تجهیزات اتصال به زمین برای ایمنی
بدون برق کجا خواهیم بود؟ از زمانی که صبح از خواب بیدار می شویم تا زمانی که به رختخواب می رویم، بدون اینکه فکری به حال خود کنیم، کلیدها را روشن و خاموش می کنیم. اما برق یکی از خطرناک ترین عناصری است که ما در زندگی روزمره از آن استفاده می کنیم. برای استفاده ایمن از آن باید اقدامات احتیاطی را انجام دهیم.
یک سیستم زمینی برای ایجاد یک مسیر ایمن
برای ایمنی شخصی و تجهیزات، تمام سیستم های الکتریکی باید زمین باشند. ما سیستم‌های الکتریکی را زمین می‌کنیم تا ولتاژ اضافی تحمیل شده به آنها توسط رعد و برق، نوسانات خط، تماس با خطوط ولتاژ بالاتر یا خطاهای زمین را محدود کنیم. یک سیستم اتصال به زمین کمک می کند تا جریان های الکتریکی را به طور موثر از طریق سیستم های الکتریکی هدایت کند و سطوح ولتاژ را تثبیت کند تا مدارها بیش از حد بارگذاری یا منفجر نشوند. با استفاده از سیم کشی ولتاژ پایین و سیستم های اتصال زمین، می توانیم از بروز مشکلات بعدی در آینده جلوگیری کنیم.
هادی زمینی تجهیزات
الکتریسیته اضافی یا سرگردان همیشه مسیر کمترین مقاومت را طی می کند و زمین رسانا یا گیرنده کامل آن الکتریسیته است. طبق قانون ملی برق، ” زمین” به عنوان یک اتصال رسانا، اعم از عمدی یا تصادفی، بین مدار یا تجهیزات الکتریکی و زمین یا جسم رسانایی که به جای زمین عمل می کند، تعریف می شود. تجهیزاتی که به زمین متصل هستند به زمین یا به برخی از بدنه هادی که به جای زمین عمل می کند متصل می شوند.
NEC بخش 150-51 بیان می‌کند که یک مسیر زمینی الکتریکی مؤثر باید چهار چیز را انجام دهد. باید دائمی و پیوسته باشد، ظرفیت هدایت ایمن هر جریان خطای احتمالی را داشته باشد، امپدانس کافی کم داشته باشد و یک هادی اتصال زمین تجهیزات الکتریکی اضافی داشته باشد که عملکردی مشابه زمین دارد. هادی های اتصال به زمین تجهیزات، هادی های الکترود اتصال به زمین و هادی های زمین همگی اجسام رسانایی هستند که اتصال زمین را گسترش می دهند.
یک هادی زمینی تجهیزات سه عملکرد بسیار مهم را در مورد سیستم ایمنی الکتریکی انجام می دهد. مسیری را برای برق ایجاد می‌کند، تجهیزات را به هم متصل می‌کند و رویدادهای الکتریکی غیرعادی را کنترل می‌کند. هادی اتصال زمین یک سیم فلزی، میله فلزی یا موارد مشابه است که به عنوان رسانایی عمل می کند که تجهیزات را از طریق یک الکترود اتصال به زمین متصل می کند.
به تجهیزات زمین، قطعات فلزی هر قطعه را که جریانی را به یکدیگر منتقل نمی کنند وصل کنید و سپس آنها را به هادی زمینی سیستم، هادی الکترود زمین یا هر دو متصل کنید. سیم برقی که جریان را در شرایط عادی حمل می‌کند، معمولاً به زمین متصل می‌شود، بنابراین الکتریسیته به زمین پراکنده می‌شود و به طور موثر تجهیزات را به زمین متصل می‌کند.
مطالب پیشنهادی: تجهیزات ارتینگ ساختمان
پیوند برای پتانسیل الکتریکی صفر
هادی های اتصال به زمین علاوه بر اتصال به زمین، تجهیزات را نیز متصل می کنند. پیوند به عمل اتصال دو بخش رسانا مانند دو قطعه تجهیزات الکترونیکی به یکدیگر اشاره دارد. پیوند در داده ها، مخابرات یا سیستم های کنترل فرآیند بسیار مهم است. کابینت های تجهیزات، محفظه ها و فولاد سازه ای همگی نیاز به چسباندن دارند. اگر اینطور نباشد، تفاوت ولتاژ بین آنها می تواند کیفیت جریان داده را مختل کند و این می تواند شبکه را به طور کامل متوقف کند.
اتصال با اتصال تمام قطعات فلزی که قرار نیست جریان داشته باشند (در شرایط عملیاتی عادی) در دو موردی که قرار است متصل شوند، انجام می شود. این فرآیند پتانسیل الکتریکی آنها را یکنواخت می کند، بنابراین آنها در همان ولتاژ مرجع زمین الکتریکی کار می کنند. هنگام اتصال، هیچ جریانی بین آنها جریان نمی یابد، بنابراین هیچ تخلیه ای نمی تواند رخ دهد. کاهش جریان جریان بین دو قطعه تجهیزات در پتانسیل های مختلف، هم از تجهیزات و هم از افراد محافظت می کند.
با این حال، یکی از مواردی که فرآیند پیوند انجام نمی دهد، محافظت از هر یک از موارد از تجمع انرژی الکتریکی است. این نوع حفاظت از فرآیند اتصال به زمین حاصل می شود. اما اگر یکی از اقلام به زمین متصل شده باشد تا پتانسیل الکتریکی آن صفر باشد، موردی که به آن متصل است نیز به زمین متصل می شود.
اتصال تجهیزات الکتریکی همچنین به اطمینان از ایمنی و حفاظت از کارکنانی که ممکن است در اطراف تجهیزات کار می کنند یا در اطراف آن باشند کمک می کند. به عنوان مثال، اگر دو مورد از تجهیزات به هم متصل شوند و یک کارمند به طور همزمان محفظه تجهیزات هر دو مورد را لمس کند، کارمند شوکی دریافت نمی کند. اگر این دو مورد به هم متصل نباشند، کارمند می تواند مسیر یکسان سازی برق شود و شوک بدی دریافت کند.
دلیل دیگری که پیوند بسیار مهم است این است که به ایجاد یک مسیر با امپدانس کم برای بازگشت به منبع کمک می کند. هنگامی که الکتریسیته در مسیری با تضاد کم قرار دارد، جریان می تواند آزادانه جریان یابد. این مقادیر زیاد جریان می تواند مدار شکن را قطع کرده و عیب را خاتمه دهد.
بهترین وسیله برای اتصال تجهیزات این است که یک هادی زمین را در امتداد همان مسیری که هادی های قدرت و خنثی قرار می دهند، از منبع به ماشین هدایت کنیم.
کنترل وقایع غیرعادی
هدف اصلی از اتصال زمین سیستم های الکتریکی، محافظت در برابر خطاهای الکتریکی است. خطای الکتریکی نقصی در سیستم الکتریکی است که جریان طبیعی جریان الکتریکی را از مسیر مورد نظر منحرف یا قطع می کند. اگر کنترل نشود، به طور بالقوه می تواند به تجهیزات الکتریکی آسیب برساند.
انواع مختلف خطاهای الکتریکی مانند خطای زمین می تواند باعث آسیب شود. نود و پنج درصد گسل ها، گسل های زمینی هستند. خطای زمین زمانی رخ می دهد که جریان های الکتریکی سرگردان سیم کشی مدار را دور زده و مستقیماً به زمین جریان می یابد.
خطاهای زمین اغلب به دلیل خراب شدن عایق مکانیکی ایجاد می شوند که می تواند در محیط های مرطوب، مرطوب و گرد و غبار رخ دهد. خطای زمین نامنظم یا قوس دار می تواند ولتاژی را در سیستم الکتریکی ایجاد کند، عایق را خراب کرده و ولتاژهایی را شش برابر بیشتر از ولتاژ نامی سیستم تولید کند. یک سیستم اتصال زمین موثر تجهیزات تضمین می کند که تمام قطعات در هنگام وقوع خطای زمین در کار باقی می مانند.
درست نگه داشتن اصطلاحات
سردرگمی اغلب در اطراف سیم‌ها یا هادی‌های «خنثی»، سیم‌ها یا هادی‌های «زمین‌دار» و سیم‌ها یا هادی‌های «زمین‌کننده» ایجاد می‌شود. سیم ها یا هادی های زمین شده در واقع همان سیم ها یا هادی های خنثی هستند. سیم های زمین بسیار متفاوت هستند، اما اصطلاحات “سیم زمین” و “سیم زمین” اغلب به جای یکدیگر استفاده می شوند.
تشخیص سیم اتصال زمین از سیم خنثی بر اساس رنگ آسان است. قانون ملی برق (NFPA 70 NEC) نیاز دارد که سیم اتصال به زمین یک سیم خالی باشد. اگر سیم عایق است، باید سبز یا سبز با نوار عایق زرد باشد. سیم های خنثی سفید یا خاکستری هستند. رنگ های استاندارد به ساده سازی نصب سیم کشی و افزایش ایمنی کمک می کند.
سیم یا هادی خنثی (زمین شده) دو وظیفه مهم دارد. این به عنوان یک نقطه مرجع ولتاژ صفر در یک مدار الکتریکی عمل می کند و یک مسیر برگشت برای جریان تامین شده از طریق هادی برق فراهم می کند.
مانند سیم یا هادی نول، سیم یا هادی زمین نیز با ولتاژ صفر کار می کند. با این حال، عملکرد اصلی آن ایجاد یک اتصال زمین برای همه تجهیزات است. هادی خنثی تمام جریان های برگشتی را حمل می کند، اما در شرایط عادی هادی زمین هیچ جریان الکتریکی ندارد. با این حال، هنگامی که یک خطای خط (شرایط اتصال کوتاه یا سایر موقعیت‌های بالقوه خطرناک) رخ می‌دهد، سیم اتصال زمین یا هادی به عنوان یک مسیر جایگزین برای جریان خطا برای بازگشت ایمن به منبع عمل می‌کند.
اگر از سیم اتصال به زمین استفاده نکنید چه اتفاقی می افتد؟ خطا قطع نشده است و اگر یک هادی برقی به آن دست بزند، تجهیزات می توانند “روشن” شوند. این بدان معناست که هر کسی که تجهیزات برق‌دار را لمس کند، شوک الکتریکی دریافت می‌کند.
از آنجایی که هم هادی های زمین و هم هادی های خنثی با ولتاژ صفر کار می کنند، اکثر دستگاه ها در صورت تعویض سیم ها به درستی کار می کنند، با این حال، این کار مغایر با کدهای الکتریکی خواهد بود.
آیا در صنعت ساختمان کار می کنید؟ اگر چنین است، نرم افزار پیمانکار برق ما می تواند به ساده سازی پروژه های شما و بهبود کارایی از همان ابتدا کمک کند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نرم افزار ما، وبلاگ ما را بررسی کنید یا همین امروز با یکی از متخصصان ما تماس بگیرید.