تاسیسات برقی فشارضعیف

👌 بدانیم رفتار سیستم زمین در برابر جریانهای گذرا نسبت به جریانهای فرکانس قدرت متفاوت است. در شکل فوق رفتار سه نوع الکترود زمین که در معرض جریان ایمپالسی قرار گرفته اند نشان داده شده است. تحلیل و بررسی این نمودارها راهنمای بسیار مفیدی در طرح و اجرای صحیح سیستم زمین حفاظت صاعقه است. مطابق شکل با افزایش فرکانس به حدود چند کیلوهرتز، جریانهای خازنی از الکترود به خاک تخلیه شده و به این ترتیب امپدانس کاهش می یابد. با افزایش فرکانس اثر سلفی الکترود زمین اهمیت یافته و در تعامل با اثر خازنی باعث کاهش بیشتر امپدانس میگردد. در ادامه در فرکانسهایی که زاویه فاز امپدانس از صفر عبور میکند (تا قبل از این وضعیت زاویه فاز منفی بود) ، امپدانس کمترین مقدار را دارد و از این جا به بعد با افزایش فرکانس تا چند مگا هرتز، امپدانس بصورت پیوسته افزایش می یابد.

در شکل فوق مراحل این سه اندازه گیری جهت بررسی استقلال الکترودهای حفاظتی و ایمنی یک پست توزیع نشان داده شده است.

👌 بدانیم همانطور که میدانیم در برخی موارد استقلال دو الکترود زمین نسبت به هم بسیار اهمیت دارد. برای آنکه با اندازه گیری استقلال دو الکترود را تشخیص دهیم میتوان از روش زیر استفاده کرد: ابتدا مقاومت زمین هر کدام از الکترودها را مستقلا با روش افت پتانسیل اندازه گیری میکنیم (R1 و R2)، سپس مطابق اتصال شکل فوق مقاومت حلقه زمین شامل دو الکترود را اندازه گیری میکنیم (R3). در عمل چنانچه مقدار R3 بیش از ۹۰ درصد مجموع مقاومتهای R1 و R2 باشد میتوان الکترودهای زمین ۱ و ۲ را مستقل از هم محسوب کرد.

👌 بدانیم در شکل تاثیر عمق دفن هادی افقی در توزیع پتانسیل در سطح (گرادیان ولتاژ) نشان داده شده است. عمق دفن حدود ۲ متر شرایط بسیار مناسبی را از نظر توزیع سطحی پتانسیل و ولتاژ گام ایجاد میکند ولیکن عملا گرادیان ولتاژ در سطح زمین با عمق دفن هادیها بین نیم الی ۱ متر از این نظر رضایت بخش است.

👌 بدانیم همانطور که میدانیم در برخی مکانهای خاص امکان اجرای سیستم نیروی TN-C-S نبوده و از سیستم TT استفاده میشود. در این حالت که تاسیسات باید از شبکه عمومی با سیستم TN-C تغذیه شود لازم است الکترود زمین مربوط به بدنه های هادی بارها در سیستم TT موضعی ایجاد شده مستقل از الکترودهای زمین مکرر اجرا شده روی هادی PEN شبکه باشد.

👌 بدانیم در شکل تاثیر همبندی در کاهش ولتاژ تماس ناشی از تماس غیر مستقیم نشان داده شده است. همبندی در مفهوم ساده و در اجرا کم هزینه است ولی مزایای بسیار بزرگی دارد، به همین دلیل استاندارد IEC60364-4-41 در بند411.3.1.2 اجرای همبندی اصلی را در تمامی ساختمانها الزامی دانسته است. در همین شکل ممکن است در خطوط طولانی مقدار Z2 آنقدر بزرگ باشد که U2 از حد ولتاژ ایمن فراتر رفته و حتی اجرای همبندی اصلی نیز تضمین کننده ایمنی نباشد، در آنصورت چنانچه زمان قطع مجاز رعایت نگردد لازم است همبندی اضافی نیز اجرا گردد.

👌 بدانیم همانطور که میدانیم هر چه به الکترود زمین نزدیکتر باشیم خطر ولتاژ گام بیشتر است. اگرچه عمدتا مقدار جریانی که از قلب عبور میکند در این شرایط به مراتب کمتر از حالتی است که فرد در معرض ولتاژ تماس است (جریان عبوری از R4 در شکل بالا) ولی در محوطه اطراف پستهای فشار قوی و خطوط انتقال این موضوع بسیار مهم است. در ساختمانها نیز در نزدیکی الکترودهای زمین مربوط به سیستم حفاظت صاعقه مسئله ولتاژ گام اهمیت داشته و لازم است برای مقابله با خطرات آن تمهیداتی اندیشید که قبلا در مورد آن صحبت کردیم.

👌 بدانیم در مورد RCD ها تصورات اشتباهی وجود دارد که از جمله آنها این است که برخی تصور میکنند با نصب این تجهیز میتوان افراد را بصورت کامل در برابر برقگرفتگی محافظت نمود چرا که در شرایط برقگرفتگی این تجهیز جریان عبوری از بدن فرد را به ۳۰ میلی آمپر محدود میکند و فرد محافظت میشود در حالی که این تصور کلا غلط است، RCD ها محدود کننده جریان نیستند بلکه مدت زمان عبور جریان را محدود می کنند و استفاده از RCD با جریان نامی ۳۰ میلی آمپر به این معنی نیست که جریان خطا به ۳۰ میلی آمپر محدود میشود بلکه عملا این کلید جریانهای بیشتر از ۱۵۰ میلی آمپر را در مدت زمان حداکثر ۴۰ میلی ثانیه قطع میکند. اگرچه این تجهیز در حفاظت تماس غیر مستقیم و مستقیم نقش مهمی دارد ولی در بسیاری از اتفاقات و خطاها عملکردی نداشته و نمی تواند ضامن امنیت افراد باشد، این تجهیز به هیچ وجه جایگزین همبندی نبوده و نمی توان با نصب آن از همبندی صرف نظر کرد. مورد دیگر اینکه در سیستم TN-C-S اجرا یا عدم اجرای الکترود زمین در ساختمان نقشی در کارکرد این تجهیز ندارد(بر خلاف تصور برخی که اجرای الکترود زمین در ساختمان را جهت عملکرد این تجهیز ضروری می پندارند!)