سیستم ارتینگ و هدف از اجرای آن
در طی قرن گذشته، استانداردهای ایمنی صنعت برق به سیستم‌های بسیار پیشرفته‌ای تبدیل شده‌اند که همه جوانب ایمن‌سازی را به خوبی پوشش می‌دهند؛ از جمله این سیستم‌ها می‌توان به سیستم ارتینگ اشاره نمود که معمولا در مدارهای الکتریکی ولتاژ پایین (LV)، بر اساس استاندارد مرجع IEC 60364 و در راستای حفاظت از اشخاص و اموال مورد استفاده قرار می‌گیرند.
امروزه از سیستم ارتینگ به عنوان راهکاری در راستای هدایت جریان ناخواسته الکتریسیته به سمت زمین یاد می‌شود. بدیهی است که کلیه وسایل الکتریکی به کمک ولتاژ برق به کار می‌افتند و به همین دلیل، تغییرات ولتاژ می‌تواند منجر به بروز آتش‌سوزی، تخریب مدارهای موجود و امکان وقوع برق‌گرفتگی در هنگام استفاده از این گونه تجهیزات گردد. برق‌گرفتگی زمانی اتفاق می‌افتد که فرد میان دو نقطه دارای اختلاف فاز (مانند فاز و زمین یا فاز و نول) قرار گیرد. در این هنگام، عبور جریان الکتریسیته از بدن فرد منجر به بروز حوادث جبران‌ناپذیری خواهد شد. فلسفه استفاده از سیستم ارتینگ نیز جلوگیری از وقوع چنین حوادثی است. در حقیقت، اینگونه سیستم‌های محافظ با انتقال بار الکتریکی به زمین، از بروز وقایع ناگوار پیشگیری می‌نمایند.
سیستم ارت چیست؟
فرآیند تخلیه فوری انرژی الکتریکی و انتقال آن به زمین با استفاده از سیم‌ها و اتصالات دارای مقاومت الکتریکی پایین را سیستم ارت می‌نامند. اجرای سیستم ارتینگ در حقیقت با اتصال بخش فاقد جریان و یا قسمت نول سیستم‌های تغذیه به زمین انجام می‌شود.
معمولا برای اجرای سیستم‌های ارتینگ از آهن گالوانیزه استفاده می‌شود. به کمک ارتینگ، مسیر بسیار ساده‌ای برای خروج نشتی جریان الکتریسیته فراهم شده و جریان اتصال کوتاه ایجاد شده در تحهیزات الکتریکی به زمین (که دارای پتانسیل صفر است)
می‌رسد. بر همین اساس، سیستم‌ها، تجهیزات الکتریکی مورد استفاده و کاربران آنها از آسیب‌های احتمالی محافظت می‌شوند.
به عنوان مثال، تصور کنید بدنه یک وسیله الکتریکی به دلیل وقوع اتصالی در مدارات موجود در آن، دارای جریان الکتریسیته باشد. به محض لمس بدنه توسط فرد مصرفکننده، جریان الکتریسیته از بدن او به عنوان رسانا برای انتقال به زمین استفاده نموده و فرد دچار برق‌گرفتگی می‌شود. ارتینگ، مسیر جایگزین و مطمئنی است که ایمنی تجهیزات و کابران آنها را به شدت افزایش می‌دهد.
اجزای سیستم ارتینگ
تجهیزات اصلی مورد استفاده در سیستم ارتینگ عبارتند از:
- الکترود زمین: میل‌های رسانا برای انتقال جریان الکتریکی به زمین
- زمین: به عنوان رسانای دارای پتانسیل الکتریکی صفر
- هادی ارتینگ: برای حفاظت در برابر شوک‌های الکتریکی احتمالی
- قطعه‌ی رسانای در دسترس: قطع‌های فلزی که قابل لمس بوده و در حالت عادی دارای بار الکتریکی نیست؛ اما ممکن است در زمان اتصالی دارای بار الکتریکی شود.
- قطعه‌ی هادی حفاظتی: قطعه رسانایی که برای حفاظت از مدار در مقابل شوک‌های الکتریکی احتمالی استفاده می‌شود و بخش‌هایی چون قطعات رسانای در دسترس، قطعات فلزی خارجی، ترمینال ارت و … را به یکدیگر متصل مینماید.
- قطعه‌ی رسانای خارجی: قطعات هم‌پتانسیل زمین مانند: دیوارهای غیرعایق، اسکلت‌ها و لوله‌های فلزی
- ترمینال اصلی ارتینگ: جهت اتصال کلیه قطعات هادی به تجهیزات ارتینگ
انواع سیستم ارت
مطابق استاندارد مرجع IEC 60364، سه نوع سیستم اصلی ارتینگ وجود دارد که عبارتند از: TT، IT و TN.
۱-سیستم TT: در این نوع سیستم ارتینگ، منبع تغذیه و همچنین انتهای اتصالات تاسیسات مستقیما به زمین وصل می‌شوند. سیستم ارت نیز هیچ گونه اتصالی با سیستم الکتریکی ندارد.
۲-سیستم IT: این نوع سیستم ارتینگ نیز هیچ گونه اتصال مستقیمی میان سیستم توزیع کننده و زمین وجود ندارد. ویژگی اصلی سیستم ارتینگ IT این است که در صورت بروز خطا بین فازها و زمین، سیستم می‌تواند بدون وقفه به کار خود ادامه دهد. از این نوع سیستم ارتینگ معمولا در پستهای برق یا ژنراتورها استفاده می‌شود.
۳-سیستم TN: این نوع سیستم ارتینگ به سه دسته TN-S، TN-C و TN-C-S تقسیم‌بندی می‌شود. تفاوت اصلی آنها در مشترک یا جدا بودن سیم‌های نول و ارت است؛
به طوری که در سیستم TN-S، سیم‌های نول و ارت از یکدیگر جدا هستند؛
در سیستم TN-C، سیم‌های نول و ارت مشترک می‌باشند.
در سیستم TN-C-S نیز نول و ارت در ابتدا مشترک بوده و سپس به دو سیم جداگانه تبدیل می‌شوند.
هدف از اجرای سیستم ارتینگ
سیستم ارتینگ یکی از مهمترین عوامل ایمنی در صنعت برق و لوازم الکترونیک می‌باشد که به منظور دستیابی به جریان ایمن و کاهش خطرات الکتریکی طراحی گردیده است. هدف اصلی از اجرای سیستم ارتینگ، مهار جریان‌های تولیدشده از القائات الکترومغناطیسی و همچنین تخلیه الکتریسته ساکن موجود در قطعات و لوازم مصرفی است. با نصب این گونه سیستم‌ها، جریان‌های خطرناک که ممکن است در اثر القائات الکترومغناطیسی و تخلیه الکتریسته ساکن به وجود آیند، به طور موثر کنترل می‌شوند.
علاوه بر این، سیستم ارتینگ به منظور کاهش ولتاژ گام و تماس در مواقع بروز اختلاف پتانسیل‌های خطرناک نیز استفاده می‌شود. با اجرای این سیستم، احتمال بروز حوادث ناخوشایندی نظیر شوک الکتریکی و آتش سوزی به شدت کاهش یافته و ایمنی کارکنان، تجهیزات الکتریکی، الکترونیکی و دیجیتالی نیز بهبود می‌یابد.
یکی دیگر از اهداف اجرای سیستم ارتینگ، کارکرد صحیح تجهیزات حفاظتی است. با نصب این سیستم، تجهیزات حفاظتی به درستی عمل نموده و در صورت بروز خطرات الکتریکی، سریعا واکنش نشان می‌دهند. این امر باعث افزایش اعتماد به سیستم حفاظتی شده و از وقوع حوادث جبران‌ناپذیر جلوگیری مینماید.
به طور خلاصه، هدف اصلی اجرای سیستم ارتینگ، حفاظت جان انسان‌ها و کاربرد مناسب سیستم‌های الکتریکی، الکترونیکی و دیجیتالی است. با نصب این گونه سیستم‌ها، خطرات الکتریکی به حداقل ممکن کاهش یافته و ایمنی در محیط‌های صنعتی و تجاری نیز بهبود می‌یابد.
کاربرد سیستم ارتینگ
همانطور که پیش از این نیز اشاره شد، کاربرد اصلی سیستم ارتینگ در صنعت برق و صنایع وابسته، حفظ ایمنی و کاهش خطرات ناشی از جریان الکتریکی است. اما در ادامه به برخی از مهمترین کاربردهای این سیستم می‌پردازیم:
- حفاظت در برابر رعد و برق: سیستم ارتینگ به عنوان یک مسیر هدایت جریان الکتریکی از طریق زمین، از تجهیزات و ساختمان‌ها در برابر آسیب‌های ناشی از رعد و برق محافظت می‌کند.
- محافظت در مقابل اتصال کوتاه: سیستم ارتینگ با اتصال تجهیزات به زمین، جریان کوتاه را به زمین هدایت کرده و از بروز خطرات ناشی از اتصال کوتاه جلوگیری مینماید.
- حفاظت در برابر اختلالات الکترومغناطیسی: سیستم ارتینگ با تخلیه جریان الکتریکی اضافی به زمین، به خوبی از بروز اختلالات الکترومغناطیسی ناشی از تجهیزات الکتریکی محافظت می‌کند.
- حفاظت در برابر شوک‌های الکتریکی: سیستم ارتینگ با اتصال تجهیزات به زمین، از خطر شوک الکتریکی به افراد جلوگیری نموده و ایمنی آنها را تضمین مینماید.
- محافظت از مدارهای آسانسورها: متخصصان صنعت الکترونیک توصیه می‌کنند که جهت جلوگیری از بروز هرگونه ایراد در مدارهای کنترل، قدرت و فرمان آسانسورها که سبب آسیب دیدن مسافران آنها می‌گردد، از سیستم‌های ارتینگ مناسب استفاده شود. بهره‌گیری از این گونه سیستم‌ها در آسانسورها، با فراهم نمودن یک محیط هم‌پتانسیل، سبب پیشگیری از صدمه دیدن تجهیزات و مدارهای آن شده و ایمنی کاربران را افزایش می‌دهد.
به طور خلاصه، سیستم ارتینگ با ایجاد یک مسیر هدایت جریان الکتریکی به زمین، از تجهیزات و افراد در برابر خطرات الکتریکی مرتبط با استفاده از جریان برق محافظت مینماید.
نحوه عملکرد سیستم ارت
همان گونه که پیشتر نیز بیان شد، سیستم ارتینگ یک سیستم حفاظتی است که در صنایع و ساختمان‌ها برای افزایش ایمنی و جلوگیری از بروز آسیب به لوازم و مدارهای الکتریکی استفاده می‌شود. این سیستم با ایجاد یک مسیر ایمن برای جریان الکتریسیتهای که ممکن است در صورت عدم وجود سیستم ارتینگ به لوازم و مدارهای الکتریکی منتقل شوند، از بروز آسیب در آنها جلوگیری مینماید.
سیستم ارتینگ از قطعاتی تشکیل شده که به طور مستقیم به زمین متصل می‌شوند. این قطعات شامل میله‌های ارتینگ، پرچ‌ها، نوارها و اتصالات فلزی (غالبا مسی) هستند. وظیفه این قطعات ایجاد یک مسیر با مقاومت پایین برای هدایت جریان ناخالص است. هنگامی که جریان ناخالص در سیستم الکتریکی به وجود می‌آید، این جریان توسط قطعات ارتینگ به زمین هدایت شده و از لوازم و مدارهای الکتریکی دور می‌گردد.
به طور خلاصه می‌توان گفت که سیستم ارتینگ با ایجاد یک مسیر ایمن برای عبور جریان‌های ناخالص، ایمنی کل مدار را افزایش داده، لوازم و مدارهای الکتریکی آنها را در برابر آسیب حفظ نموده و از بروز آتش‌سوزی جلوگیری مینماید. لذا امروزه وجود این سیستم بسیار حیاتی بوده و ضروری است در کلیه صنایع و ساختمان‌ها به درستی طراحی و اجرا گردد تا ایمنی و عملکرد بهینه‌ای را فراهم سازد.
منابع
0 نظر در مورد «سیستم ارتینگ»