زمین کردن تاسیسات الکتریکی

[سمندون 19,437]

زمین کردن تاسیسات الکتریکی

درتمامي تأسيسات الكتريكي، بخصوص تأسيسات فشارقوي ،زمين كردن يكي ازمهم ترين واساسي ترين اقدامي است كه براي رفاه وسلامتي واصولا ادامه زندگي اشخاصي كه به نحوي بااين پست هادرتماس هستندوحتي در خارج از پست دررفت وآمد مي باشند، بايد بادقت هرچه تمام تروباتوجه به قواعد وقوانيني كه بدين منظورتحرير شده است انجام مي گيرد. درتأسيسات برقي دونوع زمين كردن وجود دارد كه مايكي را « زمين كردن حفاظتي » وديگري را«زمين كردن الكتريكي » مي ناميم

زمين كردن حفاظتي :زمين كردن حفاظتي عبارتست اززمين كردن كليه قطعات فلزي تأسيسات الكتريكي كه درارتباط مستقيم (فلزبافلز) بامدارالكتريكي قرارندارند. اين زمين كردن بخصوص براي حفاظت اشخاص درمقابل اختلاف سطح تماسي زيادبه كاربرده مي شود.بدين منظوردرپست هاي فشارقوي بايدتمام قسمت هاي فلزي كه درنزديكي وهمسايگي بافشارقوي قرارگرفته اند ومكان تماس عمدي ياسهوي باآن ها موجود است، به تأسيسات زميني كه براي اين منظوراحداث شده است (زمين حفاظتي ) متصل ومرتبط گردند. اين قسمت هاعبارتند از ستون 1- زمين كردن حفاظتي :زمين كردن حفاظتي عبارتست اززمين كردن كليه قطعات فلزي تأسيسات الكتريكي كه درارتباط مستقيم (فلزبافلز) بامدارالكتريكي قرارندارند. اين زمين كردن بخصوص براي حفاظت اشخاص درمقابل اختلاف سطح تماسي زيادبه كاربرده مي شود.بدين منظوردرپست هاي فشارقوي بايدتمام قسمت هاي فلزي كه درنزديكي وهمسايگي بافشارقوي قرارگرفته اند ومكان تماس عمدي ياسهوي باآن ها موجود است، به تأسيسات زميني كه براي اين منظوراحداث شده است (زمين حفاظتي ) متصل ومرتبط گردند. اين قسمت هاعبارتند از ستون هااوپايه هاي فلزي ، درب هاونرده هاي فلزي، قسمت هاي فلزي دسترس تمام دستگاه هاي اندازه گيري ، ايزولاتورها، مقره هاي عبور، بخصوص قسمت هاي فلزي كه براي كاركردن بادستگاه ها بايدباآنها لمس كردودردست گرفت ، مثل چرخ هاي فرمان انواع واقسام تنظيم كننده هاورگولاتور، دسته كليدها وغيره. زيرادراين قسمت هادراثرعبورجريان خيلي كم نيزعضلات دست به طوري منقبض مي شودكه بازكردن ورهايي پيداكردن ازآن غيرممكن ومحال به نظرمي رسدوعاقبتي وخيم واسفناك براي تماس گيرنده به پيش خواهدداشت.

بدين منظوروبراي جلوگيري ازهرحادثه اي بايد زمين حفاظتي به نحوي تأسيس گرددكه قسمتس ازمسيرجريان كه توسط تماس اعضاي بدن انسان اتصالي مي شود(دست وپا ويا دو دست يادوپا)داراي تفاوت پتانسيل يا افت ولتاژ زيادنباشد. افت ولتاژ بستگي به شدت جريان ومقاومت مسيرجريان دارد. شدت جريان قابل محاسبه ودرضمن غيرقابل پيشگيري

لذا براي كوچك نگه داشتن افت ولتاژ بايدمقاومت مسيرجريان حتي المقدور كوچك نگه داشته شود. به طورمثال اگريك مقره عبوركه درديوار مرطوبي نصب شده است، بشكندوسيم فشارقوي باديوارتماس پيدا كندوجريان اتصال زمين دراين حالت 25 آمپرومقاومت هرمتر ديوار 10 اهم باشد،مابين دونقطه ازديوار كه انسان باآن تماس دارد(فاصله دست وپاتقريبا 2 متر) اختلاف سطحي برابر با:

U = I . R = 25 . 2 .10 = 500 volt

به وجودمي آيد كه مسلما براي انسان خطرناك استولي اگرپايه فلزي مقره كه به ديوار محكم شده به وسيله يك سيم نسبتا ضخيم به زمين وصل شود، درموقع اتصال بدنه يا اتصال زمين ، قسمت عمده جريان اتصالي ازاين سيم عبورخواهدكرد وكليه قسمت هاي ديوار هم پتانسيل سيم درآن نقطه قطع خواهدشد. لذاافت ولتاژ درامتداد ديوارناچيز شده وبراي انسان خطري ايجاد نخواهدكرد.

عامل مؤثرخطربراي انسان ياهرموجود زنده ديگرجريان مي باشدكه البته وجوداختلاف سطح است كه باعث عبوراين جريان مي گردد. درفشارضعيف جريان هاي 1 تا 1/0 آمپر كه ازقلب مي گذرد، خطرجاني دارد.

آزمايش هاوبررسي هاي مختلف نشان داده است كه :

1- جريان هايي تا 02/0 آمپربراي انسان قابل تحمل است.

2- جريان هاي تاحدود 05/0 آمپرخطرناك وجريان هاي از1/0 آمپربا بالا خطرجاني دارد.

عبورجريان ازقلب باعث مي شودكه عمل منظم تپش قلب نامنظم شده ودررسيدن خون به مغز وقفه اي حاصل گردد، درنتيجه انسان پس از چند دقيقه به هلاكت مي رسد.

براي نجات برق زده بلادرنگ از تنفس مصنوعي كمك گرفته شودكه بهترين نوع آن از راه دهان به دهان است.

شدت جريان مهلك ومقاومت بدن انسان هامتفاوت است. مقاومت بين اعضاي مختلف بدن انسان به طورمتوسط برابر است با:

دست ودست : تقريبا 4000 اهم

دست وپا:تقريبا 4500 اهم

پا وپا : تقريبا 6500 اهم

هردودست ودوپا : تقريبا 1800 اهم

درضمن بدن مرطوب بوده ودست ها عرق كرده باعث كم شدن مقاومت وعبورجريان زيادتري مي شود ، لذا مي توان گفت كه حتي اختلاف سطح 20 ولت نیز محصوص و اختلاف سطح 60 ولت ممكن است خطرجاني داشته باشد.

البته اثر مرگبارجريان بستگي به فركانس صنعتي 50 هرذتس خطرناك ترين آنها مي باشد. درفركانس هاي زياد نمي تواند موجبات منقبض شدن اعضاي بدن انسان رافراهم سازد. به طوري كه عبورجريان به شدت چندين آمپر بافركانس خيلي زياد نيزممكن است براي انسان بي خطرباشد وبه همين جهت است كه درپزشكي ازجريان بافركانس زياد براي درمخان استفاده مي شود.

دربرق گرفتگي فشارقوي جريان هايي از1تا100 آمپروبيشترممكن است ازبدن انسان عبوركندبدون اين كه مستقيما باعث ازكارافتادن قلب شود.ولي درعوض اين جريان هاي شديد باعث خراب كردن وسوزاندن بافت هاي بدن به خصوص تجزيه آب بدن مي شودوبه كليه آسيب فراوان مي رساند. درضمن عبور جريان زيادازبدن باعث سوزاندن محل ورود و زخم برداشتن عميق درمحل خروج جريان مي شود كه ممكن است متعاقبا منجربه مرگ گردد.

درخاتمه بدنيست متذكرشويم كه بعضي ازحيوانات بخصوص اسب هادرمقابل جريان هاي زمين حساس ترومستعدتر ازانسان ها مي باشندكه شايد اين مستعدبودن به علت بزرگتربودن فاصله قدم آنها واختلاف سطح قدمي كه آنها اززمين برداشت مي كنند ، باشد.

2- زمين كردن الكتريكي

« زمين كردن الكتريكي » يعني زمين كردن نقطه اي ازدستگاه هاي الكتريكي وادوات برقي كه جزئي ازمدارالكتريكي مي باشند.مثل زمين كردن مركزستاره سيم پيچي ترانسفورماتور وياژنراتورويازمين كردن سيم وسط يا سيم مشترك دوژنراتور جريان دايم سري شده.(Mp )

زمين كردن الكتريكي دستگاه ها به خاطركارصحيح دستگاه ها وجلوگيري ازازدياد فشارالكتريكي فازهاي سالم نسبت به زمين درموقع تماس يكي از فازها بازمين مي باشد.

زمين كردن الكتريكي سه نوع است

الف – زمين كردن مستقيم

مثل وصل كردن مستقيم نقطه صفرترانسفورماتور وبا نقطه اي ازسيم رابط بين دو ژنراتور جريان دايم به زمين.

ب- زمين كردن غيرمستقيم

مانند اتصال نقطه صفرژنراتور توسط يك مقاومت بزرگ به زمين يا اتصال نقطه صفرستاره ترانسفورماتور توسط سلف بزرگ به زمين ( سلف پترزن يا پيچك محدود كننده جريان زمين )

پ- زمين كردن بار

دراين نوع زمين كردن نقطه صف ياهرنقطه ازشبكه كه داراي پتانسيل نسبت به زمين است توسط يك فيوز فشارقوي( الكترود جرقه) به زمين وصل مي شود تاموقعي كه مدارفيوز باراست يعني درحالت كارعادي شبكه ، ارتباط شبكه بازمين بازاست ولي درموقعي كه ولتاژ زيادي شبكه راتهديد مي كند ، مدار فيوزها مي باشند وبدين جهت زمين كردن بازدرحقيقت نوعي اززمين كردن الكتريكي درحالت كارعادي شبكه محسوب نمي شود، اززمين الكتريكي اغلب درموقعي كه دستگاه ها وشبكه برق رساني بدون عيب نيز مي باشند جريان عبورمي كند كه اززمين حفاظتي فقط ارتباط فازها بازمين جريان عبورمي كند.

اززمين كردن الكتريكي درحالت كارعادي شبكه محسوب نمي شود اززمين كردن الكتريكي اغلب درموقعي كه دستگاه ها وشبكه برق رساني بدون عيب نيز مي باشد جريان عبور مي كند. درصورتيكه اززمين حفاظتي فقط درموقع ارتباط فازها بازمين جريان عبورمي كند.

اصطلاحاتي كه درزمين كردن به كاربرده مي شود

1- زمين

زمين دراين مبحث به معني نوع وجنس زمين است، مثل خاك رس ، ماسه ، شن ، سنگ لاخ ، باتلاق ، مرداب غيره.

2- ميل زمين ( زمين كننده)

ميل زمين عبارتست ازهادي يافلزي به هرشكل ( صفحه اي ، لوله اي ، طنابي، پروفيل) كه درزمين چال مي شود وبازمين ارتباط برقرارمي كند وما به آن دراين مبحث به اختصار«ميل» مي گوئيم.

3- زمين هم سطح

عبارتست از سطح زمين كه بين نقاط مختلف آن دراثرعبورجريان اززمين اختلاف پتانسيل محسوسي ايجاد نمي شود. زمين هم سطح تقريبا 20 مترازميل فاصله دارد.

4- ميل فرمان

عبارتست از سيم يا مفتول يا صفحه فلزي كه مربوط به زمين كننده است وبراي تنظيم افت پتانسيل وكوچك كردن ولتاژ تماسي خطرناك بكاربرده مي شود.

5- سيم زمين

عبارتست از سيم رابط بين زمين كننده (ميل) وزمين شونده.

آن قسمت ازاين سيم كه درزمين قرارگرفته است جزئي ازميل محسوب مي شود .