده و در آنجا به ۳۸۰ ولت یا ۴۰۰ ولت بین هر دو فاز کاهش می یابد.

باید افزود که ثانویه این ترانس ها( ۴۰۰v/20KV) بر خلاف سایر ترانس ها در شبکه توزیع برق، از نوع ستاره است و سر وسط ستاره از طریق چاه نول ایجاد شده در پست برق زمین می شود و سیم نول را ایجاد می کند.

مصر ف کننده های خانگی و کوچک از حالت تکفاز (یکی از فازها و نول) استفاده می کنند که ولتاژ بین هر فاز تا فاز بعدی ۴۰۰ ولت و ولتاژ بین هر فاز تا نول ۲۳۰ ولت (یا طبق استاندارد کشورمان ۲۲۰ ولت) خواهد بود.

سیم نول از طریق چاهی که دقیقاً مشابه چاه ارت است زمین می شود.

ولی از محل پست تا محل مصرف کننده، با حرکت از بالای تیرهای سیمانی یا داخل کابل ها کلیه امواج الکترومغناطیسی ناشی از فرستنده های رادیویی، تلویزیونی، بی سیم، موبایل و . . . را جذب می کند و تبدیل به سیمی مملو از انواع نویزها می شود و هر چند از نظر حفاظتی در مقابل ولتاژهای زیاد ممکن است قابل قبول باشد ولی برای زمین کردن نویزهای ناشی از امواج الکترومغناطیسی که روی بدنه تجهیزات یا بدن بیمار ایجاد شده است به هیچ عنوان کارایی ندارد و حتی اتصال آن به دستگاه ها مقدار بیشتری پارازیت را وارد دستگاه میکند.

از آنجا که سیم نول مملو از انواع امواج الکترومغناطیسی و پارازیت ها است به منظور جلوگیری از وارد شدن نویز به دستگاه ها و سیستم های پزشکی از طریق سیم نول، طبق استاندارد بایستی سیم نول و ارت از هم جدا باشند.