يجب تأريض الأجهزة الكهربائية العاملة. اعتمادًا على الغرض ، يمكن أن يكون العمل أو الحماية. الأول هو التشغيل الصحيح للأجهزة ، والثاني هو حماية الأشخاص. مبدأ تشغيل واحد والثاني مختلف.
الأهداف والغايات الرئيسية للتأريض
التربة قادرة على تحييد التيار الكهربائي ، لأن درجة جهدها صفر. المقاومة هي المؤشر الرئيسي لجهاز التأريض الذي يمكن من خلاله الحكم على جودته وقدرته على تحقيق غرضه. تعتمد المقاومة النوعية على تركيبة التربة ، ووجود مواد كيميائية فيها - حمضية أو قلوية ، رطوبة ، قابلية للتفتيت. اعتمادًا على تركيبة التربة ، قد تحتاج إلى استخدام بعض أدوات التأريض الخاصة أو استبدال كامل للأرضية للتشغيل الصحيح لأجهزة التأريض.
التأريض هو توصيل أي جهاز أو تركيب كهربائي أو جزء من الشبكة بجهاز تأريض. وهو موصل تأريض وموصلات تأريض يتدفق من خلالها التيار إلى الأرض ويتم تحييده.
قد يكون هناك العديد من مفاتيح التأريض. في دائرة موزعة ، توجد حول محيط كائن يجب تأمين شبكته الكهربائية. الجزء الموصل (موصلات التأريض) مصنوع عادة من المعدن. يتم جلب أقطاب التأريض إليهم ، والتي لها اتصال مباشر بالتربة.
يتم تثبيت جهاز التأريض على دائرة. الحلقة الأرضية عبارة عن سلسلة من موصلات الأقطاب الكهربائية تسد الأرض. يبلغ طولها 3 أمتار ، وتقع على مسافة صغيرة من بعضها البعض. يتم استخدام شريط معدني أفقي كمركب ، يتم وضعه في التربة على عمق ضحل يصل إلى 1 متر. يتم الاتصال بالأقطاب الكهربائية باستخدام اللحام التقليدي. في مجموعات التأريض الخاصة ، تكون أجزاء المعدات مترابطة ، والتي لا تؤثر على خصائص العمل.
من الضروري تأريض العمل في الحالات التالية:
- حماية المعدات من الكهرباء الساكنة. يمكن أن تؤثر العمليات التي تحدث في الطبيعة ، مثل البرق ، على تدفق التيار في الدائرة ، مما قد يؤدي إلى تلف المعدات. أقطاب كهربائية مثبتة في تيار التصريف الأرضي الزائد.
- حماية الشبكة ضد الدوائر القصيرة.
- حماية الطفرة.
مثال على أرض العمل هو قضيب البرق متصل بالأقطاب الكهربائية. مناسبة بشكل خاص في المولدات والمحولات.
مبدأ التأريض الوقائي
التأريض الوقائي هو مجموعة من التدابير التي تهدف إلى حماية المعدات والأشخاص الذين يعملون معها. يتم استخدامه لإزالة التداخل الكهرومغناطيسي الناتج عن جهاز قريب ، وكذلك لتحييد التداخل أثناء التبديل في دائرة الطاقة.
الحماية من الصواعق
الوسيط الهوائي هو قسم ذو مقاومة عالية ، لكن التفريغ لديه قوة تتجاوز هذه المقاومة ، وبالتالي فإنه يخترقها. في الطريق من الغلاف الجوي العلوي إلى الأرض ، يختار البرق المناطق الأقل مقاومة - المناطق الرطبة والجدران والأشجار وقطرات الماء.هذا يفسر حقيقة أن التصريفات تقع غالبًا في الشجرة - فهي تتمتع بمقاومة أقل من الهواء المحيط بها. عندما يدخل المبنى ، يمر التيار أيضًا عبر المناطق الأقل مقاومة - هذه هي الأنابيب المعدنية أو الأجهزة الكهربائية أو أجزائها المعدنية والجدران الرطبة. إذا لم يكن الجهاز مؤرضًا ، فقد يكون لمسه وقت مرور الشحن قاتلاً.
عندما يتم تثبيت قضيب البرق على السطح ، تدخله الشحنة ، ثم تنتقل إلى الأرض ويتم تحييدها. من المهم ألا تنتشر التيارات داخل الجسم ، لذا فإن المواد المستخدمة لتجهيز الأرض لها مقاومة منخفضة. وفقًا للقواعد ، يجب ألا يتجاوز 4 أوم. يجب توصيل موصل البرق نفسه بالأقطاب الكهربائية في الأرض.
حماية الطفرة
المعدات الإلكترونية حساسة لارتفاعات الطاقة أو التركيبات الكهربائية القوية التي تعمل في نصف قطرها. يمكن أن تتسبب صواعق البرق المفاجئة في تلف الأجهزة الإلكترونية.
كمثال: خلال عاصفة رعدية ، قد تحدث شحنة زائدة في الكبل النحاسي الذي تتصل به المنازل والذي يتدفق من خلاله التيار. الشحنة مع زيادة حجمها يمكن أن تدمر الكابل. في هذه الحالة ، يتم وضع SPD على خط الطاقة - وهو جهاز حماية من زيادة التيار بحيث يتم حفر الشحنة الزائدة في الأرض.
حماية الناس
حالات الأجهزة ، جميع العناصر المعدنية قادرة على إجراء التيار. إذا لمست جهازًا غير أرضي تراكمت فيه الكهرباء الساكنة ، يمكنك الحصول على ضربة قوية. سيؤثر ذلك في المقام الأول على القلب والأوعية الدموية والجهاز العصبي. تساعد الأحذية المطاطية والقفازات المطاطية والغرفة الجافة تمامًا في تقليل التأثير ، ولكن نادرًا ما يتجول الناس حول شقة أو مكتب مرتدين أحذية مطاطية. يسمح لك توصيل السلك الثالث بمبيت الجهاز ، ثم توصيله بالأقطاب الكهربائية باستخدام التيار الزائد في الأرض.
في المباني القديمة الخاصة والمتعددة الشقق ، لم يتم تنفيذ تدابير التأريض ، وبالتالي ، تشكل جميع الأجهزة الكهربائية خطراً محتملاً على الناس.
يمكن أن تبدو الأجهزة محلية الصنع على النحو التالي: يتم توصيل سلك بجسم الجهاز ، والذي يتم عرضه في الشارع ومتصل بمنتج معدني مدفوع في الأرض (الأنبوب ، الزاوية ، الدلو ، التركيبات). هذه المنتجات هي موصلات جيدة للتيار ، على عكس جسم الإنسان ، لذلك يختار التيار المعدن ويذهب إلى الأرض.
اختلاف تأريض العمل عن الحماية
يجب عدم الجمع بين العمل والحماية وفقًا لقواعد السلامة مع دائرة مائية. أثناء التفريغ الجوي ، يمكن أن تتلف الأجهزة الكهربائية ، ولن تعمل الأرض الواقية.
في دائرة التأريض الوظيفية (العاملة) ، يتم توصيل جميع الهياكل الحاملة للتيار بأقطاب كهربائية مثبتة في الأرض. للتشغيل الصحيح لأرض العمل ، يتم استخدام الصمامات أيضًا التي تأخذ الجهد على نفسها وتفشل.
تم تجهيز التأريض في حالة إرفاق تعليمات الشركة المصنعة والمتطلبات التي تحمي هذا الجهاز بالأجهزة.
هناك المزيد من المتطلبات لجهاز التأريض الوقائي ، حيث أن له مهام أكثر أهمية: إنقاذ حياة الناس.
| الغرض من جهاز التأريض العامل | الغرض من التأريض الوقائي |
| أجهزة كهربائية عالية | أجهزة ثلاثية الطور بقدرة أقل من 1 كيلو وات |
| المعدات الحساسة الالكترونية | أجهزة أحادية وثنائية المرحلة لا تلامس الأرض |
| أجهزة طبية | أجهزة بسعة أكثر من 1 كيلو واط |
| التكنولوجيا الالكترونية الناقلة للمعلومات الهامة | في الدوائر المدمجة مع موصل محايد |
يتم توفير التأريض الأكثر موثوقية في الدائرة الكهربائية للمنزل. يجب أن تكون الكابلات التي تناسب كل منفذ من ثلاثة أسلاك.يتصل القلب الثالث بالأرض ويزيل الكهرباء الساكنة ، ويمنع أيضًا الدوائر القصيرة والبرق من دخول المبنى.
متطلبات حماية الأرض
لكي تعمل تركيبات التأريض على أداء وظائفها ، يجب أن تتوافق مع معلمات معينة وتعليمات الشركة المصنعة للمعدات.
الفروق الدقيقة التي تؤثر على الوظيفة:
- مقاومة التربة بسبب خصائصها الفيزيائية الكيميائية. الطين الرطب ، رقائق الجرافيت ، الجفت ، المستنقعات المالحة أو مياه البحر تجري أفضل تيار. الأسوأ - الرمل الجاف أو الصخور الصلبة - الجرانيت والحجر المسحوق والكوارتز والإسفلت والخرسانة.
- منطقة التلامس مع القطب الأرضي مع التربة. كلما كبرت المساحة ، كلما تم إنشاء ظروف أكثر ملاءمة لتدفق التيار ، وكلما حدث ذلك بشكل أسرع. يمكنك زيادة المساحة عن طريق تثبيت عدد أكبر من الأقطاب الكهربائية على طول محيط المبنى. في هذه الحالة ، يتم توصيلها معًا بلوحة فولاذية في وحدة واحدة. إذا قمت بزيادة حجم قطب كهربائي واحد ، فستزيد المساحة الإجمالية أيضًا. يساعد تركيب كفاف معدني رأسي على زيادة المساحة إذا كانت الطبقات السفلى من التربة تتمتع بمقاومة أكبر من تلك الموجودة على السطح.
نظرًا لأنه من الصعب تحقيق مقاومة مثالية للتربة ، يتم إنشاء الأجهزة بناءً على خصائصها. لكل تركيب كهربائي معايير مقاومته الخاصة لأجهزة التأريض. على سبيل المثال ، بالنسبة لمحطة فرعية كهربائية بجهد يزيد عن 100 كيلو واط ، يجب ألا تزيد المقاومة عن 0.5 أوم ، وللشبكة المنزلية بنظام TT ، بالإضافة إلى استخدام الإغلاق التلقائي ، حتى 500 أوم.
يجب ألا تكون مفاتيح التأريض المعدنية مطلية بمواد الطلاء. في بعض الأحيان ، كجهاز التأريض ، يتم استخدام الجزء تحت الأرض من المبنى ذو الهياكل المعدنية - الخرسانة الموصلة للكهرباء مع التعزيز الداخلي. لا تستخدم أنابيب معدنية غازية لحل مشكلة التأريض.
وفقًا لقواعد التركيب الكهربائي ، يخضع ما يلي للتأريض:
- شبكات بجهد أعلى من 380 فولت.
- التركيبات الخطرة والخاصة في الهواء الطلق.
أجزاء المعدات المعرضة للتأريض والتأريض:
- مرفقات للمعدات الكهربائية.
- لف المحولات الثانوية.
- محركات الأجهزة الكهربائية.
- لوحات المفاتيح وإطارات الخزانات.
- معدات البناء المعدنية.
- كابل غمد حديد.
إذا كان الجهد لا يتجاوز 42 فولت تيار متردد أو 110 فولت تيار مستمر ، فإن التأريض غير مطلوب.
التأريض المنزلي
تتضمن معظم الحوادث المحلية لمس جهاز به تلف في العزل. جسم الإنسان في هذه الحالة هو موصل حالي. طباخات كهربائية وغسالات وغسالات صحون ومشعات وأفران ميكروويف وغلايات وأجهزة كمبيوتر وغسالات أطباق - كل ذلك عبارة عن هياكل معدنية توصل الكهرباء بشكل جيد وبدون تأريض يمكن أن تكون ضارة بالصحة.
ماس كهربائى - هذا هو اتصال الطور والأسلاك المحايدة في الشبكة ، مما يؤدي إلى تشغيل الحماية الطارئة وفصل الجهاز عن الطاقة. في معظم الأحيان ، ليست دائرة قصر ، ولكن تسرب التيار الذي يتراكم في إسكان المعدات المنزلية. قد يؤدي هذا إلى صدمة كهربائية.
لسلامة الإنسان ، من الضروري تثبيت مآخذ مع جهات اتصال التأريض. يجب توصيل كبل ثلاثي الأسلاك بالمأخذ. مع نظام ثنائي النواة وثلاثة النواة ، تم تجهيز التأريض بطرق مختلفة - من صندوق التوصيل أو اللوحة الكهربائية.
لا تستخدم أنابيب الغاز أو الماء أو التدفئة المركزية كقطب أرضي.
عملية التأريض في حالة الأعطال الكهربائية
عطل المعدات يعني تلفًا للعزل وظهور مرحلة في حقيبة الجهاز.إذا تم تنشيط أجزاء من المعدات ، ولكن ليس لديها حماية في شكل التأريض والتجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية ، فقد يتعرض شخص لا يدرك الخطر لصدمة كهربائية.
في النموذج الثاني ، قد لا يكون التسرب الحالي كبيرًا ، لن يستجيب جهاز حماية المعدات للجهد ولن يقوم بإيقاف تشغيل الجهاز. قد يتلقى الشخص ضربة طفيفة.
إذا لم يتم تأريض الحالة ، ولكن تم تثبيت RCD ، فستعمل 0.02 ثانية بعد أن يلمس الشخص جسم الجهاز. هذه المرة ليست كافية لإلحاق الضرر بالصحة.
الدائرة الأكثر فعالية من حيث السلامة هي وجود التأريض و RCD. في حالة حدوث تسرب حالي ويمر إلى الأرض ، يتفاعل التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية ويتوقف عن تشغيل الجهاز.
كيف يتم حساب معلمات عناصر التأريض الرئيسية
يتم حساب معلمات جهاز التأريض وفقًا للصيغ. عناصر البداية هي:
- مقاومة التربة في هذه المنطقة ؛
- طول الأقطاب وسمكها وقطرها وعددها.
في الممارسة العملية ، في جميع الحالات ، هناك اختلافات في خطة العمل المقصودة ، حيث يجب تحليل مؤشر التربة بشكل أكثر دقة. من المستحيل عمليا القيام بذلك: عند 100 متر مربع ، من الضروري حفر حوالي 100 منجم صغير يصل عمقها إلى 10 أمتار لتقييم طبقات التربة وتكوينها وإدراج العناصر - الطين والحجر الجيري والرمل والمكونات الأخرى.
يتم تركيب أجهزة التأريض وفقًا للمبدأ الأساسي للتأريض: وجود هامش أمان ، مع متوسط قيم المعلمات. كلما انخفضت المقاومة ، كان ذلك أفضل لجميع الأجهزة الكهربائية والناس.
تركيب التأريض
تؤدي الأقطاب الكهربائية العمودية وظائفها بشكل أكثر فاعلية ، حيث يمكن تثبيتها على عمق كبير. مع وضع أفقي على عمق ضحل ، تزداد المقاومة ، خاصة في فصل الشتاء ، عندما تتجمد الطبقات العليا من الأرض.
بالنسبة للأقطاب الكهربائية ، يتم استخدام المسامير ، التي يزيد طولها عن متر واحد (عادة 1.5 متر). هذه الهياكل سهلة المطرقة في الأرض بمطرقة تقليدية ، ويتم الاتصال في مستوى أفقي بعمق 0.5 متر على الأقل.
