اتصال زمين در شبکه های توزيع و پيشنهادات اصلاحی
دانلود رایگان پروژه

اتصال زمين در شبکه های توزيع و پيشنهادات اصلاحی

عباسعلی پور محمد
شرکت توزيع نيروی برق استان خراسان
کليد واژه ها : اتصال زمين ، سيستم حفاظتی خنثی ، شبکه TN ، مقاومت زمين
چکيده :
موضوع اتصال زمين در شبکه های توزيع از مسائلی است که از بعد فنی و ايمنی از اهميت ويژه ای برخوردار بوده و با عنايت
به وضعيت موجود و بعضاً غير يکنواخت درشرکتهای توزيع بمنظور افزايش ضريب اطمينان کافی در بهره برداری صحيح و ايمن از
شبکه ها و جلوگيری از خطرات ناشی ازحفاظت ناقص برای انسانها و تأسيسات ضرورت بررسی اتصال زمين موجود در شبکه های
توزيع و رعايت اصول فنی استانداردها احساس می شود ، از اينرو در مقاله حاضر به مطالعة اين موضوع پرداخته شده است
و ضمن معرفی اجمالی زمين کردن الکتريکیوحفاظتی به چگونگی استفاده از الکترود زمين در اطراف يک پست زمينی توزيع و
اقدامات حفاظتی تکميلی جهت جلوگيری از بوجود آمدن ولتاژ تماس خطرناک در صورت بروز اتصال بدنه در دستگاهها اشاره
شده است .
از آنجائيکه شبکه های توزيع ايران عمدتاً از نوع T.N می باشند مشخصه های اصلی اين سيستم از قبيل مقاومت الکتريکی
اتصال به زمين ، سطح مقطع هادی حفاظتی ، خنثی و ساير موارد معرفی گرديده است .
در پايان 12 نکته مهم و کاربردی برای رسيدن به شرايط مطلوب جهت سيستم حفاظتی معرفی شده است . از جمله اين موارد
سطح مقطع هاديهای نول و عدم استفاده از فيوز برای سيم نول، انتخاب سطح مقطع مناسب برای سيم نول وغيره می باشد .

2
اتصال زمين در شبکه های توزيع و پيشنهادات اصلاحی
جهت بهبود سيستم حفاظتی
عباسعلی پور محمد
شرکت توزيع نيروی برق استان خراسان
کليد واژه ها : اتصال زمين ، سيستم حفاظتی خنثی ، شبکه TN ، مقاومت زمين

1) مقدمه :
موضوع اتصال زمين در سيستمهاي توزيع برق از مسائلي است كه ازبعد فني و كاربردي آنچنانكه بايد و شايد مورد توجه
جدي شركتهاي برق منطقه اي قرارنگرفته ويا اگر درقالب دستورالعملهاي فني به واحدهاي اجرايي ابلاغ گرديده ، نظارت دقيقي بر
چگونگي اجرا ، اندازه مقاومت زمين ، نوع و نحوه زمين كردن بعمل نيامده است .
ازاين رو دراين مقاله سعي شده است باتكيه بر تجربيات وواقعيتهاي موجـود و منـابع محـدود علمـي – كـاربردي انـواع
اتصال زمين وبخصوص اتصال زمين موجود شبكه هاي توزيع وهمچنين معرفي روشهاي حفاظتي مختلقي كه مـي تواننـد ضـريب
اطمينان كافي در بهره برداري صحيح و امن ازشبكه هاي برقرساني را تأمين كنند بيان گرديده ودرپايان پيشنهادات اصـلاحي و در
خور توجه براي شبكه هاي توزيع بمنظور ايمن سازي وحفاظت درمقابل برق گرفتگي ارائه شده است .
قبل از پرداختن به شيوه ها و راه حلهاي اجرايي لازم است علل و مباني زمين كردن شبكه ها اززاويه علمي وبطور
اجمال مورد مطالعه قرار گيرد .
هدف از احداث شبكه زمين و اصولاً زمين كردن شبكه ها و
تاسيسات ايجاد ايمني بوده كه خود شامل دو قسمت عمده
مي باشد . ايمني افراد و ايمني تجهيزات ، بنابراين درطول عمر تأسيسات بايد شرايطي فراهم شودكه اين بعد ايمني پايـدار مانـده ،
مشكل يا مسأله اي را براي دست اندر كاران ومجريان ايجاد ننمايد .

2) زمين كردن الكتريكي :
زمين كردن الكتريكي يعني به زمين وصل كردن نقطه خنثي حقيقي يا مجـازي شـبكه هـاي بـرق كـه جزئـي ازمـدار
الكتريكي ميباشند ، مانند زمين كردن مركز ستاره سيم پيچي ترانسفورماتور (نقطه خنثي حقيقي) ويازمين كردن ترانسـفورماتورهاي
باسيم پيچي مثلث ازطريق بوبين نوترال (نقطه خنثي مجازي ) .
اهميت نقطه زمين وقتي ظاهر مي شود كه درشبكه هاي برق يك اتصال فاز به زمين بروز مينمايد .
دراين حالت جريان فاز معيوب ازطريق زمين به نقطه خنثي ترانسفورماتور برگشت داده مي شود ومي توان باوسـايل حفـاظتي ارزان
قيمت مانند فيوزها مدار اتصالي راقطع كرد . درصورتيكه نقطه خنثي به زمين وصل نشده باشد ، جريان اتصالي فاز به زمـين بعلـت
عدم وجود مسير برگشت ناچيز وخيلي كمتر از جريان معمولي فاز بوده وفيوزهاي بكار رفته براي جريان نرمال مداررا قطع نميكنند ، 3
اين امر موجب بالا رفتن ولتاژ فازهاي سالم نسبت به زمين شده كه خود موجب بروز اشكالاتي در ايزولاسـيون شـبكه خواهـد بـود
وبراي قطع مدار فاز معيوب درچنين سيستمي ناگزير به استفاده از وسايل حفاظتي گران قيمت خواهيم بود .

3) زمين كردن حفاظتي :
زمين كردن حفاظتي يعني اتصال به زمين كليه قطعات فلزي تأسيسات ودستگاههاي الكتريكي كه درارتباط مستقيم بـا
مدار الكتريكي قرار ندارند ودرحالت عادي بايد بي برق باشند . اين كار از بعد حفاظـت اشـخاص درمقابـل بـرق گرفتگـي ازاهميـت
خاصي برخوردار است .
ممكن است دراين زمينه چند سؤال اساسي مطرح شود :
1- به جاي وصل بدنه فلزي دستگاه هاي الكتريكي به زمين چرا مبادرت به عايق بندي كامل نشود ؟!
درعمل معلوم مي گردد كه عايق بندي كامل تمام دستگاههاي الكتريكي و كـف و ديـوار سـاختمانها غيـر عملـي اسـت و هزينـه
سنگيني در بر دارد .
2- اگرنقطه خنثي ترانسفورماتور به زمين وصل نشود باتوجه به اينكه مسيربرگشت جريان درزمان اتصالي فاز بـه بدنـه دسـتگاهها
وجود ندارد آيا بازهم لزومي براي وصل بدنه فلزي دستگاههاي الكتريكي به زمين احساس ميشود ؟!
ظاهراً اينگونه بنظر مي رسد كه دراين حالت خطربرق گرفتگي وجودندارد ، ولي اگر درنقطـه ديگـري از همـين شـبكه (مـدار) فـاز
ديگري بابدنه فلزي دستگاه يا زمين اتصال پيدا كند دراين حالت شخصي كه بابدنه فلزي دستگاه الكتريكي در تماس اسـت تحـت
ولتاژ بين دوفاز قرار خواهد گرفت كه 1/73 برابر حالتي است كه درآن مركز ستاره به زمين وصل شده باشد .
ملاحظه مي گردد بهترين حفاظت انسان در برابر برق گرفتگي ناشي از اتصال فاز به بدنه دستگاههاي الكتريكي ، وصل
بدنه فلزي آنها به زمين مي باشد كه در اثرآن ولتاژ بدنه هاي فلزي و زمين يكسان شده و عـاملي بـراي پيـدايش اخـتلاف سـطح
الكتريكي خطرناك وجود نخواهد داشت .
اصولا”حفاظت اشخاص در مقابل خطرات احتمالی ناشی از تماس با بدنه های هادی می تواند به دو روش زير تامين
شود :
3-1) محدود کردن جريان اتصالی که ممکن است از بدن عبور نمايد، به ميزانی کمتر از جريان برق گرفتگی .
3-2) قطع خودکار تغذيه ، به محض بروز نقصی که ممکن است به عبور جريان بيش از جريان برق گرفتگـی از بـدنی
که در تماس با بدنه هادی است منجر شود
قطع خودکار مدار را موجب خواهد شد .

دانلود رایگان فایلهای متلب

4) زمين حفاظتي :
علاوه بر اقدامات حفاظتي اوليه مانند دور از دسترس بودن و حفظ فواصل مجـاز از قسـمتهاي برقـدار اصـلي تأسيسـات
طبق پيشنهاد استاندارد ، هشت نوع اقدام حفاظتي تكميلي ، 3 مورد بدون هـادي حفـاظتي و 5 مـورد بـا هـادي حفـاظتي ( PE)
ميتواند درتأسيسات توزيع ومصرف جهت جلوگيري از بوجود آمدن ولتاژ تماس خطرناك درصورت بـروز اتصـال بدنـه دردسـتگاهها
بعمل آيد . هدف از زمين كردن حفاظتي جلوگيري از باقي ماندن ولتاژ تماس بيش از حد مجاز روي بدنـه وسـايل الكتريكـي اسـت
اقدام حفاظتي « بدون هادي حفاظتي » كه عمدتاً به ايزولاسيون تقويت شده و ولتاژ كم حفـاظتي و ياجداسـازي حفـاظتي مربـوط
ميگردد در اين مقوله نميگنجد،
لذا از 5 مورد اقدام حفاظتي « با هادي حفاظتي » بهترين حالت آن است كـه درطـول شـبكه اي كـه داراي سـيم نـول + هـادي
حفاظتي مستقل از نول مي باشد اين دو ازيكديگر جدا و درنقطه منبع بهم متصل و به زمين هدايت گردنـد ودرتمـام نقـاط مصـرف
بدنه دستگاههاي الكتريكي به هادي حفاظتي وصل شده باشند که به اين سيستم T.N.C.S مي گويند (1)
منتهي ازآنجايي كه براي اجراي اين سيستم ازنقطه نظر اقتصادي هزينه زيادي بايستي صرف شده ودرهمـه جـا شـبكه
هاي تكفاز بصورت سه سيمه و شبكه هاي سه فاز بصورت پنج سيمه عللاوه بر سيم معابر بايستي طراحي واجرا شود عملاً مقـرون 4
به صرفه نميباشد ، لذا باتوجه به اينكه شبكه هاي موجود درايران از نوع سيستم T.N ميباشد كه درآن سـيم نـول بعنـوان هـادي
حفاظتي ونقطه خنثي مشتركاً بكار ميروداحتياج بدقت ورعايت نظم زيادي داشته ولازم است شرايط آن چه از طرف شـبكه توزيـع و
چه از طرف مصرف كننده ها بدقت رعايت شود زيرا در غير اينصورت حادثه سازخواهدبود.(2)

5) مشخصه هاي اصلي سيستم
*
TN
ازآنجايي كه شبكه هاي توزيع ايران عمدتاً ازنوع TN مي باشند به مشخصه هاي اصلي آن ذيلاً باختصار اشاره مي
شود .
5-1) اتصال زمين پست توزيع
برای حفاظت سيستم و تامين ايمنی ، هر پست ترانسفورماتور بايد مجهز به اتصال زمينهای مطمئن باشد .
مقاومت کل اتصال زمين هادی خنثی نبايد از 2 اهم تجاوز کند . از يک اتصال زمين به شرطی ميتوان برای حفاظت و ايمنی
استفاده کرد که شرائط زير را داشته باشد :
در نزديکی هر پست بايد حد اقل يک اتصال زمين اساسی احداث شود . اتصال زمينهای ديگر بايد در انتهای خطوط تغذيه کننده يا
تابلوهای اصلی بعد از پست ترانسفورماتور احداث شوند ، چنانچه در يک پست ترانسفورماتور خطوط ورودی و خروجی فشارمتوسط
همگی کابلی باشند و طول هر يک از خطوط قبل از پست از 3 کيلومتر کمتر نباشد، ميتوان برای هر دو منظور(حفاظت سيستم و
تامين ايمنی ) از يک الکترود زمين استفاده کرد ( دليل اين امر ، ميرا شدن ولتاژ گام در مسير کابل مجهز به زره فلزی است ) اما
در مواردی که امکان انتقال ولتاژ فشار قوی (بخصوص صاعقه) به تجهيزات فشارضعيف وجود دارد لازمست از دو الکترود زمين
استفاده شود که فاصله آن دو الکترود نبايد از 20 متر کمتر باشد .(1)
عموما” شبکه های محدوده يک پست توزيع بصورت هوائی احداث ميشوند و شرائط ذکر شده در بند فوق را ندارند ، به اين معنی
که طول خطوط کابلی فشارمتوسط محدوده پست بيش از 3 کيلومتر نمی باشد بنابر اين نياز به جدا سازی اتصال زمين مربوط به
تجهيزات فشار متوسط از سيستم فشار ضعيف می باشد ، از اينرو اتصال زمين فشار ضعيف را در نقطه ای دورتر از پست ( برای هر
يک از فيدر های فشار ضعيف توزيع ) جداگانه انجام ميدهند .
5
5-2) مقاومت الكتريكي اتصال به زمين
كل مقاومت الكتريكي نقطه خنثي ياهادي خنثي يك سيستم TNنسبت به جرم كلي زمين ، نبايد از 2 اهم تجاوز كند
.دو اهم مقاومت ممكن است علاوه براتصال زمين پست يا نيروگاه ، ازطريق احداث اتصال زمينهاي مكرر در طول خطوط توزيع يا
تقسيم يك سيستم و وصل هادي خنثاي اين خطوط به زمين ، تأمين گردد .
مقاومت كل منتجه همه مقاومت زمينهاي سيستم نبايد از 2 اهم تجاوز نمايد زيرا با فرض كمترين مقاومت اتصال فاز به زمين كه
معمولاً حدود RE = 5 اهم مي باشد ، براي اينكه پتانسيل هادي نول به بيش از 65 ولت نرسد رابطه زير صادق است :
RB ≤ RE = 65 / (220-65 )
در نتيجه داريم اهم RB = 2
RB ≤ RE = 65 / (220-65 )
البته بااتصال به زمين و بالا رفتن پتانسيل سيم نول ولتاژ فازهاي سالم افزايش مي يابد و نظرباينكه دراغلب مصرف كنندگان تك
فاز افزايش ولتاژ يكفاز ممكن است تا 250 ولت نيز برسد بهتر است كه براي حفظ اين محدوديت افزايش ولتاژ سيم نول بجاي
65 ولت تا 52/5 ولت مجاز شناخته شود . «دربرخي كتب استاندارد مانند كتاب مبحث 13 سازمان نظام مهندسي ساختمان ايران
پنجاه ولت مجاز شناخته شده است . » (1)
براي كاهش خطرات باقي مانده اتصالي ، لازم است الكترودهاي زمين مناسب را به سيم نول وصل نمود تا اتصال فاز به زمين
حتي الامكان به اتصال كوتاه تبديل شود مقاومت زمين معادل يك يا چند الكترودي كه درنزديكي منبع تغذيه ياترانس وهمچنين
در 200 متر انتهاي هر انشعاب قراردارد نبايد از پنج اهم تجاوز نمايد . بهتر است در انتهاي شبكه وانتهاي انشعابات فرعي نول
سيستم زمين گردد .

6

5-3) سطح مقطع هادي حفاظتي خنثي
درتأسيسات نصب ثابت ،چنانچه سطح مقطع يك هادي ( مسي) 10 ميليمتر مربع يا بيشتر باشد. ميتوان از آن بعنوان
هادي مشترك حفاظتي خنثي (PEN ) استفاده كرد . ( مدارهاي سه فاز 4 رشته ومدار تكفاز 2 رشته ) درغير اينصورت بايد ازيك
هادي بعنوان هادي حفاظتي (PE) وازيك هادي ديگر نيز بعنوان هادي خنثي ( N) استفاده شود ( مدارهاي سه فاز 5 رشته و
مدارهاي تكفاز 3 رشته بدون درنظرگرفتن معابر).(3)

5-4) انواع وسايل حفاظتي قابل استفاده در سيستمهاي TN
درسيستمهاي نيروي مذکور ميتوان ازانواع وسايل حفاظتي زير استفاده نمود :
فيوزها ، كليدهاي خودكار مينياتوري ، كليدهاي خودكار (اتومات)، كليدهاي خودكار جريان باقيمانده (RCD ) .
توضيح اينكه ازكليدهاي خودكار جريان باقيمانده فقط در قسمتهايي از تأسيسات كه هاديهاي مجزاي حفاظتي
(PE) وخنثي (N) دارند استفاده ميشود .
5-5) هم پتانسيل کردن قسمتهای فلزی پست
درهر ساختمان ، اعم از مسكوني يا پست يك هادي هم بندي اصلي بايدكليه قسمتهاي زير را از نظر الكتريكي به
يكديگر وصل كند . (1) 7
– هادي حفاظتي اصلي ( PEيا PEN)
– هادي خنثي ( N )
– لوله هاي اصلي فلزي آب
– لوله هاي اصلي گاز
– لوله هاي قائم (رايزرها) تأسيسات از هرنوع
– قسمتهاي اصلي فلزي ساختمانها مانند اسكلت فلزي وآرماتورهاي بتن مسلح
– الكترودهاي اصلي و فرعي اتصال زمين .
5-6) منع اتصال مستقيم بدنه های هادی مستقل از نول به زمين
در سيستمهای TN وصل مستقيم بدنه های هادی به الکترود زمين مستقل ، يعنی الکترودی که مستقل از اتصال زمين خنثی
باشد ممنوع است ، جز در مواردی که بدنه های هادی توسط کليدهای ديفرانسيل حفاظت شوند.
6) شرايط مطلوب شبكه جهت نول كردن سيستم حفاظتي وپيشنهادات اصلاحي
بابررسي ها و نتايج حاصله از رفتار شبكه ومطالعه سيستمهاي مختلف زمين موجود واستاندارد توصيه هاي ذيل پيشنهاد
مي گردد .
6-1) انتخاب سطح مقطع هاديها بين منبع تغذيه يا ترانسفورماتور در مصرف كننده ها بنحوي محاسبه شده باشد كه درصورت
بروز اتصال كوتاه كامل درهرنقطه دلخواه شبكه بين يك هادي فاز باهادي نول يا با يكي از بدنه هاي متصل شده به آن حداقل
جرياني معادل جريان قطع«Ia»نزديك ترين وسيله حفاظتي اضافه جريان به محل اتصالي برقرار شود ،لذا محاسبه جريان اتصال
كوتاه در هرقسمت تأسيسات جهت انتخاب صحيح فيوز و وسايل حفاظتي اضافه جريان وتعيين جريان قطع آنها الزامي است ، بدين
منظور معمولاً براي هريك از وسايل حفاظتي ضريبي بنام K تعريف شده 1/25 ≤ K≤ 5 كه معمولاً جريان اتصالي بايد حداقل
برابر KIn باشد تا وسيله حفاظتي در زمان كوتاهي آنرا قطع نمايد درموردشبكه هاي هوايي وكابلي ، براي وسايل حفاظتي موجود
در جعبه تقسيم ها و فيوزهاي سرراه هادي هاي اصلي شبكه توزيع ضريب K = 2.S درنظر گرفته ميشود ولي براي تأسيسات
مصرف كننده پس از كنتور يا مدار توزيع اصلي ضريب K معادل 2.5 يا 3.5 يا 5 مي باشد . اين ضريب براي كليدهاي
خودكار (اتومات) K=1.25 مي باشد .
6-2) هدايت الكتريكي هادي نول بايستی حداقل برابر هدايت هادي فاز انتخاب شود (جداولي براي اين منظور تعيين گرديده كه
براي هاديهاي نصب شده درفضاي آزاد وشبكه هوايي بامقطع پنجاه ميلي متر مربع بايستي مقطع سيم نول باهاديهاي فاز همسان
بوده وازاين مقطع به بالا نرم سيم نول يك پله پايين تراز سيم فاز درنظر گرفته ميشود وبراي هادي هاي نصب شده درداخل لوله
ها و كابلها تا مقطع 16 ميلي متر مربع مساوي وبالاتر ازآن معمولاً حدود نصف مقطع فاز تعيين ميگردد .دليل چنين انتخابی اين
است كه بهنگام اتصال كوتاه فرضاً در220 ولت ازنظر ايمني سهم ولتاژ سيم نول بيش از نصف ولتاژ شبكه يعني 110 ولت نباشد
. البته ازآنجايي كه سيم نول علاوه برآن زمين نيز مي شود ، معمولاً سهم ولتاژ سيم نول كمتر از 50% خواهد بود .
6-3) هادي نول بايد در نزديكي منبع تغذيه يا ترانسفورماتور زمين شود (حدود 20 متر دورتراز منبع تغذيه) درمورد شبكه هاي
هوايي علاوه برآن حداقل درانتهاي هر انشعاب بيش از 200 متر بايد هادي نول را زمين نمود . علاوه بر اين در انتهای هر انشعاب
فشارضعيف سيم نول ميبايستی زمين گردد.پس هر فيدر فشار ضعيف حد اقل در ابتدا و انتها دارای اتصال زمين برای سيم نول
خواهد بود.
6-4)حداقل سطح مقطع هاديهايي كه سيم نول را به زمين متصل مينمايند نبايد از
2
16mm كمتر باشد .
6-5) درشبكه هاي هوايي لازم است سيم نول در زير خط فاز كشيده شود زيرا در غير اينصورت اين خطر وجود دارد كه سيم نول
بريده شده برروي خطوط فاز افتاده و آن قسمت از تأسيسات بعد از نقطه قطع شده را تحت ولتاژ خطرناكي قراردهد ، ودراين
صورت هم اغلب وسايل حفاظتي بعلت وجود مقاومتهاي مسير قطع نمي نمايند .
6-6) سيم نول شبكه تحت هيچ شرايطي نبايد فيوز داشته باشد چون به محض قطع شدن سيم نول درنقطه فيوز علاوه بر
پتانسيل دار شدن مسير برگشت ازنقطه فيوز به بعد امكان رينگ شبكه نول را ازبين مي برد . 8
6-7) براي جلوگيري از قطع سيم نول شبكه كه فوق العاده خطرناك است ، سيم نول نبايد تحت نيروي كشش زياد قرار گيرد و
ارتباط ها وبستهاي سيم نول بايد مطمئن و محكم و بادقت انجام شود .
6-8) انتخاب فيوزها براساس جريان مجاز كابلها و سيمهاي شبكه ، كارغير علمي ونادرستي است و شيوه انتخاب فيوز مناسب
همانطوريكه قبلاً اشاره گرديد بايد مبتني بر جريان اتصال كوتاه در دورترين نقطه شبكه باشد . اين كار عملاً استفاده از ظرفيت
كامل كابلها و سيمهاي شبكه را به شدت كاهش مي دهد كه براي حل اين مشكل وافزايش استفاده از ظرفيت هادي هاي شبكه
ناگزير هستيم درنقاط مختلف شبكه درطول شبكه از فيوزهاي ميان راهي استفاده نماييم و يااينكه بجاي فيوزازكليدهاي خودكار و
رله هاي حساس استفاده نموده تاميزان بار انتقالي شبكه نيز افزايش يابد .
6-9) درصورتي كه درسيمهاي ارت شبكه ، ولتاژي بيش از پنجاه ولت در اثر اتصالي فاز به نول يا فاز به زمين ظاهر شود ،
ضروري است سيمهاي ارت كه دردسترس ميباشد واحتمال تماس اشخاص باآنها وجود دارد با پوششي عايقي ايزوله شود ، دراين
سيستم زمين كردن بدنه فلزي دستگاهها بدون اينكه بدنه آنها به سيم زمين ونول شبكه وصل باشد ممنوع بوده و محل اتصالي
بطور كامل با پيچ ومهره يا لحيم و يابا رنگ لاك پرشده باشد .
براين اساس پايه هاي فلزي روشنايي معابر بايد در محل نصب ، زمين شوند وبا تدابير لازم و نصب الكترود ها و حلقه هاي
كمربندي ولتاژ تماس و ولتاژ قدم را دراطراف پايه تا حد 50 ولت كاهش داد .
6-10) مشتركين را بايد راهنمايي و آنها را مجاب نمود كه دستگاههاي الكتريكي خود را با شرايط ذكر شده زمين كنند وشرايط
زمين كردن حفاظتي را رعايت نمايند . همچنين به آنها توصيه نمود كه به غير از فيوز زير كنتور از فيوزهاي باآمپراژ كم وبه تعداد
زياد در مسيرهاي لوازم الكتريكي خود استفاده نمايند تا در صورت بروز اتصالي فاز به بدنه دستگاههاي الكتريكي ، قطع سريع مدار
معيوب ميسر گردد . ( استفاده بهينه از قابليت قطع فيوزهای مدار فراهم گردد.)
6-11) هماهنگي بين مقاومت زمين حفاظتي با فيوز سرراه در محل مشتركين و مصرف كننده ها بايد برقرار باشد . بطوريكه
اگرجريان اسمي فيوز سرراه In باشد مقاومت زمين عبارت است از RE = Ue / Kin = 50 / 3.5 Inبراي فيوز 6
آمپري مقاومت 2/4 وبراي فيوز 16 آمپري مقاومت 0/9 اهم مناسب مي باشد . ملاحظه مي گردد كه استفاده از فيوزهاي
باجريان اسمي بالا موقعيت زمين حفاظتي را دشوار خواهد كرد ، لذا انتخاب فيوزهاي باجريان كم ومعادل مصرف دستگاه ها حائز
كمال اهميت است .
6-12) باتدابير واتخاذ تصميمات لازم ازطرف وزارت نيرو ، شركتهاي برق منطقه اي و توزيع نيرو بايد اهميت تأسيسات الكتريكي
داخلي مشتركين را مورد توجه قراردهند وبدون انجام صحيح سيستم حفاظتي الكتريكي از تأمين برق متقاضی خودداري ورزند .
شايد لازم باشد سازمانها يا مؤسساتي مشابه سازمانهاي نظام مهندسي ساختمان درزمينه برق تحت عنوان (سازمان نظام مهندسي
برق) تحت نظارت وزارت نيرو بوجود آمده واز طرف وزارت نيرو پروانه اشتغال بكار مهندسي براي آنان صادر شده و واگذاري
انشعاب منوط به « ارائه گواهي انجام سيستم حفاظتي داخلي با اندازه گيري مقاومت الكتريكي زمين حفاظتي صحيح » از طرف
مؤسسات يا سازمانهاي ذيصلاح باشد . وحركت بسوي استانداردها باشتاب بيشتري پيش برود .

دانلود رایگان فایلهای متلب

7) خلاصه و نتيجه گيری :
هدف از احداث شبكه زمين و اصولاً زمين كردن شبكه ها وتأسيسات ايجاد ايمني بوده كه خود شامل دو قسمت عمـده
مي باشد . ايمني افراد و ايمني تجهيزات ، بنابراين درطول عمر تأسيسات بايد شرايطي فراهم شودكه اين بعد ايمني پايـدار مانـده ،
مشكل يا مسأله اي را براي دست اندر كاران ومجريان ايجاد ننمايد .
زمين كردن الكتريكي يعني به زمين وصل كردن نقطه خنثي حقيقي يا مجازي شبكه هاي برق كه جزئي ازمدار الكتريكي ميباشند
، مانند زمين كردن مركز ستاره سيم پيچي ترانسفورماتور (نقطه خنثي حقيقي) ويازمين كردن ترانسفورماتورهاي باسيم پيچي مثلث
ازطريق بوبين نوترال (نقطه خنثي مجازي ) .
زمين كردن حفاظتي يعني اتصال به زمين كليه قطعات فلزي تأسيسات ودستگاههاي الكتريكي كه درارتباط مستقيم بـا
مدار الكتريكي قرار ندارند ودرحالت عادي بايد بي برق باشند . اين كار بمنظور حفاظت اشخاص درمقابـل بـرق گرفتگـي ميباشـد و
ازاهميت خاصي برخوردار است . 9
هدف از زمين كردن حفاظتي جلوگيري از باقي ماندن ولتاژ تماس بيش از حد مجاز روي بدنه وسايل الكتريكي است اقدام حفـاظتي
« بدون هادي حفاظتي » كه عمدتاً به ايزولاسيون تقويت شده و ولتاژ كم حفاظتي و ياجداسازي حفاظتي مربـوط ميگـردد در ايـن
مقوله نميگنجد ولذا از 5 مورد اقدام حفاظتي « با هادي حفاظتي » بهترين حالت آن است كه درطول شبكه اي كه داراي سيم نول
+ هادي حفاظتي مستقل از نول مي باشد اين دو ازيكديگر جدا و درنقطه منبع بهم متصل و به زمين هدايت گردنـد ودرتمـام نقـاط
مصرف بدنه دستگاههاي الكتريكي به هادي حفاظتي وصل شده باشند که به اين سيستم T.N.C.S مي گويند .
منتهي ازآنجايي كه براي اجراي اين سيستم ازنقطه نظر اقتصادي هزينه زيادي بايستي صرف شده ودرهمه جا شبكه
هاي تكفاز بصورت سه سيمه و شبكه هاي سه فاز بصورت پنج سيمه عللاوه بر سيم معابر بايستي طراحي واجرا شود عملاً مقرون
به صرفه نميباشد ، لذا باتوجه به اينكه شبكه هاي موجود درايران از نوع سيستم T.N ميباشد كه درآن سيم نول بعنوان هادي
حفاظتي ونقطه خنثي مشتركاً بكار ميروداحتياج بدقت ورعايت نظم زيادي داشته ولازم است شرايط آن چه از طرف شبكه توزيع و
چه از طرف مصرف كننده ها بدقت رعايت شود زيرا در غير اينصورت حادثه سازخواهدبود.
برخی از مشخصه های اصلی سيستمTN عبارتنداز :
– اتصال زمين پست توزيع
– مقاومت الكتريكي اتصال به زمين
– سطح مقطع هادي حفاظتي خنثي
– انواع وسايل حفاظتي قابل استفاده در سيستمهاي TN
– هم پتانسيل کردن قسمتهای فلزی پست
برخی از شرايط مطلوب شبكه جهت نول كردن سيستم حفاظتي وپيشنهادات اصلاحي عبارتند از:
– سيم نول شبكه تحت هيچ شرايطي نبايد فيوز داشته باشد چون به محض قطع شدن سيم نول درنقطه فيوز علاوه بر پتانسيل دار
شدن مسير برگشت ازنقطه فيوز به بعد امكان رينگ شبكه نول را ازبين مي برد .
– انتخاب فيوزها براساس جريان مجاز كابلها و سيمهاي شبكه ، كارغير علمي ونادرستي است و شيوه انتخاب فيوز مناسب
همانطوريكه در متن اشاره گرديد بايد مبتني بر جريان اتصال كوتاه در دورترين نقطه شبكه باشد . اين كار عملاً استفاده از ظرفيت
كامل كابلها و سيمهاي شبكه را به شدت كاهش مي دهد كه براي حل اين مشكل وافزايش استفاده از ظرفيت هادي هاي شبكه
ناگزير هستيم درنقاط مختلف شبكه درطول شبكه از فيوزهاي ميان راهي استفاده نماييم و يااينكه بجاي فيوزازكليدهاي خودكار و
رله هاي حساس استفاده نموده تاميزان بار انتقالي شبكه نيز افزايش يابد .
بنا براين استفاده از فيوزهاي باجريان اسمي بالا موقعيت زمين حفاظتي را دشوار خواهد كرد ، لذا انتخاب فيوزهاي باجريان كم
ومعادل مصرف دستگاه ها حائز كمال اهميت است .

  • سيستم TN دارای نقطه ای است که مستقيما به زمين وصل است ( نقطه خنثی N ) و کليه بدنه های هادی تاسيسات
    الکتريکی از طريق هاديهای حفاظتی ( PE ) به اين نقطه وصل اند . بسته به نحوه استفاده از هادی خنثی (N) و هادی
    حفاظتی ( PE ) اين سيستم خود به سه گونه تقسيم ميشود ، که از اين سه نوع سيستمTNC که هادی حفاظتی ، خنثی
    در سر تا سر سيستم يکی است مورد اشاره ماست .

8) منابع و مآخذ :
1) استاندارد VDE0190 ، VDE0100 و ضمائم مبحث سيزدهم «طرح و اجرای تاسيسات برقی» مقررات ملی
ساختمان ايران
2) منابع موجود در زمينه اتصال زمين و دستورالعملهای مربوطه در محدوده شرکتهای برق منطقه ای تهران و خراسان
GROUNDING ELECTRODE CHARACTRISTICS(S.H.Armestrong) (3

 

سعید عربعامری
من سعید عربعامری نویسنده کتاب 28 گام موثر در فتح متلب مدرس کشوری متلب و سیمولینک و کارشناس ارشد مهندسی برق قدرتم . بعد از اینکه دیدم سایتهای متعدد یک مجموعه کامل آموزش متلب و سیمولینک ندارند به فکر راه اندازی این مجموعه شدم
http://sim-power.ir

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *