تفاوت بین نول، زمین حفاظتی و زمین الکتریکی

تفاوت بین نول، زمین حفاظتی و زمین الکتریکی

چکیده :

برای درک تفاوت بین نول، زمین حفاظتی و زمین الکتریکی، نیاز است که چیزهایی را بدانیم.


 

برای درک تفاوت بین نول، زمین حفاظتی و  زمین الکتریکی، نیاز است که چیزهایی را بدانیم.

ابتدا به شکل زیر توجه کنید:


تفاوت بین نول، زمین حفاظتی و زمین الکتریکی

تفاوت بین نول، زمین حفاظتی و زمین الکتریکی

 

نول Neutral

برای اینکه مدار یک وسیله برقی کامل شود، علاوه بر فاز نیاز به سیم دیگری داریم که برق را از وسیله به مولد(نیروگاه) برگرداند که به این سیم، سیم نول می گویند.

در حقیقت سیم نول، سیمی است که جریان خروجی از وسیله را به مولد برمیگرداند. سیم نول را  وارد چاهی مرطوب می کنند تا به زمین وصل شود که به آن چاه نول می گویند. این کار باعث می شود از زمین مرطوب به عنوان قسمتی از مدار استفاده شود. یعنی زمین نیز به عنوان قسمتی از مدار بین مصرف کننده و مولد مورد استفاده قرار می گیرد.

زمین حفاظتی Earth

اتصال بدنه فلزی دستگاهها به زمین برای جلوگیری از ایجاد هر گونه برق گرفتی و آتش سوزی را می گویند. در این نوع اتصال کلیه بدنه های فلزی دستگاهها به زمین متصل میشوند تا هیچگونه اختلاف پتانسیلی بین بدنه فلزی دستگاه با زمین ایجاد نشود و در صورت اتصال یکی از فازهای به بدنه جریانی در مدار برقرار شود که باعث قطع رله های حفاظتی یا فیوز می گردد.

زمین الکتریکی Electrical Ground

زمین کردن نقطه ای از دستگاههای الکتریکی و تجهیزات برقی که قسمتی از مدار الکتریکی می باشد را زمین الکتریکی می گویند. برای مثال در سیستمهای توزیع فشار ضعیف و نیز در نیروگاههای تولید برق نقطه خنثی ستاره ترانسفورماتورها و ژنراتورها به زمین متصل می شود.

آشنایی با سیستم اتصال زمین حفاظتی

برای حفاظت از وسایل برقی و اشخاصی که با دستگاه های برقی سر وکار دارند، از سیستم اتصال زمین استفاده می شود. سیستم اتصال زمین توسط یک هادی که دارای مقاومت بسیار کم  است به الکترودی که در زمین مرطوب قرار گرفته است متصل می باشد. اساس زمین کردن بر این است که زمین به عنوان نقطه صفر در نظر گرفته شود و تمام قسمت هایی که به زمین وصل شده اند، هم پتانسیل زمین شوند.

چرا اتصال زمین حفاظتی مهم است؟

هدف اصلی اتصال زمین جلوگیری و به حداقل رساندن خطر برق گرفتگی و آتش سوزی می باشد. هنگامی که قسمت فلزی لوازم الکتریکی با یک سیم برق دار اتصال پیدا کند (این اتصال شاید به علت خرابی در عایق کابل باشد)، فلز برق دار شده و اگر فردی قسمت برق دار را لمس کند، دچار شوک شدید می شود. برای جلوگیری از چنین مواردی، قطعات سیستم های برق قدرت را به سیستم اتصال زمین متصل می کنند، تا از بروز چنین اتفاقاتی جلوگیری کنند.


اتصال زمین

اتصال زمین

دلیل استفاده از اتصال زمین حفاظتی

حفاظت از جان انسان ها

تامین ایمنی دستگاه های الکتریکی و لوازم برقی از جریان نشتی

برای ثابت نگه داشتن ولتاژ (در صورت بروز خطا در هر فاز)

جهت محافظت از سیستم های الکتریکی و نورپردازی ساختمان

برای جلوگیری از خطر آتش سوزی در نصب و راه اندازی سیستم برق

 

سیستم اتصال زمین حفاظتی متشکل از اجزای زیر می باشد

الکترود زمین Earth Electrode

شامل یک هادی که در زمین دفن شده است. الکترود زمین در اشکال مختلف مانند، صفحه رسانا، میله رسانا، لوله ارت و یا هر هادی دیگر با مقاومت کم می باشد.

 

هادی اتصال زمین Earth Continuity Conductor

در میان دستگاه های مختلف الکتریکی و لوازم برقی متصل است. ممکن است به شکل لوله فلزی، غلاف کابل فلزی یا سیم قابل انعطاف باشد و برای اتصالات قطعات فلزی دستگاه الکتریکی برای مثال لوله، جعبه، پوسته فلزی از سوئیچ ها، تابلوهای توزیع، کلید، فیوز، تنظیم و کنترل دستگاه های، قطعات فلزی، ماشین های الکتریکی مانند، موتور، ژنراتور، ترانسفورماتور و چارچوب های فلزی استفاده می شود.

اندازه هادی اتصال زمین

سطح مقطع هادی اتصال زمین نباید کمتر از نیمی از سطح مقطع سیم مورد استفاده در سیم کشی برق باشد.

 


مقاومت زمین Earth Resistance

مقاومت زمین بستگی به مقاومت ویژه خاک دارد.نمک، ذغال و رطوبت در هدایت الکتریکی زمین تاثیر به سزایی دارد. با توجه به استاندارد IEEE، مقاومت بین زمین و هادی اتصال زمین نباید از ۱Ω افزایش یابد. به عبارت ساده، مقاومت سیم زمین باید کمتر از ۱Ω باشد. اندازه سیم زمین بستگی به اندازه کابل های مورد استفاده در مدار سیم کشی دارد.

توضیحات شکل زیر

برای افزایش ضریب ایمنی، از دو سیم مسی برای اتصال بدنه فلزی دستگاه به الکترود زمین یا صفحه زمین استفاده می شود. این دو مسیر موازی جهت حمل جریان خطا استفاده می شود که اطلاع از درستی مدار ایمنی مدار را بیشتر می کند.



صفحه ارت

صفحه اگر از جنس مس باشد با ابعاد  (۶۰cm x 60cm x 3.18mm (i.e. 2ft x 2ft x 1/8 in و اگر از جنس آهن گالوانیزه (GI) باشد با ابعاد (۶۰cm x 60cm x 6.35 mm (2ft x 2ft x ¼ in استفاده می شود. صفحه باید به صورت عمودی در زمین به طوری که نباید کمتر از (۳m (10ft از سطح زمین نصب شود.

 


Plate-Earthing.jpg

 

 


Jointing-Copper-Wire-Earthig-Leads-to-Earth-Plate-Wrong-right-ways-for-Earthing-Lead-Installation-2.jpg

لوله ارت

فولاد گالوانیزه و لوله های سوراخ دار به منظور لوله ارت استفاده می شود و به صورت عمودی در خاک مرطوب در زمین قرار می گیرد.

اندازه لوله بستگی به نوع خاک دارد. لوله معمولا دارای قطر (۴۰mm (1.5in و طول (۲.۷۵m (9ft می باشد. بیشتر در خاک عادی یا خاک خشک و سنگی استفاده می شود. رطوبت خاک در تعیین طول لوله تاثیر دارد اما معمولا باید  (۴.۷۵m (15.5ft باشد.


Pipe-Earthing-and-Grounding.jpg

Jointing-Copper-Wire-Earthig-Leads-to-Earth-Plate-Wrong-right-ways-for-Earthing-Lead-Installation-2.jpg

میله ارت

میله ای مسی دارای قطر (۱۲.۵mm (1/2 inch و یا (۱۶mm (0.6in است، برای جنس فولاد گالوانیزه یا بخش تو خالی قطر (۲۵mm (1inch و طول لوله برای (GI 2.5m (8.2 ft است. میله زمین به صورت دستی یا با کمک چکش پنوماتیک دفن می شود.

 


Copper-Rod-Electrode-Earthing-System-2.jpg

توصیه های مهم

الکترود زمین نباید به ساختمان نزدیک باشد بلکه در فاصه ای حداقل ۱.۵m نصب شود.

جهت عملکرد رله های حفاظتی و فیوز، مقاومت زمین باید به اندازه کافی کم تا جریان به راحتی از آن عبور کند. اما این مقدار ثابت نیست چون به تغییرات آب و هوا و رطوبت بستگی دارد.

الکترود زمین باید همیشه در حالت عمودی در داخل زمین و یا گودال قرار داده شده است چون ممکن است تماس با لایه های زمین متفاوت باشد.

اتصال هادی زمین به بدنه، قطعات فلزی و سرب زمین باید محکم باشد.

از پیچ و مهره لوله فلزی کوتاه برای اتصال سیم به صفحات ارت باید استفاده شود.

برای محافظت از خوردگی مفاصل از گریس استفاده می شود.

سرب از طریق پیچ و مهره از دو مکان بر روی صفحه زمین محکم می شود.

حفر چاه با دهانه ی  (۵x5ft (1.5×۱.۵m و عمق حدود ۲۰ تا ۳۰ فوت (۹ تا ۶ متر) انجام می شود.(توجه داشته باشید که، عمق و عرض آن بستگی به ماهیت و ساختار زمین دارد).

برای حفظ شرایط رطوبت، به اندازه (۱ft (30cm ذغال سنگ و مخلوط آهک در اطراف صفحه زمین قرار داده شود.البته در حال حاضر از خاک مقاومت پایین بنتتونیت استفاده می گردد.

در مقاله های بعدی در مورد سیستم اتصال زمین و تجهیزات اندازه گیری آن بیشتر صحبت می کنیم.

در صورت تمایل به فروش تجهیزات اتصال زمین، می توانید در فروشگاه ایکهربا ثبت نام نموده  و کالای خود را در دسته تجهیزات اتصال زمین برای فروش قرار دهید.

  

پیشنهاد میکنیم از مقالات مرتبط زیر دیدن نمایید. 

روش های اندازه گیری مقاومت اتصال زمین

 

بررسی تئوری اشباع در اطراف میله اتصال زمین

 

 روش صحیح اندازه گیری مقاومت اتصال زمین در مراکز مخابراتی

 

  • ۱۳۹۴/۰۵/۲۲
  • 20
این مطلب را به اشتراک بگذارید
avatars
نویسنده : تیم تولید محتوای ایکهربا

نظرات خود را با ما درمیان بگذارید

امیرحسین
۱۳۹۴/۰۵/۲۳
|

عالی... منتظر مقاله های بیشتر هستم.

اکبرزاده
۱۳۹۴/۰۵/۲۱
|

مطلب خوبی بود. اگه امکانش هست در مورد روشهای اندازه گیری ارت نیز مطلب بگذارین.

مدیر سایت پاسخ داده :
۱۳۹۴/۰۶/۰۱
|

حتماً جناب اکبرزاده
در مقاله های بعدی به تشریح روش های اندازه گیری ارت خواهیم پرداخت.
باسپاس

محسن
۱۳۹۴/۰۶/۱۸
|

عالی بود

mohsen nazari
۱۳۹۴/۰۶/۲۴
|

عالی بود ولی توضیحات بیشتر حول ارت بود نه نول
اگر نول وظیفه برگشت برق به نیروگاه را داره چرا در سیستم انتقال روی دکل ها فقط سه کابل داریم که هر سه کابل فازند؟
نول وظیفه ایجاد اختلاف پتانسیل برای برقراری جریان در دستگاه های خانگی را داره

مدیر سایت
۱۳۹۴/۰۷/۰۳
|

با سلام
در این مقاله اشاره مختصری به نول شده و شاید نیاز باشه در مقاله ای جداگانه و به صورت مفصل در خصوص نول صحبت کنیم.
کلاً پس از پست افزاینده در خروجی نیروگاه تا محل مصرف یعنی شبکه توزیع 380 ولت از 3 سیم یا کابل استفاده میشه و علتش اینه که خروجی پست نیروگاه حالت مثلث هست و نیاز به نول نیست و عملا مصرف کننده ای در خطوط انتقال و فوق توزیع نداریم که نیاز به بسته شدن مسیر جریان باشه.
یکی از وظایف نول ایجاد اختلاف پتانسیل برای دستگاه های خانگی تکفاز هست ولی ما برای دستگاه های سه فاز صنعتی نیز نیاز به نول داریم که در صورت عدم تعادل بار در مصرف کننده های سه فاز و برقراری جریان در مرکز ستاره سه فاز، سیم نول وظیفه برگشت جریان رو داره.

میثم رحمانی
۱۳۹۵/۰۱/۲۶
|

با سلام و تشکر از سایت زیبا و مطالب مفیدتون.
دوست داشتم بحث برقگرفتگی رو تو این مطلب بیشتر باز میکردید و اینکه جریان از طریق زمین چرا و چگونه برگشت می خورد.
چرا در ژنراتورهای سیاری که مرکز ستاره ی اونها زمین نیست درصورت تماس با فاز اون دچار برقگرفتگی می شویم.مسیر جریان از چه طریقی بسته می شود.یا نه جریان وارد زمین شده و تخلیه میشود؟
اگر صرف وجود اختلاف پتانسیل جریان در بدن جاری میشود پس در ترانس ایزوله چرا دچار برقگرفتگی نمیشویم.چه چیزی در این حالت از بسته شدن مسیر جریان جلوگیری میکنه؟

فرخ نیا
۱۳۹۵/۰۱/۲۹
|

اگه سیم نول در سیستم برق سه فاز (خانگی) قطع بشه چه اتفاقی میفته ؟

مدیر سایت پاسخ داده :
۱۳۹۵/۰۴/۰۲
|

یکی از وظایف نول ایجاد اختلاف پتانسیل برای دستگاه های خانگی تکفاز هست ولی ما برای دستگاه های سه فاز صنعتی یا خانگی نیز نیاز به نول داریم که در صورت عدم تعادل بار در مصرف کننده های سه فاز و برقراری جریان در مرکز ستاره سه فاز، سیم نول وظیفه برگشت جریان رو داره. در صورت قطع نول در شبکه سه فاز خانگی احتمال خطر برای کاربران و آسیب دیدگی برای تجهیزات وجود خواهد داشت.

hamid7227
۱۳۹۵/۰۳/۰۱
|

slm khaste nabashid mataleb kheyli ali bodan kheyli mamnoon az zahamati ke mikeshid

پیروز رحیمی
۱۳۹۵/۰۳/۰۷
|

با تشکر از مطالب مفیدی که به طرزی زیبا و همراه با گرافیک بسیار آموزنده آورده شده.

مهدی
۱۳۹۵/۰۵/۰۵
|

یک سوال اگر دردستگاهی سیم نول و ارت را باهم جمپر کنیم ایا بهتر است یا فرقی ندارد؟
چون اینجور از دو حالت برق به زمین وصل می شود و ایا امپر دستگاه پایین میاد یا نه ممنون میشم جواب بدهید.

مدیر سایت پاسخ داده :
۱۳۹۵/۰۵/۰۶
|

بستگی به محل نصب دستگاه و نوع کاربری ساختمانی که دستگاه در آنجا نصب شده و همچنین نوع سیستم توزیع برق دارد.
اما بصورت کلی برای طراحی سیستم ارتینگ یک ساختمان (مسکونی، تجاری، صنعتی، آموزشی، اداری، اسکله دریایی، بیمارستان و ...) ابتدا می بایست سیستم توزیع نیروی برق آن را مشخص نمود زیرا که هر ساختمانی ممکن است سیستم نیروی برق خود را داشته باشد. (اگرچه در اکثر ساختمان ها سیستم نیروی برق از نوع TN-S یا TN-C-S می باشد.)
علاوه بر نوع کاربری ساختمان نکته دیگری که در طراحی ارتینگ آن مطرح می باشد این است که وضعیت ساختمان را از دیدگاه: جنس اسکلت، ارتفاع، وجود یا عدم وجود صاعقه گیر و ... مورد مطالعه قرار بدهیم تا بتوانیم نسبت به تهیه طرح سیستم ارتینگ و همبندی ساختمان و تجهیزات و دستگاههای نصب شده در آن اقدام نماییم.
برای پاسخ به سوال شما، اگر دستگاه شما در ایران نصب شده و ساختمان شما مربوط به تاسیسات و اسکله دریایی و کشتی و یا احیاناً بیمارستان و اتاق عمل و مراکز درمانی مشابه نمی باشد بنابراین احتمالاً سیستم توزیع برق شما مطابق قوانین سازمان نظام مهندسی ساختمان کشور، TN-C-S می باشد. بنابراین ارتینگ الکتریکی (ارتینگ نول) و ارتینگ حفاظتی (ارتینگ بدنه دستگاه) شما تا تابلو کنتور اداره برق باید به صورت مشترک بوده و بعد از تابلو کنتور باید بصورت جداگانه نصب و سیم کشی گردد (باید ببینید که دستگاه مورد نظر در قبل از تابلو کنتور برق نصب شده است یا بعد از آن). وگرنه سیستم های حفاظتی ممکن است بدرستی عمل نکرده و منجر به آسیب به تجهیزات و دستگاه های منصوبه شده و حتی جان انسان ها و کاربران دستگاه در معرض خطر و شوک الکتریکی باشد.

مهدی
۱۳۹۵/۰۵/۲۱
|

سلام!دوستان1سوال داشتم!امکان داره از چاه ارت به عنوان نول سیستم استفاده کرد؟من1مسیر طولانی (600متر)کابل برق میخوام بکشم آیاامکانش هست که روی کابل فقط فاز رو انتقال بدم و واسه نول انتهای مسیر چاه بکنم؟حدود15آمپر مصرف دارم

علی
۱۳۹۵/۰۶/۰۱
|

سلام .منظور از بسته شدن مسیر جریان هنگامی که به فاز دست می زنیم چیه ؟

محمد
۱۳۹۵/۰۸/۱۳
|

با سلام و تشكر از مقاله مفيد و كاربردي تون
لطفا در مورد سيستم ارت و نول كشتي هم در صورت امكان توضيح بفرماييد .

حمید
۱۳۹۵/۰۸/۱۶
|

سلام واقعا خیلی عااالی بود ممنون از سایت خوبتون

رضا غلامی
۱۳۹۵/۰۹/۱۱
|

دوستان سلام
یه سوال
ما دو تا سیم همرنگ داریم فقط و فقط با کمک مولتی متر چطور میتونیم تشخیص بدیم که کدوم ارت و کدوم نوله؟
برق سیستم هم قطع می باشه.
سیم فاز هم موجود نیست ک بتونیم ازش استفاده کنیم

مجتبی
۱۳۹۵/۰۹/۱۵
|

باسلام.برای پست های فشار ضعیف سطح مقطع سیم ارت بر چه اساسی انتخاب میشه؟

مدیر سایت پاسخ داده :
۱۳۹۵/۰۹/۱۵
|

سطح مقطع سیم ارت بر اساس قابلیت تحمل جریانی است که در صورت نیاز باید ارت شود انتخاب می گردد. که برای ارت برقگیر باید تحمل جریان کلیدزنی و صاعقه برای ارت را داشته باشد و برای موارد دیگر باید تحمل جریان ارت اتصال کوتاه را داشته باشد.

محصولات مرتبط

مطالب مرتبط