بنام خداوند بخشنده مهربان

اتصال به زمین زمین کردن سیستم : حفظ عایق بندی و تأمین صحت کار لوازم و دستگاههای الکتریکی و محدود کردن اضافه ولتاژها و کمک به کار صحیح لوازم و مدارها باقطع مدارهای معیوب . به این اتصال زمین اتصال زمین عملیاتی یاسیستم گویند . زمین کردن حفاظتی : ایجاد ایمنی برای افرادی که بنا به وظیفه شغلی در تماس باتجهیزات سیستم های الکتریکی می باشند . از یک طرف افراد جامعه که مصرف کننده نهایی انرژی برق می باشند و محدود کردن خطر آتش سوزی از راه قطع سریع مدار معیوب از طرف دیگر به کمک وصل بدنه های هادی به هادی خنثی یا هادی زمین .

اتصال به زمین

اتصال به زمین یک نقطه از سیستم که مستقیماٌ به زمین وصل است . I : حرف اول از سمت چپ : T : یک نقطه از سیستم که مستقیماٌ به زمین وصل است . I : قسمتهای برق دار سیستم نسبت به زمین عایقند . از طریق یک امپدانس به صورت غیر مستقیم وصل شود . حرف دوم از سمت چپ : N : بدنه های هادی از نظر الکتریکی مستقیماٌ به نقطه زمین شده نیرو وصل می شود . بدنه های هادی از نظر الکتریکی مستقیماٌ و مستقل از اتصال زمین سیستم نیرو به زمین وصل می شود به گونه ای تجهیزات مستقیماً به زمین وصل می شود . اتصال به زمین

TN-C : در سراسر سیستم بدنه هادی به هادی مشترک حفاظتی و خنثی ( PEN ) وصل اند . TN-S : در سراسر یستم بدنه های هادی از طریق یک هادی مجزا ( PE ) به نقطه خنثی ( N ) در مبدأ سیستم وصل می شود . TN-C-S : بخشی از سیستم از مبدأ تا نقطه تفکیک دارای هادی توأم حفاظتی و خنثی بوده و از آن نقطه به بعد دو هادی حفاظتی و خنثی از هم جدا می شوند .

سیستم های جریان مستقیم و اجزای آن که باید زمین شوند : 1- فشار ضعیف : اتصال به زمین باید تنها در ایستگاه تغذیه کننده انجام شود . در مورد سیستم های جریان مستقیم سه سیمه الکترود زمین باید به نقطه خنثی سیستم وصل شود . 2- فشار متوسط : اتصال زمین باید هم در ایستگاه تغذیه کننده و هم در ایستگاه مصرف کننده انجام شود .الکترود زمین باید به نقطه خنثی سیستم اتصال داده شود .

اتصال به زمین

هادی مجزا برای اتصال به زمین : اگر برای اتصال زمین از یک هادی مجزا به موازات و در کنار مسیر زیرزمینی کابل استفاده شود . این هادی باید به صورت مستقیم و یا از راههای خنثی سیستم به خنثی ترانسفور ماتور منبع و ملحقات ترانسفور ماتور منبع و ملحقات کابلها وصل شود . هادی اتصال به زمین باید در همان مسیری که کابل اصلی دفع شده است یا درهمان کانال که کابل اصلی از آن عبور می کند قرار گیرد .

شدت جریان در هادی های اتصال به زمین : نقاط اتصال به زمین باید به نحوی ترتیب داده شود که در شرایط عادی شدت جریانهای نامعقول از هادی اتصال به زمین عبور نکند . اگر شدت جریان عبوری از هادی زمین به سبب استفاده از اتصال زمین های مکرر مقداری زیاد و غیر قابل قبول باشد باید یک یاچند عمل گفته شده در زیر را انجام داد : 1- یک یا چند اتصال به زمین در نقاط مختلف را حذف کرد . 2- محل اتصال به زمین را تغییر داد . 3- هادی وصل کننده الکترود و هادی زمین مختلف برای ایجاد مداومت الکتریکی را قطع کرد . 4- باتجویز بهره برداری و موافقت مقام مجری استاندارد از روش های دیگری برای محدود کردن جریان استفاده کرد .

ساختار هادی زمین : در همه موارد هادی های زمین باید از جنس مس بافلزات دیگر یا ترکیبی از فلزات باشد که در شرایط موجود در طول عمر مفید پیش بینی شده آنها زیاده از حد خورده نشوند . هیچ نوع اتصال و دو راهی وجود نداشته باشد . باید تا جایی که امکان دارد مستقیم . کوتاه و بدون خم های تیز باشد . هیچ گاه نباید از وسیله ای که مدار را باز می کند ( کلید . فیوز و ... ) در مسیر های زمین استفاده کرد . قطع موقتی هادی زمین باید با نظارت افراد واجد الشرایط باشد .

شدت جریان مجاز در هادی اتصال زمین : شدت جریان مجاز کوتاه مدت یک هادی لخت شدت جریانی است که هادی بدون آنکه ذوب شود یا در اثر نیروهای وارده گسسته شود از خود عبور دهد اگر هادی زمین عایق بندی شده باشد شدت جریان مجاز جریانی است که به عایق بندی آسیبی نرساند .

هادی اتصال زمین در سیستم های یک اتصال به زمین : هادی یا هادیهای اتصال زمین درسیستم های بایک اتصال زمین یا چند اتصال زمین موازی ودر یک نقطه باید با توجه به زمان عمل وسیله حفاظتی سیستم دارای جریان مجاز کوتاه مدتی باشد که برای شدت جریان اتصالی که ممکن است از ان عبور کند کافی باشد.

هادی اتصال زمین در سیستم های جریان متناوب بااتصال زمین مکرر : در سیستم های جریان متناوب فشار ضعیف یا اتصال زمین در بیش از یک نقطه و بدون احتساب اتصال زمین های اختصاصی مشترکین جریان مجاز کلی دایمی . هادی در هر نقطه نباید از یک پنجم جریان هادی هایی که به آن وصلند کمتر باشد .

هادی های اتصال زمین برق گیر های اصلی : جریان مجاز کوتاه مدت هادی اتصال زمین باید برای عبور جریان های زیاد ضربه صاعقه یاجریان دنبال آن کافی باشد . سطح مقطع هادی های اتصال زمین مخصوص برق گیرها نباید از 16 میلیمتر مربع ( مس ) کمتر باشد .

اتصالات : اتصالات هادی زمین باید بااستفاده از کابل شو یا ترمینال یا وسیله ای که در هنگام بازرسی عادی یا بهره برداری یاتعمیرات جابجا یا شل نشده و یا به هم نخورد انجام شود . جنس این اتصالات باید مانند جنس هادی زمین باشد .

هادی های دفن شده : 1- برای جلوگیری از پاره شده هادی اتصال به زمین در اثر حرکت یانشت طبیعی زمین آن بخش از هادی اتصال زمین که مستقیماٌ در زمین دفن می شود باید بدون اعمال کشش خوابانده شود یا اینکه استقامت آن زیاد باشد . 2- اتصالات هادی زمین که عایق بندی ندارد و مستقیماٌ در زمین دفن شده اند باید از نوع لحیم سخت یا پرسی باشند تا شل نشوند و یا خرده شدن آنها به حداقل برسد . 3- فلزاتی که برای انجام اتصال زمین مورد استفاده قرار می گیرند یا در تماس مستقیم با زمین یا آجر کاری هستند باید از قبل آزمایش شده باشند تا قابلیت انها برای استفاده به اثبات رسیده باشد . آلومینیم برای این کار مناسب نمی باشد .

اتصال به زمین

اکترودهای اتصال زمین : اکترود زمین باید ماندگار بوده و برای سیستم الکتریکی مورد نظر کافی باشد . از یک الکترود یا سیستم به هم پیوسته الکترودهای زمین باید برای اتصال به زمین سیستم الکتریکی و پوشش های هادی ها و تجهیزاتی که به وسیله سیستم تغذیه می شوند استفاده شوند .

الکترودهای موجود : منظور از الکترودهای موجود اجسام هادی ای هستند که باهدفی دیگر غیر از ایجاد اتصال زمین برای سیستم های الکتریکی نصب شده اند : 1- سیستم های آب رسانی : از لوله کشی های زیر زمینی که مربوط به سیستم های آب سرد هستند به عنوان الکترود استفاده می شود . 2- سیستم های محدود : از لوله کشی فلزی آب سرد دفن شده در چاه های آب که کم بودن مقاومت آنها اثبات شده باشد می توان به عنوان الکترود استفاده کرد . 3- میلگرد های فولادی بتن مسلح در پی ها و شالوده ها : این میلگردها که نسبت به زمین عایق بندی شده اند و حداقل عمق آنها از سطح زمین 1 متر باشد را می توان به عنوان الکترود استفاده کرد .

الکترودهای مصنوعی : در هنگام استفاده از الکترودهای مصنوعی این الکترودها باید تاجایی که مقرر است از سفره نیم دایم خاک عبور کنند و از عمق یخ زدگی نیز پایین تر روند . الکترودهای مصنوعی باید از فلز یاترکیبی از چنان فلزاتی ساخته شده باشند که درشرایط موجود در طول عمر مفید پیش بینی شده برای انها دچارخوردگی بیش از حد نشوند . مقاومت هر یک از آنها باید از 25 اهم بیشتر نباشند اگر بیشتر بود باید از 2 یاچند الکترود به صورت موازی استفاده کرد .

روش های انجام اتصال به الکترودها : نقطه اتصال باید تا جایی که ممکن است در دسترس باشد به نحوی اجرا شود که اتصالی بادوام و بامشخصه های خوب و ایستادگی در برابر خوردگی و باقابلیت عبور جریان بامقدار لازم به دست آید : 1- بست فشاری . 2- فیتینگ . 3- لحیم سخت . 4 جوشکاری .

مقررات اختصاصی مربوط به سیستم های TN : سطح مقطع خنثی باید به قدر کافی بزرگ بوده و به یک الکترود طبیعی یا مصنوعی در هر پست وصل شود . حداقل سطح مقطع هادی خنثی خطوط توزیع نباید از مقادیر زیر کمتر باشد . خطوط هوایی فشار ضعیف باهادی مسی : 1- سطح مقطع فاز 50 میلیمتر مربع و کمتر : برابر با سطح مقطع فاز . 2- سطح مقطع فاز 70 میلیمتر مربع و بیشتر : یک مقطع کوچکتر از فاز . خطوط کابلی فشار ضعیف با هادی مسی : 1- سطح مقطع فاز 16 میلیمتر مربع و کمتر : برای سطح مقطع فاز . 2- سطح مقطع فاز 25 میلیمتر مربع و بیشتر : برابر با نصف مقطع فاز .

زمین کردن تابلو های فشار ضعیف : اگر لازم باشد اتصال زمین بدنه های فشار متوسط و برق گیرها و اتصال زمین هادی حفاظتی و خنثی فشار ضعیف هر یک به طور جداگانه اجرا شوند بدنه های تجهیزات فشار ضعیف باید یکی از دو طریق زیر انجام شوند : 1- در شرایط محلی امکان بوجود آوردن جدایی الکتریکی بین بدنه های هادی تجهیزات فشار متوسط . بدنه های هادی تجهیزات فشار ضعیف مهیا سازند و نزدیک ترین فاصله بین تابلوهای فشار متوسط و ضعیف از 5/2 متر کمتر نباشد . بدنه های تجهیزات فشار ضعیف باید به هادی حفاظتی و خنثی سیستم وصل شوند . 2- اگر جدایی الکتریکی را مهیا نکنند بدنه های تجهیزات فشار ضعیف باید از راه هادی حفاظتی بدنه های تجهیزات فشار متوسط زمین شوند .

همبندی الکترودها : در مواردی که در یک ساختمان یا سازه از الکترودهای زمین مجزا این اتصال زمین سیستم نیرو و اتصال زمین سیستم مخابرات استفاده شده باشد این دو باید با یک هادی مسی باسطح مقطع حداقل 16 میلیمتر مربع همبندی شود .

P = مقاومت ویژه میانگین برای خاک ََa = فاصله الکترودها اندازه گیری مقاومت ویژه خاک : R=P/2πa P = مقاومت ویژه میانگین برای خاک ََa = فاصله الکترودها π = عدد پی ( 14/3 )

اتصال به زمین در سیستم های TN : حداکثر مقاومت اتصال زمین معادل کلیه الکترودهای موازی نباید از 2 اهم تجاوز کند . اگر از 7 اهم بیشتر باشد حداکثر مجاز مقاومت اتصال زمین را می توان به جای 2 اهم از رابطه زیر بدست آورد : Rs/Re≤UL/Uo-UL Rs = حداکثر مقاومت مجاز اتصال زمین ( به جای 2 اهم ) Re = حداقل مقاومت اتصال به زمین UL = حداکثر ولتاژ مجاز تماس باافراد Uo = ولتاژ اسمی بین فاز و خنثی ( 220 – 230 ولت )