آموزش کلیات سیستم‌های اتصال زمین (ارتینگ) در نظام مهندسی ساختمان

زمین یا ارت کردن یک سیستم الکتریکی، به فرآیند اتصال همه قطعات فلزی یا بدنه‌های فلزی دستگاه‌های الکتریکی (به غیر از هادی‌های اصلی مدار برق) به زمین گفته می‌شود و هدف از آن انتقال هر نوع نشتی جریان الکتریکی در بدنۀ فلزی دستگاه‌ها به زمین به منظور حفاظت از جان انسان و حفاظت از تجهیزات است. دوره آموزش کلیات سیستم‌های اتصال زمین (ارتینگ) در نظام مهندسی ساختمان به منظور آموزش این ترند جذاب و مهم در علوم و فنون مهندسی تهیه و تدوین شده که در ادامه آن را معرفی خواهیم کرد.

آموزش کلیات سیستم‌های اتصال زمین (ارتینگ) در نظام مهندسی ساختمان

از جرم کلی زمین می‌توان به‌عنوان یک مرجع ثابت و غیرقابل ‌تغییر از نظر سطح پتانسیلی، برای تمامی سیستم‌های الکتریکی که به‌نوعی به زمین نیاز دارند، استفاده کرد. در عمل، تمامی اجزا و بدنه‌های هادی تجهیزات الکتریکی به طور مستقیم یا غیرمستقیم به این مرجع پتانسیل ثابت (زمین) متصل می‌شوند؛ لذا در هنگام بروز یک اتصالی ناخواسته با بدنه تجهیزات الکتریکی، قطعات فلزی که دارای اتصال به زمین نیستند، در همان پتانسیل فاز قرار می‌گیرند و اگر فردی با بدنه این وسیله در تماس باشد، تحت یک اختلاف‌پتانسیل خطرناک قرار گرفته منجر به برق‌گرفتگی می‌شود.

اقدامات مختلفی می‌توان به منظور افزایش امنیت ساختمان‌ها انجام داد که یکی از آن‌ها مجهز نمودن ساختمان به سیستم ارتینگ است. البته نصب سیستم ارتینگ باید توسط نیروهای متخصص انجام شود تا خطراتی مانند آتش‌سوزی، برق‌گرفتگی، سوختن وسایل برقی و غیره رخ ندهد. اجرای این سیستم‌ها معمولاً با اهداف خاصی صورت می‌گیرد و از آن‌ها در مکان‌های مختلفی استفاده می‌کنند. برای اینکه بتوانید آموزش سیستم ارتینگ در نظام‌مهندسی ساختمان را بهتر بگذاردید؛ بهتر است تا با این سیستم آشنا شوید که در این دوره آموزش کلیات سیستم‌های اتصال زمین (ارتینگ) در نظام‌مهندسی ساختمان با آن آشنا خواهیم شد.

سرفصل‌های آموزش کلیات سیستم‌های اتصال زمین (ارتینگ) در نظام‌مهندسی ساختمان

سرفصل‌های دوره آموزش کلیات سیستم‌های اتصال زمین (ارتینگ) در نظام مهندسی ساختمان به‌صورت فهرست زیر است:

1. فلسفه اتصال زمین

2. انواع سیستم‌های اتصال زمین

3. تصور یک سیستم بدون اتصال زمین

4. مزایای سیستم‌های اتصال زمین

5. انواع هادی‌ها در سیستم‌های اتصال زمین

6. اتصال زمین برای آسانسورها

7. رنگ‌بندی هادی‌ها در  سیستم‌های اتصال زمین

8. کاربرد سیستم‌های اتصال زمین

9. عوامل مختل‌کننده تغذیه در شبکه‌های برق

10. تماس مستقیم و تماس غیرمستقیم

دوره آموزش کلیات سیستم‌های اتصال زمین (ارتینگ) در نظام مهندسی ساختمان برای چه کسانی مناسب است؟

دوره مذکور برای تمامی افراد و شرکت‌هایی که در زمینه مهندسی ساخت‌وساز فعالیت دارند و می‌خواهند که سازه‌های خود را مطابق با استانداردهای روز دنیا بنا نهند مناسب است ولی این دور مخصوصاً برای مهندسین عمران در زمینه‌های ساخت‌وساز ساختمانی بسیار حائز اهمیت خواهد بود.

در دوره آموزش کلیات سیستم‌های اتصال زمین (ارتینگ) در نظام‌مهندسی ساختمان به چه چیزهایی اشاره می‌شود؟

طبق استانداردهای IEC و مقررات ملی ساختمان کشورمان، نحوه ارتباط سیستم‌های برق فشارضعیف با زمین به سه صورت TN،  TT و IT مرسوم است که به آنها اصطلاحاً سیستم‌های نیرو گفته می‌شود. در این درس به تشریح این سه سیستم پرداخته شده است. از سویی از نظر هدف اتصال به زمین، می‌توان اتصال زمین را به چهار دسته زیر تقسیم‌بندی کرد:

• اتصال زمین ایمنی
• اتصال زمین حفاظتی
• اتصال زمین عملیاتی (عملکردی)
• اتصال زمین صاعقه‌گیر

در این درس به توصیف هر کدام از این موارد نیز پرداخته شده است. جهت آشنایی مخاطبان درس با نحوه طرح سؤال از این موضوع در آزمون‌های نظام‌مهندسی، به 30 سؤال طرح شده در آزمون‌های ادوار گذشته، پاسخ داده شده است.

طراحی سیستم های ارتینگ چیست؟

جرم اصلی زمین می‌تواند به‌عنوان یک مرجع ثابت و غیرقابل تغییر پتانسیل (صفر) مورداستفاده قرار گیرد. این نقطه صفر برای تمامی سیستم‌هایی که به نوعی به زمین نیاز دارند ، بکار گرفته می‌شود. در عمل ، تمامی اجزا و بدنه‌های هادی تجهیزات الکتریکی به طور مستقیم به این مرجع پتانسیل (زمین) متصل می‌شوند. در هنگام بروز یک اتصال کوتاه ناخواسته با بدنه تجهیزات الکتریکی ، قطعات فلزی که دارای اتصال به زمین نیستند ، درهمان پتانسیل فاز قرار می‌گیرند و انسانی که با آن‌ها درتماس است ، امکان دارد یک اختلاف‌پتانسیل خطرناک را برداشت نموده و آسیب ببیند.

کاربردهای سیستم اتصال زمین

از مهم‌ترین کاربردهای سیستم اتصال زمین می‌توان موارد فهرست زیر را نام برد:

• حفاظت انسان‌ها و تجهیزات
• عملکرد صحیح سیستم تغذیه الکتریکی
• انتقال جریان‌های لحظه‌ای ناشی از تخلیه الکترواستاتیک و حوادث جوی
• حفاظت و عملکرد مناسب تجهیزات مخابراتی و دیتا

موارد مهم برای نصب سیستم ارتینگ

نصب انواع سیستم ارتینگ به دلیل محافظت از جان انسان‌ها و تجهیزات الکتریکی از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف از نصب ارتینگ انتقال جریان الکتریکی به زمین و یا به عبارت دیگر هم پتانسیل کردن ولتاژ تجهیزات با پتانسیل زمین (صفر) است. نصاب سیستم ارتینگ وظیفه دارد که بدنه‌ی همه‌ی دستگاه‌های الکتریکی اعم از دستگاه‌های برقی صنعتی، مخابراتی، خانگی و غیره. در حالت کلی هر نوع مصرف‌کننده را به کمک ی‌رشته سیم به زمین متصل کند.

اهمیت نصب سیستم‌های ارتینگ

اجرای سیستم ارتینگ در حال حاضر مانند خود سیستم برق‌رسانی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. علاوه بر ساختمان‌ها و مناطق صنعتی، صنعت مخابرات نیز به سیستم‌های ارتینگ نیاز دارد. یکی از اهداف نصب سیستم‌های ارتینگ در صنعت مخابرات جلوگیری از ایجاد نویز در شبکه‌ها است. این سیستم در شبکه‌های انتقال و توزیع برق نیز کاربرد بسیار بالایی دارد. در حال حاضر شبکه‌های توزیع و انتقال برق بدون استفاده از این سیستم عملاً بدون کارکرد به شمار می‌روند.

عوامل مؤثر بر هزینه نصب سیستم ارتینگ

هزینه‌های نصب سیستم ارتینگ به عوامل مختلفی بستگی دارد. یکی از مهم‌ترین عوامل، انتخاب روش‌های نصب میله ارت در سیستم ارتینگ است. این تجهیزات به دو روش عمقی و سطحی نصب می‌شوند که هر کدام بر اساس نیازهایی که دارند هزینه‌های متفاوتی خواهند داشت.

1. بی‌شک هزینه نصب سیستم ارتینگ سطحی با عمقی متفاوت است. در هنگام نصب این سیستم باید مواردی را رعایت کرد.

2. در هنگام نصب سیستم ارت سطحی باید دقت داشته باشید که در اطراف سایت فضای لازم و امکان حفاری وجود داشته باشد.

3. نصب سیستم ارتینگ به روش سطحی به دلیل مزایایی که دارد نسبت به دیگر روش‌ها ارجحیت دارد.

نکات مهم در نصب سیستم ارتینگ

نکات مهمی که در نصب سیستم‌های ارتینگ باید رعایت شوند به صورت زیر هستند:

1. در هنگام نصب سیستم ارتینگ باید موارد مهمی را مورد توجه قرار داد، یکی از این موارد همبندی همه ی تجهیزات و دستگاه های الکتریکی به وسیله ی جوش کدولد و سایر اتصالات می باشد که بدین ترتیب یک سیستم ارت یکپارچه و کارآمد در دسترس مصرف کننده قرار خواهد گرفت.

2. در هنگام نصب دکل های خود ایستا و فونداسیون دکل باید به وسیله ی سیم های مسی و بست های مخصوص به سیستم ارتینگ و هم پای دکل باید به وسیله ی جوشکاری متصل شوند.

3. در نصب سیستم ارتینگ لازم است که سیم ارت و یا هادی ارت با کابل های روی لدر و یا کابل های مجاور خود حداکثر فاصله را داشته باشد.

4. نصب سیستم ارتینگ باید به شکلی انجام بگیرد که میله ی برقگیر روی دکل حتی الامکان در بالاترین نقطه ی دکل نصب شود. به این صورت قابلیت پوشش دهی همه ی تجهیزات را خواهد داشت. جنس این میله ممکن است از مس خالص، مش با روکش نیکل-کروم و یا آلومینیوم باشد.