1. اطلاعات ما نشان میدهد که شما عضو انجمن نیستید، لطفا برای استفاده کامل از انجمن ثبت نام کنید یا وارد انجمن شوید.
  2. 1- لطفا اول ایمیل تان .www نگذارید !
    2-بعد از ثبت نام,ایمیلی برای شما ارسال خواهد شد, که باید بر روی لینک داده شده کلیک نمایید تا اکانت شما فعال شود.

سیم اتصال زمین (ارت)

شروع موضوع توسط MOHSEN MA ‏Dec 16, 2011 در انجمن رشته های مهندسی

  1. آفلاین

    MOHSEN MA داره خودمونی میشه!

    • ....
    تاریخ عضویت:
    ‏Nov 17, 2011
    ارسال ها:
    2,647
    تشکر شده:
    32
    امتیاز:
    48
    جنسیت:
    مرد
    محل سکونت:
    روی زمین خدا
    ارت : (Grounding)
    این اتصال زمین یا ارت یک اتصال مصنوعی به زمین است که مقاومت خیلی کمی در مقابل عبور جریان برق دارد و منظور از کلمه "زمین" در کارهای برقی به زمین دارای پتانسیل صفر است و اگر یک نقطه از شبکه به زمین وصل شود به آن قطعه از زمین (Unigrounded) و وقتی در نقاط مختلف شبکه اتصال به زمین داشته باشیم به آن چند قطعه زمین(Multi Grounded) گفته می شود.
    هدف از اتصال زمین هم وصل کردن بدنه فلزی تمامی دستگاههای الکتریکی (به غیر از هادی های اصلی مدار) به زمین است تا هم از جان انسانها و هم از تجهیزات حفاظت شود.
    بدست آوردن یک اتصال زمین خوب کمی مشکل است و بستگی به جنس الکترود و مقاومت مخصوص خاک دارد.

    قسمتهای یک سیستم ارت :
    1- هادی وصل شده به بدنه دستگاهها
    2-یک یا چند الکترود در زمین

    به چه منظور از سیم ارت استفاده می شود:
    1- درست عمل کردن دستگاههای برقی
    2- فراهم شدن سرعت کافی برای عیب یابی
    3-جلوگیری از افزایش ولتاژ سیستم در اثر بروز اتصالی و افت ولتاژ در اثر عدم تعادل بار.
    4-حفاظت از جان انسانها
    5-حفاظت از دستگاههای الکتریکی

    زمین کردن (دو نوع):
    1- (زمین کردن حفاظتی ( زمین کردن تمامی قطعات فلزی تاسیسات الکتریکی که در ارتباط مستقیم با مدار الکتریکی نیستند . این روش بیشتر برای حفاظت افراد در مقابل ولتاژ تماسی به کار می رود.
    2- زمین کردن الکتریکی ( زمین کردن نقطه ای از مدار الکتریکی به زمین) . مثل نقطه ستاره ترانسفورماتورهای سه فاز . این کار برای درست کار کردن دستگاهها و جلوگیری از زیاد شدن فشار الکتریکی روی فازهای سالم نسبت به زمین است وقتی که یکی از فازها با زمین تماس پیدا می کند.
    منظور از مقاومت مخصوص خاک چیست؟
    به مقاومت یک متر مکعب از زمین به ابعاد 1متر×1 متر× 1متر که بین دو الکترود صفحه ای سنجیده شده باشد ، گفته می شود.
    البته این مقاومت به نوع مواد تشکیل دهنده زمین هم بستگی دارد:
    مقاومت مخصوص مرداب و زمین باتلاقی 20 اهم-متر
    مقاومت مخصوص خاک رس و زمین زراعی 100 اهم-متر
    مقاومت مخصوص ماسه نرم و مرطوب 200 اهم-متر
    مقاومت مخصوص شن یا سنگریزه مرطوب 500 اهم-متر
    مقاومت مخصوص سنگریزه یا ماسه شن خشک 1000 اهم-متر
    مقاومت مخصوص مقاومت مخصوص زمین سنگلاخ 3000 اهم-متر
    مقاومت مخصوص مقاومت مخصوص صخره 10000 اهم-متر

    و البته باز هم مقاومت خاک معمولی بین 5 اهم-متر تا 5000 اهم-متر هست و بستگی به جنس ترکیبات خاک و رطوبت و درجه حرارت دارد.
    و چون وقتی یک الکترود توی خاک قرار می گیره سطح وسیعی رو پوشش میده(تمام سطح الکترود) به همین خاطر مقاومت پائینی داره و حتی اگر 2 تا الکترود فاصله به اندازه چند کیلومتر هم داشته باشند باز هم مقاومت بین اونها چند اهم بیشتر نمیشه!!

    به عنوان مثال یک شبکه توزیع رو بررسی می کنیم تاببینیم کدوم یک از قسمتهاش به ارت وصل میشه (هم الکتریکی و هم حفاظتی)
    1- یکی از دو سیم ثانویه ترانسفورماتور تک فاز دو سیمه
    2- سیم نول یک سیستم تک فاز سه سیمه فشار ضعیف
    3- سیم نول یک سیستم 3 فاز و چهار سیمه فشار ضعیف
    4- مرکز ستاره ترانسفورماتور 3 فاز
    5- ترمینال زمین هر برق گیر
    6- بدنه یا محفظه کلید دستگاههای برقی و ترانسفورماتورهای هوایی و زمینی
    7- یک سیم ثانویه ، هر کدام از ترانسفورماتورهای ولتاژ و جریان (CT-PT)
    8- سیم نول کلیه مشترکان در محل ورود برق به مکان آنها (در محل کنتور)

    الکترود اتصال زمین: (Earth electrode)
    شکل ظاهری الکترودی که در زمین قرار می گیرد می تواند اشکال مختلفی داشته باشد . ولی کلا به چهار مدل تقسیم بندی می شود:
    1-کروی ( همانطور که از اسم آن پیداست یک الکترود گرد است که بیشترین تماس را با خاک دارد)
    2- تپ (چند میله ای "Multiple rode" )که آن هم دو نوع دارد . اتصال یک میله ای و چند میله ای . به این حالت که چند میله را به طور موازی برای اتصال ارت استفاده می کنند.
    3- صفحه ای :در این اتصال ارت یک صفحه هادی را به صورت عمودی در زمین قرار می دهند . لازم است که این صفحه 50 سانتیمتر از سطح زمین پائینتر باشد و اگر قرار باشد که به طور مایل قرار داده شود نباید زاویه آن از 60 درجه بیشتر باشد.
    4- سیم یا تسمه ای : در مناطق کوهستانی یا مکانهایی که نمی شود الکترود را در زمین قرار داد از این نوع ارت استفاده می کنند و این نوع ارت با طول دادن مسیر ، مقاومت پائین را برای ارت بوجود می آورند. (مناسب برای نیروگاهها)

    """ اینا یک سری فورمول هعم دارن که اگر لازمتون شد بگین تا بزارم"""

    مقاوت زمین رو بوسیله دو دستگاه میشه اندازه گرفت :
    1-ارت سنج :
    2-بوسیله یک ولتمتر و آمپرمتر
    "" اندازه گیری بوسیله این دو روش خودش یه بحث مفصله ، که بعدا در مرودش توضیح می دم""

    روشهای اتصال زمین:
    1-الکترود میله ای یا فولادی یا کاپرولد با حد اقل قطر 15 میلی متر

    2-الکترود نواری یا تسمه ای : باید در عمق نیم متری تا یک متری سطح زمین قرار بگیرد.
    --- تسمه فولادی قلع اندود با ضخامت 3 میلی متر و سطح مقطع 100 میلی متر مربع
    --- تسمه مسی دارای حد اقل سطح مقطع 50 میلی متر مربع و ضخامت 2 میلی متر

    3-سیم تابنده:
    --- سیم فولادی به هم تابیده ( رشته ای ) قلع اندود که حداقل قطر هر کدام از رشته ها 2.5 میلی متر و سطح مقطع کل سیم 95 میلی متر مربع باشد.
    --- سیم مسی تابیده با حد اقل سطح مقطع 35 میلی متر مربع

    4-الکترود صفحه ای : باید به طور عمودی در زمین قرار بگیرد و فاصله لبه بالائی صفحه تا سطح زمین حد اقل یک متر باشد
    --- صفحه آهنی قلع اندود شده که سطح هر طرف آن حداقل نیم متر مربع و ضخامت آن 3 میلی متر باشد.
    --- صفحه مسی با ضخامت حداقل 2 میلی متر و سطح هر طرف آن نمی متر مربع

    5-استفاده از سیستم لوله کشی آب: اینجا این نکته مهمه که سیستم لوله کشی ساختمان رو همیشه عایق می کنند و بعد با بتون می پوشونند تا از پوسیدگی اون جلوگیری بکنند . پس حتما اینودر نظر باید بگیرید که نه باید به اینجور سیستمهای لوله کشی که به زمین وصل نیستند و نه به لوله کشی های پوسیده نباید سیم ارت رو وصل کنید که این نوع ارت بی ارزشه . الان هم که دیگه از لوله سبز استفاده می کنند دیگه این سیستم داره یواش یواش منسوخ میشه .

    بیشتر جاها هم از همون الکترود میله ای فولادی استفاده می کنند . البت برای جلوگیری از فساد میله فولادی روی اون را با یک لایه مس برای اینکه از فساد و از بین رفتن اون جلوگیری بشه می پوشونند.
    و برای اینکه این ارت تا مدت طولانی مثلا 30 سال دوام بیاره ضخامت مس نباید کمتر از 0.25 میلی متر کمتر باشه و همچنین باید پوشش مسی بوسیله جوش مولکولی انجام بشه تا رطوبت بین میله فولادی و مس نفوذ نکرده و باعث فساد اون نشه.
    تا حد امکان هم میله باید به صورت عمودی توی زمین قرار بگیره ولی باز هم اگر به خاطر موانعی نمیشه که اون رو بطور عمودی قرار داد ، نباید زاویه اون بیشتر از 60 درجه بشه!
    طبق استاندارد وزارت نیرو میله کاپرولد باید دارای چنین مشخصاتی باشه ... طول 1.5 متر و قطر 16 میلی متر و باید به فاصله 50 سانتی متر از تیر و به اندازه حدود 20 سانتی متر پائین تر از سطح زمین در خاک قرار بگیره تا از ایجاد ولتاژهای خطرناک روی سطح زمین جلوگیری بشه.
    خاک اطراف میله هم باید به خوبی کوبیده بشه تا مقاومت اتصال زمین کاهش پیدا کنه. معمولا اتصال سیم زمین به میله به وسیله یک بست برنزی سخت انجام می گیره و برای سیم زمین باید از سیم مسی 25 و یا حد اقل 16 میلی متر مربع استفاده بشه. و بهتره که روی اون رو با یک در پوش از جنس PVC بپوشونیم تا از برق گرفتگی جلوگیری بشه. باز هم مقاومت خاک اطراف میله مهمه و تحقیقات نشون داده که 90% مقاومت الکتریکی اطراف یک میله اتصال زمین معمولا در محدوده شعاعی 1.8 تا 3 متری میله ایجاد میشه.

    برای همین منظور ( کاهش مقاومت خاک ) چند روش وجود دارد:
    1- استفاده از میله های طویل برای رسیدن به لایه مرطوب (کلیه 1.5-2.4-3 متری متصل به هم )
    2- استفاده از میله های موازی ( مانند یک مدار موازی) و مقاومت آن ها از مقاومت موازی تبعیت می کنند. این روش بیشتر در سنگلاخها استفاده می شود. در این روش نباید فاصله میله ها از 2 برابر طول میله ها بیشتر باشد و در روش کاهش مقاومت باعث افزایش جریان می شود.
    3- استفاده از مواد شیمیای (زیرا آب به تنهائی نمی تواند هدایت الکتریکی را به خوبی انجام دهد و اگر در جایی اضافه کردن آب باز هم نتوانست مقاومت را تا حد مطلوب کاهش دهد ، به آب کلرور سدیم (نمک معمولی)، کلرور کلسیم ، کربنات سدیم یا سولفاد مس اضافه می کنند. از نمک و خاک ذغال هم می شود استفاده کرد. (البته در جاهایی که کلا آب باشد مانند چاه و... ، مقاومت خیلی پائین و به چیزی احتیاج نداریم.
    (این نکته را هم باید یادآور شد که این مواد باید بین همان فاصله مجاز (تا 2 متری میله) قرار بگیرند و نباید به طور مستقیم با میله تماس داشته باشند تا از فساد تدریجی میله جلوگیری شود. این روش را در صورتی انجام می دهند که روشهای دیگر جواب نداده باشد ، زیرا با باران و تخلیه الکتریکی این مواد از بین می روند!!!

    """"" نکته ی مهم اینکه در تمام این روشها نباید مقاومت اتصال زمین در حالت تکی از 10 اهم بیشتر باشد و کل سیستم اتصال زمین نباید از 2 اهم تجاوز کند"""""

    عواملی که تایین میکنه این ارت ما چقدر مقاومتش پاینه :
    --اثر رطوبت خاک ( مقدار کمی تغییر در رطوبت خاک تاثیر زیادی روی مقاومت خاک می گذارد)
    -- درجه حرارت (هر چه قدر درجه حرارت کمتر بشه ، مقاومت مخصوص خاک بیشتر می شود)
    -- عمق زمین ( عمق میله اتصال زمین باید به قدری باشه که به سطح رطوبت دائمی خاک برسه و درجه حرارت خاک ثابت باشه .پس هر چه عمق بیشتر میشه ، رطوبت خاک بیشتر شده و در نتیجه مقاومت مخصوص زمین کمتر می شود)
    -- طول الکترود (هدایت اتصال زمین رابطه مستقیم با طول الکترود دارد! به طور هر وقت که طول میله 70% افزایش پیدا کنه ، مقاومت به نصف کاهش پیدا می کند)
    --قطر الکترود(این مقدار ، تاثر آنچنانی بر روی کاهش یا افزایش مقاومت ندارد).

    شرایط یک اتصال خوب:
    1- پائین بودن مقاومت زمین در حد استاندارد
    2- مقاوم در برابر فساد تدریجی و عوامل مخرب زمین
    3- قابلیت تحمل جریانهای زیاد و تکراری
    4- دوام و طول عمر بیشتر
موضوعات مشابه با: سیم اتصال
انجمن عنوان تاریخ
رشته های مهندسی افزایش صد برابری جریان عبوری از سیم مسی با نانولوله کربنی ‏Jul 29, 2014
رشته های مهندسی نانوسیم نیترید گالیم: خواص پیزوالکتریک در سه بعد ‏May 1, 2012
رشته های مهندسی تقسیم بندی بر حسب شکل و سطح تیغه ها ‏May 1, 2012
رشته های مهندسی چگونه رزومه بنویسیم ؟ ‏May 1, 2012
رشته های مهندسی انتقال برق بدون سیم از سطح ماه ‏Jan 29, 2012
رشته های مهندسی آسیمو کنسرت سمفونیک دیتروید را هدایت کرد! ‏Jan 29, 2012
رشته های مهندسی مقدمه ای بر چگونگی کارکرد تغذیه بیسیم ‏Dec 16, 2011
رشته های مهندسی مقالات گچ، سیمان و آهک (مهندسي عمران) ‏Oct 9, 2011
رشته های مهندسی سیمان پرتلند ‏Jul 24, 2011