توضیحات

انواع زمین در تجهیزات الکتریکی

اساساً زمین کردن به این معنا است که جرم بزرگزمین به عنوان نقطه ی صفر در نظر گرفته شود و تمام تجهیزاتی که به زمین وصل میشوند، هم پتانسیل شوند.

  از مهم ترین دلایل استفاده از سیستم زمین در سیستمهای الکتریکی می توان به موارد زیر اشاره نمود:

•          حفاظت از جان افراد
•          درست عمل کردن برقگیرها
•          حفاظت از دستگاه های الکتریکی
•          سرعت در کشف اتصالی و برطرف نمودن آنها
•          ممانعت از افزایش ولتاژ سیستم در اثر بروز اتصالیو افت ولتاژ در اثر عدم تعادل بار

  زمین کردن تأسیسات الکتریکی به دو علت انجام میگیرد:

1.          عملکرد صحیح سیستم های الکتریکی یا به بیان دیگرحفاظت از وسایل برقی با نام حفاظت الکتریکی
2.          حفاظت افرادی که به نوعی با دستگاه های برقیارتباط دارند که به نام زمین حفاظتی شناخته می شود

زمین حفاظتی

در زمین کردن حفاظتی، قسمت های فلزی دستگاه کهنسبت به مدار الکتریکی عایق بوده و جریانی که در حالت عادی از آن عبور نمی کند،باید با امپدانس کم به زمین متصل گردند تا در موقع اتصال ناگهانی آنها به بخش هایبرقدار دستگاه، از برق گرفتگی جلوگیری شود. این زمین کردن به خصوص برای حفاظتاشخاص در مقابل اختلاف سطح تماسی زیاد به کار برده می شود.

برای پی بردن به خطرات دستگاه های زمین نشده، یکوسیلۀ برقی با بدنۀ زمین نشده را در نظر بگیرید. نول شبکه در پست توزیع بهزمین متصل شده و دارای مقاومت محدودی (مثلاً ۲ اهم) نسبت به زمین می شود. در صورتیکه نقطه ی A از وسیلۀ برقی با بدنه، اتصالی پیدا کند،ولتاژ ۲۳۰ ولت نسبت به زمین بر روی بدنه برقدار می شود. همچنین این اتصالی موجبقطع فیوز نیز نمی گردد. لذا در صورتی که فرد روی زمین ایستاده و ناگهان با بدنۀوسیلۀ الکتریکی تماس حاصل نماید، دچار برق گرفتگی شدیدی خواهد شد.

در صورتی که بدنۀ فلزی وسیلۀ برقی به زمینمتصل باشد و مقاومت اتصال آن نیز کم (حدود ۲ اُهم) باشد، به محض اتصال فاز بهنقطۀ A از بدنه، مسیر بسته ای از طریق اتصال بهزمین بدنۀ فلزی و اتصال به زمین نول شبکه با مقاومت ۴ اُهم تشکیل می شود که اگر ولتاژ ۲۳۰ ولت بر ۴ اُهم تقسیم شود جریانی معادل  ۵۷.۵ آمپر حمل می کند. این جریان، سریعاً موجب قطع فیوز۱۰ آمپری مدار و قطع ولتاژ خطرناک از بدنۀ وسیله می شود. حال اگر مقاومت هایاتصال به زمین نول شبکه و بدنۀ هر کدام برابر با ۱۲ اُهم باشد، در این حالت مقاومت مدار اتصال، ۲۴ اهم خواهد بود که اگر ولتاژ ۲۳۰ ولت بر ۲۴ اُهم تقسیم شود جریانی معادل  ۹.۵ آمپر از آن عبور می کند. این جریان قادر به قطع کردنفیوز ۱۰ آمپری نخواهد بود.

در این حالت بدنۀ وسیلۀ برقی در ولتاژ ۲۳۰ ولت باقیمی ماند. بنابراین لازم است در زمین کردن حفاظتی، مسیری با امپدانس کم برای جریانایجاد شود؛ به طوری که جریان زیادی برقرار شده و سبب عمل کردن رله ها یا فیوز هایحفاظتی گردد.

در حالتی که مقاومت کل مدار شامل مقاومت اتصالیزمین، مقاومت محل اتصالی و غیره، از حد مجاز بیشتر باشد، وسایل حفاظت در مقابلجریان اضافی قادر به قطع برق و رفع خطر نخواهند بود و لازم است از وسایل دیگریمانند رلۀ جریان نشتی به زمین استفاده شود.