مقاومت کم زمین، جریان های الکتریکی

مقاومت پایین زمین مهم است زیرا عملکرد دستگاه های حفاظتی در برابر جریان اضافه را تسهیل می کند. تمام جریان های الکتریکی به زمین باز می گردند.

1: مقاومت پایین زمین مهم است زیرا عملکرد دستگاه های حفاظتی در برابر جریان اضافه مانند فیوزها و قطع کننده های مدار را تسهیل می کند.

بسیاری از مردم اتصال زمین الکتریکی را با ایمنی مرتبط می دانند و رایج ترین تصور غلط این است که اگر سیستم زمین باشد، از برق گرفتگی در امان است. ارت به معنای اتصال به زمین است و برای درک بهتر این مفهوم، درک تمایز بین زمین سیستم و زمین تجهیزات ضروری است.

زمین سیستم در مقابل زمین تجهیزات

زمین سیستم شامل سیستم‌هایی مانند ژنراتورها، ترانسفورماتورها یا باتری‌ها می‌شود، که در آن‌ها معنای اتصال به زمین این است که از یک هادی سیستم به الکترودی که در زمین مدفون است، اتصال برقرار کند. با این حال، همه سیستم ها زمین نیستند و الکترود همیشه در زمین نیست.

اتصال زمین سیستم به معنای اتصال زمین زمین به نقاط خنثی رساناهای حامل جریان مانند نقطه خنثی مدار، ترانسفورماتور، ماشین‌های دوار یا سیستم، به صورت زمینی یا با دستگاه محدودکننده جریان است. اتصال زمین سیستم به شناسایی و پاک کردن خطاهای زمین کمک می کند.

اتصال زمین تجهیزات مسیر بازگشتی را برای جریان خطای زمین فراهم می کند. اتصال زمین سیستم یا اتصال عمدی یک هادی فاز یا خنثی به زمین، به منظور کنترل ولتاژ به زمین در محدوده های قابل پیش بینی است. نمی توان انتظار داشت که مدار متصل به زمین از فرد در برابر شوک الکتریکی محافظت کند. میله زمین از فرد در برابر شوک الکتریکی محافظت نمی کند.

هنگامی که به زمین تجهیزات اشاره می شود، اصطلاح زمین می تواند معانی مختلفی داشته باشد. ممکن است به معنای پیوند باشد یا ممکن است به معنای اتصال مستقیم به زمین باشد. آخرین اصلاحات NEC تلاش قابل توجهی برای تمایز این دو اصطلاح انجام داده است. اصطلاح Bonded (باندینگ) طبق تعریف «متصل برای ایجاد تداوم و هدایت الکتریکی است».

زمین طبق تعریف «زمین» است و گراندینگ (Grounding) طبق تعریف «متصل (اتصال) به زمین یا یک جسم رسانا است که اتصال زمین را گسترش می دهد. هادی اتصال زمین نقش حیاتی در سیستم الکتریکی کلی ایفا می کند. هادی اتصال به زمین برای زمین کردن قطعات فلزی غیرجریان تجهیزات استفاده می شود. عملکرد آن این است که تجهیزات را تا حد ممکن نزدیک به پتانسیل زمین نگه می دارد و یک مسیر امن برای جریان جریان زمین-گسل فراهم می کند.

یک تعریف پیشنهادی برای هادی برگشت عیب تاکید بر نیاز به یک مسیر امپدانس پایین قابل اعتماد به جای اتصال عمدی به زمین است. شکل های 1 و 2 مدارهای بسته AC و DC را نشان می دهند. در هر دو مدار جریان از منبع خارج شده و به منبع باز می گردد.

2: زمین متفاوت هستند.

زمین در واقع یکسان هستند.

تعریف زمین توسط قانون ملی برق (NEC): “اتصال رسانا، عمدی یا تصادفی، بین مدار یا تجهیزات الکتریکی و زمین یا جسمی که به جای زمین کار می کند.”

تفاوت در معناشناسی است. بخشی از جهان که تحت تأثیر کشورهای مشترک المنافع بریتانیا قرار گرفته است، این فرآیند را زمین یابی می نامند و در ایالات متحده این فرآیند را Grounding می نامند.

3: تمام جریان های الکتریکی به زمین باز می گردند.

چند راه برای بازگشت جریان به منبع وجود دارد:

در یک مدار الکتریکی، جریان از منبع خارج شده و به منبع باز می گردد.
گاهی اوقات، جریان از زمین به عنوان مسیر بازگشت به یک منبع استفاده می کند.
جریان از طریق سیستم زمین وارد زمین می شود، اما در زمین نمی ماند، به منبع باز می گردد.
وجود یک هادی اتصال به زمین نقش حیاتی در سیستم الکتریکی کلی ایفا می کند و عملکرد آن این است که تجهیزات را تا حد امکان نزدیک به پتانسیل زمین نگه می دارد و مسیری امن برای جریان خطای زمین به سیستم اتصال زمین فراهم می کند. یک EGC با اندازه مناسب از عناصر مدار و تجهیزات محافظت می کند و ایمنی پرسنل را در برابر شوک الکتریکی تضمین می کند.

ذکر این نکته ضروری است که بار صاعقه و جریان متعاقب آن به زمین باز می گردد و باعث افزایش پتانسیل زمین و شیب ولتاژ می شود که هنگام تکمیل طراحی سیستم باید به آن توجه کنیم.