به وب سایت الیکا الکتریک خوش آمدید

روش های حفاظت الکتریکی

نوشته شده توسط الیکا الکتریک 1397/07/18 10:09:08 0 نظرات مطالب برقی,

روش های حفاظت الکتریکی

1. حفاظت توسط سیم زمین

در اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻗﺴﻤﺖ ﻫﺎي ﻓﻠﺰي وﺳﺎﻳﻞ اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ﻛﻪ ارﺗﺒﺎﻃﻲ ﺑﻪ ﺷﺒﻜﻪ ي ﺗﻐﺬﻳﻪ ﻧﺪارﻧﺪ، ﺗﻮﺳﻂ ﺳﻴﻢ ﺑﻪ زﻣﻴﻦ اﺗﺼﺎل ﻣﻲﻳﺎﺑﻨﺪ. ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ ﺑﻪ ﺑﺪنۀ وﺳﻴﻠﻪ ي اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ﺳﻴﻢ داراي وﻟﺘﺎژ ﻣﺘﺼﻞ ﻧﺸﺪه ﺑﺎﺷﺪ ﭘﺘﺎﻧﺴﻴﻞ ﺑﺪﻧﻪ این وسیله، ﺑﺎ ﭘﺘﺎﻧﺴﻴﻞ زﻣﻴﻦ ﺑﺮاﺑﺮ اﺳﺖ. اﮔﺮ در اﺛﺮ ﭘﻴﺪا ﺷﺪن عیب، سیم دارای ولتاژ (فاز) به بدنه وصل شود، جریانی از طریق زمین و سیم متصل به زمین و نقطه MP ترانسفورماتور و سیم فاز جاری می شود. مقدار این جریان باید به اندازه ای باشد که جریان خطا، کمتر از 0.5 ثانیه وسیلۀ حفاظتی (مثلاً فیوز) را قطع کند، مقدار این جریان بستگی به جریان نامی فیوز، که در مسیر دستگاه قرار گرفته، دارد.

موارد استفادۀ این سیستم حفاظتی برای مصرف کننده های کم قدرت است؛ زیرا، در صورت بالا بودن جریان مصرف کننده، باید مقدار مقاومت زمین بسیار کم باشد.

از طرفی چون با گذشت زمان، مقاومت زمین بیشتر می شود لذا بهتر است که مقاومت زمین از 0.37 اهم نیز کمتر انتخاب شود. به دست آوردن مقاومت زمین با این مقدار کم مشکل است و می توان با جایگزین کردن سیستم های حفاظتی دیگر، از خطرات احتمالی اتصال بدنۀ مصرف کننده های پرقدرت جلوگیری کرد. در شکل 1، طریقۀ استفاده از سیستم حفاظت زمین برای مصرف کننده را نشان می دهد.

 

                                                             

 

                                                                                شکل 1. اتصال زمین حفاظتی

 

 

اﮔﺮ ﺷﺨﺼﻲ ﺑﺎ بدنۀ ﺗﻤﺎس داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ و ﻫﻤﺰﻣﺎن ﺳﻴﻢ ﻓﺎز ﺑﻪ ﻃﺮﻳﻘﻲ ﺑﻪ بدنۀ دﺳﺘﮕﺎه وﺻﻞ ﺷﻮد، ﺟﺮﻳﺎن اﺗﺼﺎﻟﻲ ﺟﺎري ﺷﺪه در بدنۀ دﺳﺘﮕﺎه دو ﻣﺴﻴﺮ ﺑﺮاي ﻋﺒﻮر ﭘﻴﺪا ﻣﻲ ﻛﻨﺪ، ﻳﻜﻲ ﻋﺒﻮر از ﺑﺪن ﺷﺨﺺ و زﻣﻴﻦ و دیگری مستقیماً به زمین، ﭼﻮن ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺪن اﺷﺨﺎص ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺘﻮﺳﻂ ﺣﺪود 1300 اﻫﻢ اﺳﺖ، ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺟﺮﻳﺎن از ﻃﺮﻳﻖ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻛﻢ ﺗﺮ، ﻳﻌﻨﻲ زﻣﻴﻦ ﻋﺒﻮر ﻣﻲ ﻛﻨﺪ و ﻧﻬﺎﻳﺘﺎً ﺑﺎﻋﺚ ﻗﻄﻊ ﺳﺮﻳﻊ ﻓﻴﻮز ﻣﻲ ﺷﻮد. اﺗﺼﺎل زﻣﻴﻦ ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﺗﻮﺳﻂ ﻟﻮﻟﻪ ﻳﺎ ﻣﻴﻠﻪ ي ﻓﻠﺰي، ﻧﻮار، ﺳﻴﻢ ﻓﻠﺰي و صفحۀ ﻓﻠﺰي اﻧﺠﺎم ﭘﺬﻳﺮد ﻛﻪ ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺗﻮﺳﻂ ﻳﻚ رﺷﺘﻪ ﺳﻴﻢ ﺑﺎ ﻣﻘﻄﻊ ﻣﻨﺎﺳﺐ (ﺑﺎﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺟﺮﻳﺎن ﻧﺎمی مصرف کننده) به اتصال زمین وصل می شود.

 

2. اتصال زمین لوله ای (میله ای)

در اﺗﺼﺎل زﻣﻴﻦ ﻟﻮﻟﻪ اي ﻳﺎ ﻣﻴﻠﻪاي، ﻣﻲﺗﻮان از ﻟﻮﻟﻪ ﻳﺎ ﻣﻴﻠﻪ ﻫﺎي ﻓﻠﺰي، ﺑﻪ ﻗﻄﺮ ﻳﻚ ﺗﺎ دو اﻳﻨﭻ و ﺑﻪ ﻃﻮل ﻳﻚ ﺗﺎ 6 متر، که قلع اندود باشند و ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻋﻤﻮدي در زﻣﻴﻦ ﻛﻮﺑﻴﺪه می ﺷﻮﻧﺪ، اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮد. در ﺻﻮرﺗﻲ ﻛﻪ اﻣﻜﺎن ﻛﻮﺑﻴﺪن ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎ ﻧﺒﺎﺷﺪ، ﻣﻲﺗﻮان از ﭼﻨﺪ ﻟﻮﻟﻪ ﻛﻪ ﻣﺠﻤﻮع ﻃﻮل آﻧﻬﺎ ﺑﺮاﺑﺮ ﻃﻮل ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز ﺑﺎﺷﺪ اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮد در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﺑﺎﻳﺪ ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎ را ﺑﺎ فاصلۀ ﺑﻴﺸﺘﺮ از ﻃﻮل ﻫﺮ ﻟﻮﻟﻪ از ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﻛﻮﺑﻴﺪ و ﺳﺮ آن ﻫﺎ را ﺑﻪ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ وﺻﻞ ﻛﺮد (اﺗﺼﺎل ﻣﻮازي).

 

3. اﺗﺼﺎل زﻣﻴﻦ ﻧﻮاري ﻳﺎ ﺳﻴﻤﻲ     

در اتصال زمین نواری یا سیمی می توان از یکی موارد زیر استفاده کرد:

  • تسمۀ فولادی قلع اندود با سطح مقطع 100 میلی متر مربع.
  • سیم فولادی به هم تابیده شدۀ قلع اندود با سطح مقطع کل 95 میلی متر مربع.
  • تسمۀ مسی با سطح مقطع حداقل 50 میلی متر مربع.
  • سیم مسی با سطح مقطع حداقل 35 میلی متر مربع.

این عوامل نواری می توانند به شکل شعاعی یا حلقوی و یا شبکه ای در عمق حداقل  0.5 متری سطح زمین قرار گیرند.

 

4. اتصال زمین صفحه ای

در اتصال زمین صفحه ای، آهنی قلع اندود به ابعاد حداقل 0.5 متر و ضخامت 3 میلی متر و یا از صفحۀ مسی به ابعاد 0.5 متر و ضخامت 2 میلی متر استفاده می شود. این صفحه باید به صورت عمودی و طوری نصب شود که لبۀ بالایی صفحه حداقل یک متر از زمین فاصله داشته باشد.

در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻧﻴﺰ ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ ﺟﺎي اﺳﺘﻔﺎده از ﻳﻚ ﺻﻔﺤﻪ ﺑﺎ اﺑﻌﺎد زﻳﺎد از ﭼﻨﺪ ﺻﻔﺤﻪ ﺑﺎ اﺑﻌﺎد ﻛﻤﺘﺮ اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮد. ﺑﻪ ﺷﺮط آن ﻛﻪ ﻓﺎﺻﻠﻪ صفحه ها از یکدیگر حداقل 3 ﻣﺘﺮ ﺑﺎﺷﺪ و آنها را ﺑﺘﻮان ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﻮازي به ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﻣﺘﺼﻞ ﻛﺮد. جدول 1، مقاومت مخصوص زمین برای زمین های مختلف را از طریق این اتصال نشان داده است.

 

                                                       جدول 1. مقاومت مخصوص در زمین های مختلف

 

                                                       

 

ﻣﻼﺣﻈﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﻃﻮل ﻋﺎﻣﻞ اﺗﺼﺎل زﻣﻴﻦ ارﺗﺒﺎط ﻣﺴﺘﻘﻴﻤﻲ ﺑﺎ ﺟﻨﺲ زﻣﻴﻦ دارد، ﻫﺮ ﭼﻪ زﻣﻴﻦ ﻣﺮﻃﻮﺑﺘﺮ ﺑﺎﺷﺪ ﻃﻮل ﻋﺎﻣﻞ زﻣﻴﻦ ﻛﻤﺘﺮ ﻣﻲ ﺷﻮد. بنابراین ﺑﺮاي ﻛﻢ ﻛﺮدن ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻣﺨﺼﻮص زﻣﻴﻦ ﻣﻲ توانیم ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺼﻨﻮﻋﻲ ﺑﺎ اﺿﺎﻓﻪ ﻛﺮدن ﻧﻤﻚ ﻃﻌﺎم، پودر کربن و براده های فلزاتی که زنگ نمی زنند، محل نصب عامل به این منظور دست یافت. شکل 2، روش های مختلف عامل زمین را نشان می دهد.

 

                      

                                                                 شکل 2. انواع عامل های زمین

 

ﻣﺤﻞ ﻧﺼﺐ ﻋﺎﻣﻞ زﻣﻴﻦ ﺑﺎﻳﺪ ﻫﺮ ﭼﻨﺪ ﻣﺎه ﻳﻚ ﺑﺎر ﻣﻮرد ﺑﺎزرﺳﻲ ﻗﺮار ﮔﻴﺮد و ﻣﻘﺎوﻣﺖ آن اﻧﺪازه ﮔﻴﺮي ﺷﻮد. در ﺻﻮرت زﻳﺎد ﺷﺪن ﻣﻘﺎوﻣﺖ زﻣﻴﻦ می توان با اضافه کردن آب ﺑﺎ ﻣﺤﻠﻮل آب ﻧﻤﻚ، ﻳﺎ ﺗﺪاﺑﻴﺮ دﻳﮕﺮ، ﻣﻘﺎوﻣﺖ آن را ﻛﻢ ﻛﺮد.

ﺑﺮاي اﻳﺠﺎد اﺗﺼﺎل زﻣﻴﻦ ﻣﻲﺗﻮان از ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎي ﻓﻠﺰي آب ﺷﻬﺮي ﻧﻴﺰ اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮد ﺑﻪ ﺷﺮﻃﻲ ﻛﻪ شبکۀ  آﺑﺮﺳﺎﻧﻲ ﺗﻤﺎﻣﺎً ﻓﻠﺰي ﺑﺎﺷﺪ در ﻏﻴﺮ اﻳﻦ ﺻﻮرت در ﻣﻮﻗﻊ اﺗﺼﺎل ﻓﺎز ﺑﻪ بدنۀ وﺳﺎﻳﻞ شبکۀ ﻟﻮﻟﻪ ﻛﺸﻲ داﺧﻞ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن از ﻃﺮﻳﻖ ارﺗﺒﺎط ﺑﺎ بدنۀ وﺳﻴﻠﻪ ي ﻣﻌﻴﻮب، ﺑﺮق دار ﻣﻲ ﺷﻮد و ﺧﻄﺮ ﺑﺮق ﮔﺮﻓﺘﮕﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﻣﻲ ﮔﺮدد.

 

5. سیستم حفاظت نول

در سیستم حفاظت نول، به جای سیم زمین از سیم نول (MP) شبکه، که به بدنۀ دستگاه اتصال دارد، استفاده می شود. در اینجا نیز مشابه سیستم حفاظتی زمین برای اینکه در هنگام اتصال بدنه وسیلۀ حفاظتی (مثلاً فیوز) به سرعت قطع کند باید جریان قطع از آن عبور کند. در این سیستم اگر سیم صفر به عللی قطع شود حتی اگر مصرف کننده نیز اتصال بدنه نداشته باشد باز اختلاف پتانسیل تماس (ولتاژ تماس)، برابر با اختلاف پتانسیل بین فاز و زمین در دستگاه ایجاد می شود. به طوریکه اگر شخص دستگاه را لمس کند و در همان حال نیز با زمین تماس داشته باشد جریان خطرناکی از بدن او عبور می کند (شکل 3).

 

                                                    

                               

                                                          شکل 3. ایجاد اختلاف پتانسیل بین فاز و زمین

 

ﺑﺮاي ﺣﻔﺎﻇﺖ ﻣﻄﻤﺌﻦ تر بهتر است که حفاظت ﻧﻮل ﺗﻮﺳﻂ ﻳﻚ ﺳﻴﻢ ﺟﺪاﮔﺎﻧﻪ اﻧﺠﺎم ﺷﻮد ﻳﻌﻨﻲ از ﺗﺎﺑﻠﻮي اصلی دو سیم نول یکی برای حفاظت و دیگری به عنوان نول مصرف کننده ها کشیده شود. برای ﻛﻢ ﻛﺮدن احتمال قطع شدن سیم حفاظت نول در مواردی که سطح مقطع آن از  10 میلی متر مربع کمتر باشد ﻣﻲﺗﻮان از سیم های مخصوصی ﻛﻪ داراي اﺳﺘﻘﺎﻣﺖ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮي ﺑﺎﺷﺪ اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮد. در شبکه ای که یک یا چند مصرف کننده با حفاظت توسط سیم زمین و بقیۀ مصرف کننده ها با حفاظت توسط سیم نول باشند در صورتی که در مصرف کننده ای (که توسط سیم زمین حفاظت شده است) اتصال بدنه ای پیش آید در همان لحظه در مصرف کننده هایی که توسط سیم نول حفاظت می شوند اختلاف پتانسیلی بین بدنه و زمین به وجود می آید که می تواند خطرناک باشد.

 

 

 

 

ارسال نظر