پروژه سیستم اتصال زمینی در ساختمانها

به دلیل 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. سیستم زمین در ساختمان های مسکونی و تجاری از قسمت های مختلفی به شرح زیر تشکیل شده است :

- معیارهای طراحی و محاسبه سیستم زمین

- مشخصات فنی تجهیزات سیستم زمین

- روش های اجرا و اندازه گیری مقاومت زمین

در این تحقیق اهمیت 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.

کلمات کلیدی: سیستم زمین،زمین کردن حفاظتی

واژه زمین یا ارت با توجه به کاربردهای آن دارای معانی متفاوتی است. زمین در یک مدارالکتریکی می تواند نقش یک نقطه مبدا را داشته باشد که بر طبق آن بقیه ولتاژهای الکتریکی را اندازه گیری می کنند. واژه زمین همچنین به مسیری کلی برای بازگشت جریان به منبع نیز اطلاق می شود. این واژه در مورد یک اتصال مستقیم به زمین نیز مورد استفاده قرار می گیرداین تحقیق در پنج فصل و در رابطه با سیستم زمین در ساختمانهای مسکونی و تجاری گردآوری شده است.

بیان مسأله

یک مدار الکتریکی ممکن است به دلایل مختلفی به زمین متصل شده باشد. در مدارهای قدرت این اتصال ها معمولاً برای بالا بردن ایمنی و محافظت افراد یا دستگاه ها از تاثیرات معیوب بودن عایقکاری هادی ها ایجاد می شود. اتصال به زمین در مدارهای قدرت از آسیب دیدن عایق های مدار در اثر افزایش ولتاژ بین زمین و مدار جلوگیری کرده و این ولتاژ را در یک حد معین محدود می کند. از اتصال زمین برای جلوگیری از افزایش الکتریسیته ساکن در هنگام حمل مواد قابل اشتعال یا تعمیر تجهیزات الکترونیکی نیز استفاده می کنند. در برخی از انواع تلگراف ها و شبکه های انتقال زمین به تنهایی نقش یکی از هادی ها را ایفا می کند و به عنوان مسیر بازگشت جریان به منبع مورد استفاده قرار می گیرد با این کار در هزینه ایجاد یک خط جداگانه برای بازگشت جریان صرفه جویی می شود. در اندازه گیری از زمین به عنوان یک پتانسیل الکتریکی ثابت استفاده می کنند که با توجه به اختلاف پتانسیل هر قسمت از مدار از زمین میزان پتانسیل آن قسمت را مشخص می کنند. 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 نیز بسیار گسترده تر است و حتی ممکن است در وسایل نقلیه ای مانند کشتی، هواپیما یا فضاپیما که عملاً اتصال مشترکی با زمین ندارند نیز از این واژه به عنوان پتانسیل صفر استفاده شود.

حال با توجه به توضیحات بالا این مسأله مطرح است که چه ارتباط معنی داری بین سیستم زمین و موضوع امنیت در رابطه با ساختمانهای مسکونی و تجاری وجود دارد؟

معیارهای طراحی و محاسبه مقاومت سیستم زمین

در طراحی سیستم زمین باید نکات زیر را در نظر داشت :

الف) در شرایط عادی هیچگونه جریانی نباید از سیم زمین عبور کند. در شرایطی که بر اثر خطاهای بوجود آمده در سیستم، جریانی از سیم و الکترود زمین عبور می کند، مقاومت اتصال زمین براساس جریان اتصالی و حد مجاز ولتاژ تماسی مشخص می گردد. حد مجاز ولتاژ تماس ac در ایران، 50 ولت در نظر گرفته می شود. بر این اساس اگر IA جریان خطای اتصال به زمین باشد که حداقل جریان عملکرد وسایل حفاظتی بوده و در سیستم تعیین می گردد

ب) برای اجتناب از خطر ولتاژهای تماس، باید بدنه تجهیزات الکتریکی را به سیستم زمین متصل کرد.

ج) باید بهم پیوستگی کافی بین سیستم های هم پتانسیل برقرار کرد تا امپدانی کمی در محدوده وسیعی از فرکانس بوجود آید.

چگونگی تصحیح خاک برای کاهش مقاومت در اطراف الکترود

می توان با افزودن مواد شیمیایی مقاومت خاک را بسته به نوع و ترکیب آن از 15 تا 90 درصد کاهش داد. برای این منظور مواد شیمیایی مناسب، کلرید سدیم، سولفات منیزیم، سولفات مس و کلرید کلسیم هستند. نمک معمولی و سولفات منیزیم بیشترین موارد استفاده را دارند.