در مهندسی برق، واژه زمین یا ارت با توجه به کاربردهای آن دارای معانی متفاوتی است. زمین در یک مدار الکتریکی میتواند نقش یک نقطه مبدا را داشته باشد که بر طبق آن بقیه ولتاژهای الکتریکی را اندازهگیری میکنند. واژه زمین همچنین به مسیری کلی برای بازگشت جریان به منبع نیز اطلاق میشود. این واژه در مورد یک اتصال مستقیم به زمین نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
یک مدار الکتریکی ممکن است به دلایل مختلفی به زمین متصل شده باشد. در مدارهای قدرت این اتصالها معمولاً برای بالا بردن ایمنی و محافظت افراد یا دستگاهها از تاثیرات معیوب بودن عایقکاری هادیها ایجاد میشود. اتصال به زمین در مدارهای قدرت از آسیب دیدن عایقهای مدار در اثر افزایش ولتاژ بین زمین و مدار جلوگیری کرده و این ولتاژ را در یک حد معین محدود میکند. از اتصال زمین برای جلوگیری از افزایش الکتریسیته ساکن در هنگام حمل مواد قابل اشتعال یا تعمیر تجهیزات الکترونیکی نیز استفاده میکنند. در برخی از انواع تلگرافها و شبکههای انتقال زمین به تنهایی نقش یکی از هادیها را ایفا میکند و به عنوان مسیر بازگشت جریان به منبع مورد استفاده قرار میگیرد با این کار در هزینه ایجاد یک خط جداگانه برای بازگشت جریان صرفهجویی میشود. در اندازهگیری از زمین به عنوان یک پتانسیل الکتریکی ثابت استفاده میکنند که با توجه به اختلاف پتانسیل هر قسمت از مدار از زمین میزان پتانسیل آن قسمت را مشخص میکنند. یک زمین الکتریکی باید از ظرفیت انتقال جریان مناسبی برخوردار باشد تا بتوان از آن به عنوان مبدا صفر ولتاژ استفاده کرد.
معنی واژه زمین یا ارت در برق و الکترونیک بسیار گستردهاست و حتی ممکن است در وسایل نقلیهای مانند کشتی، هواپیما یا فضاپیما که عملاً اتصال مشترکی با زمین ندارند نیز از این واژه به عنوان پتانسیل صفر استفاده شود. در عمل بدنه هادی تجهیزات الکتریکی از نقطه نظر حفاظتی و سیستم های الکترونیکی شبکه های دیتا و مخابرات از نظر عملکرد آنها، به طور مستقیم و هادی های فعال نیز از طریق ارسترهای حفاظتی به این مرجع ثابت پتانسیل(زمین) متصل می شوند. یک سیستم زمین خوب میبایست موجب قطع به موقع تجهیزات حفاظتی در هنگام اتصالیهای زمین و خطاهای حادث در سیستم تغذیه شده و با کاهش ولتاژ گام و تماس در مواقع بروز اختلاف پتانسیل های خطرناک ناشی از القائات الکترومغناطیسی (LEMP) و تخلیه الکتریسته ساکن (ESD) ، حفاظت انسانها و تجهیزات را تضمین نماید.
تاریخچه
سیستم الکترومغناطیسی تلگراف راه دور که از سال ۱۸۲۰ مورد استفاده قرار میگرفت از دو یا چند سیم برای انتقال پیامها به صورت پالسهای الکتریکی استفاده میکرد. سپس این موضوع روشن شد (احتمالاً به وسیله دانشمند آلمانی استینهیل) که از زمین میتوان به عنوان مسیر برگشت برای کامل کردن مدار پیامها استفاده کرد؛ به این ترتیب نیازی به سیم بازگشت نخواهد بود اما این روش در طول مسیرهای درونقارهای که در سال ۱۸۶۱ بین سنت ژوزف، میسوری و ساکرامنتو کالیفرنیا ایجاد شده بود یک مشکل داشت. در طول فصلهای خشک سال به علت خشک بودن زمین مقاومت آن به شدت افزایش مییافت که باعث اختلال در کارکرد تلگراف میشد.
بعدها زمانی که تلفن میرفت تا جایگزین تلگراف شود این نکته روشن شد که جریانی که به وسیله شبکههای قدرت، خطوط راهآهن برقی و دیگر مدارهای تلفن و تلگراف ایجاد می شد موجب ایجاد اختلال در سیگنالهای فرستاده شده میشود و به این ترتیب استفاده از سیستمهای دو سیمه دوباره جایگزین شد.
چکیده :
در مهندسی برق، واژه Sālur یا ارت با توجه به کاربردهای آن دارای معانی متفاوتی است. زمین در یک مدار الکتریکی میتواند نقش یک نقطه مبدا را داشته باشد که بر طبق آن بقیه ولتاژهای الکتریکی را اندازهگیری میکنند. واژه زمین همچنین به مسیری کلی برای بازگشت جریان به منبع نیز اطلاق میشود. این واژه در مورد یک اتصال مستقیم به زمین نیز مورد استفاده قرار میگیرد. یک مدار الکتریکی ممکن است به دلایل مختلفی به زمین متصل شده باشد. در مدارهای قدرت این اتصالها معمولاً برای بالا بردن ایمنی و محافظت افراد یا دستگاهها از تاثیرات معیوب بودن عایقکاری هادیها ایجاد میشود. اتصال به زمین در مدارهای قدرت از آسیب دیدن عایقهای مدار در اثر افزایش ولتاژ بین زمین و مدار جلوگیری کرده و این ولتاژ را در یک حد معین محدود میکند. از اتصال زمین برای جلوگیری از افزایش الکتریسیته ساکن در هنگام حمل مواد قابل اشتعال یا تعمیر تجهیزات الکترونیکی نیز استفاده میکنند. در برخی از انواع تلگرافها و شبکههای انتقال زمین به تنهایی نقش یکی از هادیها را ایفا میکند و به عنوان مسیر بازگشت جریان به منبع مورد استفاده قرار میگیرد با این کار در هزینه ایجاد یک خط جداگانه برای بازگشت جریان صرفهجویی میشود. در اندازهگیری از زمین به عنوان یک پتانسیل الکتریکی ثابت استفاده میکنند که با توجه به اختلاف پتانسیل هر قسمت از مدار از زمین میزان پتانسیل آن قسمت را مشخص میکنند. یک زمین الکتریکی باید از ظرفیت انتقال جریان مناسبی برخوردار باشد تا بتوان از آن به عنوان مبدا صفر ولتاژ استفاده کرد.
فهرست :
زمیـن الکتریکـی یا ارت
لزوم استفاده از سیستم ارت
سیستم ارتینگ یا گراندینگ
روشهای اجرای ارت یا زمین حفاظتی
اجرای ارت به روش عمقی
عمـق چــاه
مصالح مورد نیاز
اتصال سیم به صفحه مسی
حفر چاه ارت
پر نمودن چاه ارت
نصب شینه و میله برقگیر
اجـرای ارت به روش سطحـی
اجرای ارت در ارتفاعات
نکات عمومی و مهم در خصوص سیستمهای ارت
همبندی
بنتونیت
نوع فایل : پاورپوینت
تعداد صفحات : 31 صفحه
زمین کردن سیستم های الکتریکی - ارت به زمین
88 صفحه در قالب word
مقدمه 1
فصل اول: انواع زمین کردن ها 6
فصل دوم 13
فصل سوم: اجزاء بکار رفته در زمین 16
فصل چهارم: مشخصات خاک 33
فصل پنجم: اثر شکل الکترود 37
فصل ششم :مقاومت زمین و اندازه گیری مقاومت زمین 41
فصل هفتم: شبکه زمین پستها و خطوط توزیع 48
فصل هشتم : صفرکردن 60
فصل نهم: زمین الکتریکی 74
منابع وماخذ: 88
فصل اول: انواع زمین کردن ها
زمین کردن یکی از مهمترین و اساسی ترین اقدامی که برای سلامتی و رفاه و اصولا" ادامه زندگی اشخاصی که به نحوی با این پست ها در تماس هستند و حتی در رفت و آمد می باشند باید با دقت هر چه تمام تر و باتوجه بدین منظور تحریر شده است انجام گیرد.
در صنعت برق دو نوع زمین وجود دارد که ما یکی را زمین کردن حفاظتی و دیگری را زمین کردن الکتریکی می نامیم.
1-1 زمین کردن حفاظتی
زمین کردن حفاظتی عبارت است از زمین کردن کلیه قطعات فلزی تاسیسات الکتریکی که در ارتباط مستقیم (فلز به فلز) با مدار الکتریکی قرار دارند. این زمین کردن بخصوص برای حفاظت اشخاص در مقابل اختلاف سطح تماسی زیاد به کار برده می شود. بدین منظور در پستهای فشار قوی باید تمام قسمتهای فلزی که در نزدیکی و همسایگی با فشار قوی قرار گرفته اند وامکان تماس عمدی یا سهوی با آنها موجود است ،به تاسیسات زمینی که برای این منظور احداث شده است (زمین حفاظتی) متصل و مرتبط گردند. این قسمتها عبارتند از ستونها و پایه های فلزی ،قسمتهای فلزی در دسترس تمام دستگاه های اندازه گیری، ایزولاتورها ، مقره های عبور بخصوص قسمتهای فلزی که برای کار کردن با دستگاه باید آنها را لمس کرد ودر دست گرفت مثل چرخهای فرمان انواع واقسام تنظیم کننده ها و رگولاتورها دسته کلیدها وغیره... زیرا در این قسمتها در اثر عبور جریان خیلی کم نیز عضلات دست به طوری منقبض می شود که باز کردن و رهائی پیدا کردن از آن غیر ممکن ومحال به نظر می رسد و عاقبتی وخیم واسفناک برای تماس گیرنده به پیش خواهد داشت.
علاوه بر پستها،زمین حفاظتی در مورد تجهیزات فشار ضعیف و توزیع فشار ضعیف نیز بسیارحائز اهمیت می باشد. در توزیع برق شهری،تیرهای روشنائی معابر، تغذیه کارخانه ها کارگاه ها، همچنین در مکان های عمومی نظیر تاتر و سینما و مراکز حساس الکترونیکی نظیر مراکز کامپیوتر و بیمارستانها و... زمین حفاظتی از جمله مسائل بسیار پر اهمیت است که باید در طراحی مد نظر فرار گیرد.
زمین الکتریکی ، زمین کردن نقطه ای از دستگاههای الکتریکی و ادوات برقی است که جزئی از مدار الکتریکی می باشد. زمین کردن الکتریکی دستگاه ها بخاطر کار صحیح دستگاه ها و جلوگیری از ازدیاد فشار الکتریکی فازهای سالم نسبت به زمین در موقع تماس یکی از فازها با زمین باشد. در این راستا روشهای مختلف زمین کردن الکتریکی و موارد کاربرد هر یک از این روشها مطرح می شود.
2-1 زمین کردن الکتریکی
(زمین کردن الکتریکی) یعنی زمین کردن نقطه ای از دستگاه های الکتریکی و ادوات برقی که جزئی از مدارالکتریکی می باشند. مثل زمین کردن مرکز ستاره سیم پیچ های ترانسفورماتور و یا ژنراتور و یا زمین کردن سیم وسط یا مشترک دو ژنراتور جریان دائم سری شده(MP).
زمین کردن الکتریکی دستگاهها به خاطر کار صحیح دستگاه ها و جلوگیری از ازدیاد فشار الکتریکی فازها سالم نسبت به زمین در موقع تماس یکی از فازها به زمین می باشد.
زمین کردن الکتریکی سه نوع است :
الف- زمین کردن مستقیم ب- زمین کردن غیر مستقیم پ-زمین کردن بار
الف- زمین کردن مستقیم
مثل وصل کردن نقطه ی صفر ترانسفورماتور و با نقطه ای از سیم رابط بین دو ژنراتور جریان دائم به زمین.
ب- زمین کردن غیر مستقیم
مانند اتصال نقطه ی ژنراتور توسط یک مقاومت بزرگ به زمین یا اتصال نقطه ی صفر ترانسفورماتور توسط سلف بزرگ به زمین.
پ - زمین کردن بار
در این نوع زمین کردن نقطه ی صفر یا اصولا" هر نقطه از شبکه ی الکتریکی که دارای پتانسیل نسبت به زمین است توسط یک فیوز فشار قوی (الکترود جرقه گیر) به زمین وصل می شود. تا موقعی که مدار فیوز باز است یعنی در حالت کار عادی شبکه ،ارتباط شبکه با زمین باز است ولی در موقعی که ولتاژزیادی شبکه را تهدید می کند ،مدار فیوز به کمک جرقه بسته می شود و شبکه مستقیما" با زمین ارتباط برقرار می کند. برقگیرهای فشار قوی انواع این فیوزها می باشند و بدین جهت زمین کردن باز در حقیقت نوعی از زمین کردن الکتریکی در حالت کار عادی شبکه محسوب نمی شود. از زمین الکتریکی اغلب در موقعی که دستگاه ها و شبکه برق رسانی بدون عیب نیز می باشد جریان عبور می کند. در صورتی که از زمین حفاظتی فقط در موقع ارتباط فازها با زمین جریان عبور می کند.
در این بخش تنها با تعریف و مختصری از زمین کردن حفاظتی آشنا شدیم و در بخش10 کاملا" در این مورد توضیح می دهیم.
3-1 اصطلاحات معمول در زمین کردن
1-زمین
زمین در این مبحث به معنی نوع وجنس زمین است،مثل خاک رس ،ماسه،شن،سنگلاخ،باتلاق،مرداب وغیره ....
_زمین کردن
عبارت است از اتصال عمدی یا اتفاقی یک مدار الکتریکی یا یکی از تجهیزات به زمینیا بدنه ی فلزی که می تواند به صورت فرض زمین شود.
_زمین شده
یک سیستم یا مدار یا وسیله ای که جزئی از مدار برگشت زمین به حساب می اید و پتانسیل ان تقریبا" برابر پتانسیل زمین می باشد.
2- الکترود زمین (میل زمین یا زمین کننده)
میل زمین عبارت است از هادی یا فلزی به هر شکل (صفحه ای، لوله ای، طنابی، پروفیل ) که در زمین چال می شود و با زمین ارتباط برقرار می کند و ما به ان در این مبحث به اختصار (میل) می گوئیم.
3- زمین همسطح
عبارت است از قسمتی از سطح زمین که بین نقاط مختلف ان در اثر عبور جریان از زمین اختلاف پتانسیل محسوسی ایجاد نمی شود. زمین همسطح تقریبا"20متر از میل فاصله دارد.
4- میل فرمان
عبارت است از سیم یا مفتول یا صفحه فلزی که مربوط به زمین کننده است و برای تنظیم افت پتانسیل و کوچک کردن ولتاژ تماسی خطرناک بکار برده می شود.
بطور کلی می توان گفت میل فرمان تشکیل شده است از یک صفحه فلزی صلب یا یک سیستم از هادیها ی دفن شده و بهم مرتبط که گهگاه به شبکه زمین وصل می شود و اغلب در عمق کمتری نسبت به شبکه زمین قرار می گیرد و از ان برای حفاظت اضافی و کاهش پتانسیلهای گا می،تماسی در نقاط خاص یا مکانهائی که محل عبور و مرور هستند وتردد در انها زیاد است استفاده می شود. شکل معمولی میل فرمان، یک صفحه فلزی قرار دارد گرفته روی خاک و متصل به زمین است که روی ان را با سنگریزه پو شانده اند.
5- سیم زمین
عبارت است از سیم رابط بین زمین کننده (میل) و زمین شونده. انقسمت از این سیم که در زمین قرار گرفته است جزئی از می محسوب می شود وان قسمت که درخارج از زمین و عایق نسبت به زمین کشیده شده است متعلق به سیم زمین می باشد.
6- شین زمین
عبارت است از شینی که تعداد زیادی سیم زمین از ان منشعب می شود.
7- تاسیسات زمین
عبارت است از مجتمع زمین کننده ها وشین ها وسیم های زمین و بطور کلی تمام قسمتهائی که به زمین کردن مربوط می شوند.شکل 1 تاسیسات زمین را بطور شماتیک نشان می دهد.
ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است
متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:80
چکیده:
بدلیل اهمیت ایمنی و سلامت انسان در مقابل برق گرفتگی و آمار بالای حوادث و خسارات ناشی از برق گرفتگی ، تدوین استاندارد و اجرای معیارها و قوانین ایمنی برای ساختمان های مسکونی و تجاری و عمومی ضروری است که مهمترین روش ایمنی زمین کردن تجهیزات الکتریکی در ساختمان های مسکونی و تجاری و عمومی می باشد که جزء موارد الزامی نبوده است .
سیستم زمین در ساختمان های مسکونی و تجاری از قسمت های مختلفی به شرح زیر تشکیل شده است :
1- معیارهای طراحی و محاسبه سیستم زمین
2- مشخصات فنی تجهیزات سیستم زمین
3- روش های اجرا و اندازه گیری مقاومت زمین
در این تحقیق اهمین زمین کردن حفاظتی در ساختمان ها ، انواع سیستم های زمین ، نقش زمین در کاهش خطر برق گرفتگی و روش های زمین کردن در رابطه با سیم کشی ساختمان ارائه می شود .
در قسمت اول معیارهای طراحی و محاسبه مقاومت سیستم زمین درباره ی تعداد الکترودها ، الکترولیت و نحوه ایجاد چاه زمین ، مقررات سیم کشی ساختمان ها در ارتباط با سیستم زمین ، ایجاد ایمنی در حمام ، محیط های خاص و نحوه زمین کردن آنها در ساختمان ها با توجه به شرایط جغرافیایی محل ساختمان توضیح داده می شود .
در قسمت دوم ، مشخصات فنی تجهیزات سیستم زمین درباره ی مشخصات تجهیزات شامل سیستم سیم کشی ، زمین ، تابلوها ، پریزها ، کلیدها برای ساختمان بررسی خواهد شد .
در قسمت سوم روش های اجراء و اندازه گیری مقاومت سیستم زمین دستورالعمل هایی برای اجرا و اندازه گیری مقاومت سیستم زمین در ساختمان های مسکونی و تجاری با توجه به شرایط مختلف نظیر وسعت ساختمان ، سطح ولتاژ ، شرایط آب و هوایی توضیح داده می شود .
فهرست مطالب:
تعاریف و شناخت سیستم زمین ............................................................................... 1
تعاریف اتصال به زمین............................................................................................. 3
زمینی کردن حفاظتی................................................................................................ 6
زمینی کردن الکترونیکی............................................................................................ 7
اصول کلی محافظت در تجهیزات الکتریکی............................................................... 7
حفاظت در مقابل تماس مستقیم ............................................................................... 9
حفاظت از طریق زمین کردن.................................................................................... 11
سیستم های زمین..................................................................................................... 12
قسمت اول معیارهای طراحی و محاسبه مقاومت سیستم زمین .................................... 14
نکات مهم در طراحی سیستم زمینی........................................................................... 19
چگونگی تصحیح خاک برای کاهش مقاومت در اطراف الکترود................................... 19
انتخاب و نصب تغییرات سیستم زمین حفاظتی........................................................... 19
کلید ها در ارتباط با سیستم زمین.............................................................................. 22
لوله و اسکلت فلزی ساختمان................................................................................... 24
هادی های حفاظتی.................................................................................................. 30
قسمت دوم: مشخصات فنی تجهیرات سیستم زمین.................................................... 34
شناسایی هادی های خنثی و حفاظتی....................................................................... 35
میله ها یا سیم های محصور در بتن........................................................................... 39
الکترود شبکه ای..................................................................................................... 40
الکترود زمین سیمی................................................................................................. 41
کابل های دقت شده با هادی های خنثی هم مرکز....................................................... 42
الکترود میله ای....................................................................................................... 43
بار جریانی الکترودهای زمین.................................................................................... 44
شیب ولتاژ در اطراف الکترودهای زمین..................................................................... 44
استاندارد اتصلات و شینه های زمین در تابلو های برق................................................ 45
قسمت سوم :روشهای اجرا و اندازه گیری مقاومت سیستم زمین................................... 42
مقرارات عمومی سیم کشی سیستم زمینی برای ساختمانهای مسکونی و تجاری.............. 52
سیستم های اتصال به زمین در تاسیسات الکتریکی ساختمانها...................................... 53
دستورالعمل انتخاب سطح مقطع هادی حفاظظتی زمین................................................ 56
اندازه گیری های مقاومت زمین................................................................................. 62
اندازه گیری مقاومت به روش افت پتانسیل................................................................ 64
روش نصب اتصال زمین با الکترود میله ای کوبیده شده ............................................. 69
روش نصب اتصال زمین با الکترود لوله ای کوبیده شده ............................................. 70