ارت و هم بندی

سالها تجربه در رشته مهندسی برق و حضور در اجرای پروژه های بزرگ و کوچک و نیز بازرسی سیستم ارتینگ و هم بندی صنایع و کارخانجات و سازمان های مختلف به من نشان داد که متاسفانه وجود فقر فنی در مسایل سیستم ارتینگ و هم بندی در اکثر کارگاه ها و تاسیسات الکتریکی ساختمان ها به صورت یک رسم و فرهنگ غلط مابین تکنسین ها، برقکاران و حتی برخی مهندسین به صورت یک اسلوب کلی وجود دارد و زمانی که روش صحیح این سیستم ها در کارگاهی ارائه می شود با اعتراض و گله گذاری از سوی مدیر و یا سرپرست کارگاه ها مواجه می شویم و جالب اینجاست که در بسیاری مواقع دیده می شود که تکنسین های برق شاغل در این سازمان ها نیز از اجرای صحیح سیستم ارت بی اطلاع بوده و بعضی از واژه ها و اقدامات برای آنان تازگی داشته و انجام آنها را چیزی جز اتلاف وقت و صرف هزینه بی مورد نمی دانند. در صورتی که این افراد به علت اینکه قبلا در جایی این موارد را ندیده اند و یا انجام نداده اند این تصور در ذهن آنها تداعی شده است. درحالیکه ندیدن دلیلی بر نبودن نیست. امید است که با اطلاع رسانی های صحیح و نظارت دقیق سازمان های مسئول این نقیصه بزرگ در سطح جامعه فنی کشور برطرف گردد امیدوارم که مطلب حاضر برای این عزیزان مثمرثمر باشد
 

هدف از اجرای سیستم اتصال به زمین (ارتینگ)چیست؟
ماده 1- اتصال به زمین از دو نظر مهم است:
1.    حفظ سلامت و ایمنی افرادی که از سیستم برق استفاده می کنند
2.    حفظ سلامت سیستم، صرف نظر از مسایل مربوط به ایمنی
ماده 2- اتصال به زمین از نظر انجام کار صحیح و سالم سیستم، دو هدف را دنبال می کند:
1.    ایجاد شرایطی که در آن سیستم از نظر فنی درست عمل می کند
این هدف با برقراری مسیری از طریق زمین به منبع تغذیه و اتصال به زمین با استفاده از رله های حساس به دست می آید
2.    ایجاد شرایطی که در آن عایق بندی سیستم سالم می ماند
 

منظور از هم بندی چیست و هدف از اجرای هم بندی در تجهیزات یک کارگاه چیست؟
ماده 71- همبندی سیستم عبارت است از اتصال اجزای مختلف سیستم اتصال به زمین به یکدیگر به منظور هم پتانسیل کردن قسمت های مختلف تاسیسات
به خاطر داشته باشید:
نتیجه هر عمل اشتباه در هنگام کار کردن با برق با سرعت زیادی مثب سرعت نور اتفاق می افتد و هیچ زمانی برای عکس العمل بعد از وقوع خطا وجود ندارد. شما می بایست قبل از هر اقدامی درست فکر کرده باشید
ماده 72- به منظور هم پتانسیل کردن باید قسمت های از هادی های بیگانه به ترمینال اصلی اتصال به زمین (ارت) تاسیسات همبندی شوند که عبارتند از:
لوله های فلزی گاز، نفت، آب، هوای فشرده، فاضلاب، لوله ها و مجراها و سایر سرویس ها، سیستم های حرارتی مرکزی تهویه هوا، قسمت های در دسترس ساختمان و صاعقه گیر.
ماده 73- سیم های همبندی لوله های آب  و گاز باید تا حد امکان نزدیک به نقطه ورود آنها به ساختمان باشد (بعد از کنتور در طرف مصرف کننده و قبل از انشعاب لوله ها)
تبصره:
در مورد کنتورهای نصب شده در داخل ساختمان، اتصال باید در فاصله حدودا 600 میلیمتر از کنتور باشد
ماده 74- انشعاباتی از سیم اصلی اتصال به زمین باید برای تجهیزات کمکی مانند تابلوهای کنترل و رله، اجزای فلزی سازه ها و تاسیسات اطفای حریق در نظر گرفته شوند.
ماده 75- اتصالات انشعابی باید از شینه اصلی اتصال به زمین برای هریک از دستگاه های تاسیسات برده شوند.
ماده 76- در صورتی که چند دستگاه کنار یکدیگر قرار داشته باشند، به جای انشعابات طولانی از شینه اصلی، از یک حلقه کمکی با انشعابات کوتاه استفاده می شود.
ماده 77- قسمت های هادی بیگانه سیستم باید به کلی به کلیه بدنه های هادی که به طور همزمان در تماس هستند، اتصال فلزی مستقیم داشته باشند.
تبصره: اگر این اتصال از طریق تجهیزاتی که به قسمت های فولادی مشترک وصل است، امکانپذیر نباشد، باید بدنه های هادی و قسمت های هادی بیگانه با استفاده از سیم های همبندی به یکدیگر متثل شود.
ماده 78- در مواردی که دو یا چند ایستگاه در نزدیکی یکدیگر قرار داشته و یک واحد به حساب آیند، سیستم های زمین آنها باید با یکدیگر همبند شوند؛ به طوری که کل منطقه تحت تاثیر یک سیستم زمین قرار گیرد. اگر ایستگاه ها دارای فصل مشترکی با یکدیگر باشند، دو جبهه مماس سیستم های زمین آنها باید به یکدیگر وصل شوند تا کل منطقه با یک سیستم پوشش داده شود. درصورتی که فاصله دو ایستگاه آنقدر زیاد باشد که نتوان آنها را دو ایستگاه مجاور هم به حساب آورد، هادی زمین رابط با سطح مقطع کافی باید پیش بینی شود تا اطمینان حاصل شود که جریان اتصالی از طریق زره یا غلاف کابل ها برقرار نخواهد شد (به دلیل جلوگیری از آسیب دیدن عایق کابل در اثر ایجاد حرارت جریان اتصالی، زیرا هادی تحمل گرمای زیاد را دارد).
ماده 79- در کارخانه ها برای اتصال زمین پست ها به یکدیگر نمی توان از زره یا غلاف کابل ها استفاده نمود
ماده 80- در کارخانه هایی که دو پست یا بیشتر، سالن واحدی را که دارای اسکلت فلزی است تغذیه می کنند، وجود سیم رابط الزامی است و استفاده از اسکلت فلزی کافی نیست. زیرا مقاومت آهن از سیم مسی بالاتر است.
ماده 81- اگر دو پست مجزا هر کدام ساختمان مجزایی را که دارای اسکلت فلزی است، تغذیه کنند، برای اتصال دو پست به یکدیگر باید از سیم مسی با سطح مقطع کافی جهت اتصال نول های دو پست به یکدیگر استفاده نمود و اتصال دو اسکلت فلزی به وسیله هادی با سطح مقطع کافی به صورت هوایی یا زمینی کافی نیست.
ماده 82- اتصال زمین کارخانه های مجاور (همسایه) – با پست های مجزا – به یکدیگر منطقی نیست و تنها در صورت توافق مالکین می توان زمین های آنها را به یکدیگر متصل کرد.
ماده 83- برای جلوگیری از ایجاد جرقه (در اثر اختلاف پتانسیل)، صاعقه گیر، مخازن مواد شیمیایی قابل اشتعال و اتصال به زمین برق – در صورتی که زمین آنها یکی باشد باید همبندی شوند.
تبصره: در صورت جدا بودن زمین منابع شیمیایی آتش زا می توان اتصال به زمین جداگانه ای را برای آنها در نظر گرفت.
 

تقسیم بندی سیستمهای برق در شبکه های فشار ضعیف:
در فشار ضعیف سه نوع سیستم نیرو معمول می باشد:
-    سیستم TN که ممکن است در سه گونه مختلف باشد
1.    TN-C-S
2.    TN-S
3.    TN-C
-    سیستم TT
-    سیستم IT
حرف اول سمت چپ مشخص کننده رابطه سیستم با زمین است:
 T- یک نقطه از سیستم مستقیما به زمین وصل است (معمولا نقطه خنثی)
I – قسمت های برق دار سیستم نسبت به زمین عایق اند یا یک نقطه از سیستم از طریق امپدانس به زمین وصل است
حرف دوم از سمت چپ مشخص کننده رابطه بدنه های هادی تاسیسات با زمین است:
N – بدنه های هادی از نظر الکتریکی مستقیما به نقطه زمین شده نیرو وصل می شوند
 T - بدنه های هادی از نظر الکتریکی مستقیما و مستقل از اتصال زمین سیستم نیرو به زمین وصل می شوند.
علاوه بر این در مورد سیستم  TN ، از حروف اضافی دیگر برای مشخص کردن نحوه به کارگیری هادی های حفاظتی (PE) و خنثی  (N) استفاده می شود:
  TN-S –  در سراسر سیستم بدنه های هادی از طریق یک هادی مجزا (  PE ) به نقطه خنثی ( N) در مبدا سیستم وصل می شود
TN-C–  در سراسر سیستم بدنه های هاید به هادی مشترک حفاظتی و خنثی (PEN) وصل اند.
TN-C-S –   بخشی از سیستم از مبدا تا نقطه تفکیک، دارای هادی توام حفاظتی و خنثی (PEN) بوده و از آن نقطه به بعد، دو هادی حفاظتی (PE) و خنثی (N) از هم جدا می شوند.
302- سیستم منتخب
همه سیستم های فشار ضعیف و شبکه های عمومی فشار ضعیف در ایران باید با اتصال مستقیم به زمین و اتصال بدنه های هادی تجهیزات الکتریکی به (TN) نقطه خنثی اجرا شوند. تا نقطه تحویل نیرو به مشترک (سرویس مشترک) در این سیستم، از (PEN) نقطه خنثی و زمین، استفاده می شود و هادی مشترک حفاظتی /خنثی از نقطه تحویل نیرو یا سرویس مشترک به بعد، سیستم نیرو تابع مبحث 13 از مقررات ملی ساختمانی ایران خواهد بود.
بازرسی دوره ای سیستم های ارت و همبندی
همانند تمامی تجهیزات و لوازم، نیاز است که مقاومت چاه های ارت به طور منظم و در فصول مختلف سال اندازه گیری شوند. چرا که مقدار مقاومت چاه های ارت با تغییر دما تغییر خواهد داشت و نیاز است که در فصل تابستان اقدامات لازم جهت جلوگیری از رطوبت چاه انجام شده و در فصل زمستان به علت بالا رفتن مقدار مقاومت چاه اقدامات لازم به جهت جلوگیری از خطرات احتمالی در تجهیزات و تابلوهای برقی کارخانه انجام پذیرد.
در صورتیکه در یک کارخانه و یا ساختمان اداری و ... جریان خطایی وجود داشته باشد که توسط کابلهای ارت به سمت چاه های ارت هدایت شده و از ایجاد خطرات جانی و مالی حفاظت شود. عبور مداوم این جریان خطا باعث زودتر پیر شدن یا مستهلک شدن چاه ارت خواهد شد. چرا که در اثر عبور جریان از کابل ارت داخل زمین، یک میدان مغناطیسی اطراف کابل  ایجاد خواهد شد که تداوم وجود این میدان سبب خشک شدن خاک اطراف کابل و صفحه مسی و در نتیجه باعث از بین رفتن خاصیت اهمی خاک اطراف کابل خواهد شد. لذا لازم است که تست منظم و دوره ای چاه های ارت از بابت نشتی جریان خطا و مقدار مقاومت داخلی چاه، توسط شخص مجرب و کار آزموده انجام پذیرد.
از طرفی بسیار مشاهده شده است که اتصالات سیستم های ارت و هم بندی به علت اکسید شدن، زنگ زدگی و یا آغشته شده به مواد چرب مانند گریس و روغن دستگاه ها، امکان عبور جریان های خطا را ندارند. که در چنین مواردی ایمنی سیستم به خطر خواهد افتاد. لذا لازم است که به صورت دوره ای و در فواصل منظم کلیه اتصالات ارت و هم بندی توسط سنباده و فرچه سیمی و مواد چربی بر تمیز و مجددا در محل خود محکم شوند.
نکته بسیار مهم: همیشه قبل از باز کردن هر اتصال ارت و یا هم بندی اطمینان پیدا کنید که باز کردن اتصال ارت در یک تجهیز و یا تابلو باعث ایجاد مشکل در تجهیزات و یا ایمنی افراد نمی شود. بسیار دیده شده است که با باز کردن اتصال ارت در یک تجهیز و یا تابلو باعث برقگرفتگی افراد شده است. در این خصوص نیاز است که قبل از باز کردن اتصال کابل ارت توسط آمپر متر کلمپ دار جریان عبوری از کابل اندازه گیری شود در یک سیستم سالم در شرایط نرمال هیچ جریانی از کابل مذکور عبور نمی کند.
در خصوص کابل های هم بندی بعد از بازکردن پیچ اتصال کابل هیچگاه به طور همزمان به پیچ اتصال بدنه و کابل باز شده دست نزنید و کابل باز شده را بعد از باز کردن از پیچ به طور آزاد رها نکنید. بلکه توسط ولتمتر، ولتاژ مابین پیچ اتصال و کابل (سیم) باز شده را اندازه بگیرید و در صورتی که اختلاف پتانسیلی دیده نشد، می توانید عملیات سنباده زنی و تمیز کردن اتصالات را انجام دهید.
برداشت از: جزوه ارت و هم بندی نوشته: مهندس عزت الله پرتوی
 مشاهده متن کامل و به صورت pdf