حل مشکلات زمین کردن سیم

حل مشکلات سم کشی و اتصال زمین

سیم ارت

در اینجا عناصر اصل یک اتصال زمین سیستم الکتریکی را تشریح می کند که به شرح زیر است:

الکترود زمین (به شکل میله ای)

الکترود میله ای به شکل اتصال الکتریکی ما بین سیستم های برقی می بایست زمین شود را با زمین مهیا می سازند. اولین نکته در استفاده از الکترود مقاومت اتصال زمین می باشد. سه جزء اصلی مقاومت اتصال طمین به شرح زیر می باشد:

  1. مقاومت الکترود: مقاومت فیزیکی محل اتصال سیم زمین به الکترود.
  2. مقاومت اتصال زمین و میله: مقاومت اتصال زمین مابین خاک و میله. این مقاومت رابطه عکس با سطح جانبی میله دارد (یعنی میله با سطح جانبی بیشتر دارای مقاومت اتصال کمتری است).
  3. مقاومت زمین: این مقاومت در نتیجه خاصیت مقاومتی خاک در مجاورت با میله می باشد. مقاومت میله اتصال زمین بخاطر اثری که در سطح ولتاژ حالت گذرا در موقع قطع و وصل برق و همچنین رعد و برق دارد از اهمیت زیادی بر خوردار است. جریان های با دامنه زیاد در موقع رعد و برق بعث ایجاد ولتاژ در دو سر این مقاومت شده و در نتیجه ولتاژ (اتصال بدنه) همه دستگاه ها افزایش می یابد. اختلاف ولتاژ ما بین سیم های بدنه و سیم زمین در ولتاژ سیم بدنه دستگاه هایی که زمین شده اند ولتاژی به وجود می آورد که تماس با آن ها را خطرناک می سازد.

اتصالات سرویس ورودی

عناصر اولیه برای یک سیستم که به صورت مناسب زمین شده در سرویس وردی می باشد. سیم نوا در این نقطه به سیم زمین وصل می شود. اینجا مکانی است که سیم های بدنه به سیم زمین از طریق اتصالات وصل می شوند(بجز حالتی که سیستم بصورت مجزا زمین می شود). سیم زمین به الکترود زمین شده ساختمان ها در سرویس ورودی وصل می شود. برای داشتن سیم زمین موثر سیم های الکترود زمین می بایست در دو طرف خوب لحیم شوند. اندازه سیم الکترود زمین بر اساس استاندارد NEC (بخش 94-250) می باشد. 

از چند چیز می توان برای الکترود زمین ساختمان استفاده نمود. این نکته مهم است که همه الکترود های مختلفی که در یک ساختمان استفاده می شود در سرویس ورودی به هم وصل شوند.

الکترود های مجاز به شرح زیر است:

لوله فلزی آب در داخل زمین

اسکلت آهنی ساختمان

حلقه آهنی اتصال زمین حلقه اتصال زمین اضافه بر اسکلت آهنی ساختمان است تا ولتاژ های هم پتانسیل را برای الکترود زمین مهیا کند. این حلقه به وسیله یک هادی به الکترود اصلی زمین وصل می شود.

الکترودی که توسط بتن محصور شده باشد این شبیه به حلقه زمین است که به الکترود اصلی زمین وصل می شود و الکترود آن حداقل باید در اندازه AWG #6 FHAN.

در تمام طول مسیر سیستم، سیم اتصال زمین را می بایست مطمئن  نگهداری کرد به طوریکه اگر با سیم های زمین تماس حاصل شده هیچگونه خطری نداشته باشد. در اینگونه سیم زمین مطمئن در صورت بروز اتصال فاز به زمین مسیر برگشت از طریق سیم نول  که به زمین متصل شده خواهد بود.

سیم زمین مطمئن می تواند شامل کانال های محل عبور سیم های برق و یا کانال و سیم جدایی که در کانال (سیم زمین یا سیم سبز) وجود دارد باشد. این سیم مطمئن زمین در داخل سرویس های ورودی وصل می شود و در تمام ساختمان هم قرار می گیرد.

جعبه تقسیم

جعبه تقسیم نقطه ای از یک سیستم است که از سرویس ورودی برق گرفته و به مدارهای مختلف انشعاب می دهد. در جعبه تقسیم کلیدهایی وجود دارد که سر راه فازها قرار گرفته اند و محل اتصال سیمهای بدنه به سیم نول فیدرها، و محل اتصال سیم های زمین به سیم زمین فیدرها، سیم کانال ها و سیم محوطه های محصور شده می باشد. ذکر این نکته مهم است که جعبه تقسیم محل اتصال سیم زمین با نول نمی باشد. استاندارد NEC اتصال این دو را در جعبه تقسیم ممنوع کرده است زیرا جریان برگشتی بار از مسیر زمین ما بین فیوز و سرویس ورودی عبور می کند. برای اینکه سیستم زمین هم پتانسیل داشته باشیم، مسیر زمین نباید سامل هیچگونه جریان باری باشد. همچنین جریان های اتصالی باید بین سیم نول و مسیر برگشت سیم زمین تقسیم شوند. حفاظت بر اساس جریانی که از مسیر سیم زمین می گذرد عمل می کند.

سیم زمین ایزوله شده

بعضی وقت ها اصلاح شکل نویز در بارهای حساس به اتصال سیم زمین ایزوله شده به آن ها انجام می شود. این کار توسط یک سیم زمین که ایزوله شده است انجام می گیرد که دارای رنگ نارنجی می باشد. اگر یک پریز سیم زمین ایزوله شده در پایین تر از جعبه تقسیم تعبیه شود، سیم زمین ایزوله شده به کانال یا محوطه محصور شده در جعبه تقسیم نباید وصل شود، فقط به سیم زمین فیدر وصل می شود. سیم محافظ زمین مطمئنی در این حالت به محوطه محصور شده وصل خواهد شد. از یک سیم جداگانه ای برای اطمینان اضافه بر سیم محافظ استفاده می شود.

برای شناسایی از رنگ نارنجی برای پریز زمین ایزوله استفاده شده است. به این پریز سیم زمین متصل به محوطه محصور شده یا سیم محافظ وصل نشده است. سیم زمین ایزوله ممکن است از طریق چندین جعبه تقسیم متصل شود و بدون اینکه در هر مکانی به زمین وصل شود، فقط به سرویس ورودی و یا زمین های جداگانه وصل شود. در استفاده از پریز زمین ایزوله باید دقت شود تا اینکه اتصالی ما بین آن ها و سیم زمین بوجود نیاید. به صورت کلی، مدارهای اختصاص یافته همان کاری انجام می دهند که پریز های زمین ایزوله انجام می دهند.

سیستم هایی که به صورت مجزا به زمین وصل می شوند

سیستم هایی که به صورت مجزا وصل می شوند دارای زمینی هستند که وابسته به سیستم های دیگر نمی باشند.

یک مثال متداول برای این نوع ترانسفورماتور مثلث به ستاره ای که به زمین وصل شده است می باشد. نقطه خنثی ستاره به سیم زمین ساختمان وصل شده (نه یک الکترود زمین شده مجزا) که نقطه مرجع زمینی که وابسته به بقیه زمین نمی باشد را به وجود آورد. نقطه مرجعی که این سیم زمین جدید به آن وصل شده است کانند یک سرویس ورودی است که نول سیستم به سیم زمین  (سیم نول ) وصل می شود که از طریق سیم اتصال به سیم زمین وصل شده است.

سیستم هایی که به صورت جداگانه به زمین وصل می شوند برای بارهای حساس سیم زمین مبنای محلی به وجود می آورند. سیم زمین مبنای محلی باعث کاهش قابل ملاحظه نویز خواهد شد. (در مقایسه با زمین سیستمی که یک ترانسفورماتور ایزوله شده به وجود می آورد تا سیستم به صورت مجزا تغذیه شود). فایده دیگر آن این است که جریان های عبوری از سیم نول در قسمت بار که با سیستم مجزا تغذیه می شوند قرار می گیرد. این باعث کاهش دامنه جریان نول در کل سیستم موقعی که تعداد زیادی بارهای یک فاز غیر خطی به وجود دارد می شود.

روش های زمین کردن برای بدست آوردن یک نقطه مبنا

اکثر مواردی که برای زمین کردن در بالا تشریح شده با توجه به عمل مناسب و سالم وسایل حفاظتی می باشد. همچنین زمین کردن برای بدست آوردن یک نقطه مبنایی در مدارهای کنترل یا ارتباطی به هم متصل می باشد. موارد مورد نیاز برای ایجاد این نقطه مبنا اغلب فرق زیادی با یک سیم زمین مطمئن دارد. در هر صورت موارد مورد نیاز برای یک سیم زمین مطمئن در طراحی زمین کردن اولویت اول را دارد.

ویژگی های یک سیم زمین مبنا این است که می بایست دارای امپدانس کم در یک رنج زیاد از فرکانس باشد. یک راه برای رسیدن به این مورد (حداقل در فرکانس کم) این است که از سیم زمین با اندازه کافی استفاده شود.

 

abolfazl tavakol

abolfazl tavakol

دیدگاهتان را بنویسید