تاریخچه و اهداف به کارگیری ارت
به منظور ایمنی و حفاظت افراد و تجهیزات الکتریکی استفاده از سیستم ارت ضروري
بوده و بایستی آنرا در احداث ساختمان هاي مسکونی وصنعتی لحاظ نمود، هرچند که
بسیاري از افراد درگذشته بدلیل عدم آگاهی و هزینه کمتر ساخت بناي مسکونی از آن
صرفنظر می نمودند ولی در حال حاضر اجراي سیستم ارت دربرخی از مراکز جا افتاده
است،امید است که در آینده اجراي آن همگانی و ضروري بشود.
تاریخچه ارت
بین سال هاي 1880 تا 1924 خطوط انتقال و توزیع برق بدون اینکه نقطه نوترال یا
نول زمین شده داشته باشند احداث می شدند و هیچ نقطه اي از شبکه و تجهیزات ارت
نمی شدند و اساسا مفهومی به نام ارت وجود نداشت.
مشکلات برق گرفتگی و آتش سوزي در منازل و اماکن عمومی و صنعتی وجود داشت
بدون اینکه فیوزهاي حفاظتی نصب شده در شبکه عیوب را تشخیص بدهند .
در سال 1924 انجمن مهندسان برق (IEE) اتصال بدنه فلزي وسائل برقی به زمین
یا همان ارت کردن را اجباري نمود هر چند اینکار ساده نبوده و مشکلات فراوانی داشت.
در سال 1927 کشور فرانسه بحث ارت کردن نقطه نول ترانسفورماتورها را نیز تصویب
نمودو در سال 1935 استانداردهاي جامع حفاظت اشخاص و تجهیزات ، تدوین و اجرائی
شد و از آن سالها به بعد ارتینگ همگانی شد.
لزوم استفاده از سیستم ارت و اهداف بکار گیري آن :
به منظور حفاظت افراد و دستگاهها ، اضافه ولتاژهاي تولید شده در بدنه که باعث
صدمه دیدن دستگاهها و افراد میشود، را باید در جایی خنثی نمائیم به همین منظور
استفاده از سیستم ارت و حفاظت از تجهیزات بسیار لازم و ضروري است بعلاوه با
افزایش استفاده از سیستمهاي دیجیتالی و حساس، لزوم بازنگري در طراحی، نصب و
نگهداري سیستمهاي حفاظتی گراندینگ وجود دارد.
اهداف بکارگیري سیستم ارتینگ یا گراندینگ عبارتند از :
الف ـ حفاظت و ایمنی جان انسان
ب ـ حفاظت و ایمنی وسایل و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی
ج ـ فراهم آوردن شرایط ایدهال جهت کار
د ـ جلوگیري از ولتاژ تماسی
ه ـ حذف ولتاژ اضافی
و ـ جلوگیري از ولتاژهاي ناخواسته و صاعقه
ز ـ اطمینان از قابلیت کار الکتریکی
فلسفه ارت نمودن :
دریک مدار تکفاز ساده که نول عمداً به زمین متصل نشده صرفاً وقوع اتصالی
مستقیم فاز به نول می تواند فیوز را بسوزاند و جلوي خطرات بعدي را بگیرد در صورت
اتصالی فاز به زمین و نول به زمین (هر یک به تنهایی) فیوز نخواهد سوخت و عیب
ممکن است روزها وجود داشته باشد که منجر به آسیب به تجهیزات به خاطر تغییر در
ولتاژ تغذیه آنها و یا آسیب به شبکه برق گردد در این حالت اگر دست انسان به یک فاز
یا نول برخورد نماید خطري نخواهد داشت و فقط اتصال همزمان به فاز و نول باعث
برق گرفتگی خواهد شد.
خلاصه:
خطرات انسانی: کمتر
آسیب به تجهیزات و شبکه برق: زیاد
همانطور که در تاریخچه نیز اشاره شد به خاطر حفظ پایداري شبکه برق و مسائل
دیگر که در ادامه خواهد آمد در سال 1935 به بعد اتصال نول به زمین اجباري شد که
در این حالت وضعیت به صورت زیر قابل بیان است:
اتصال فاز به زمین می تواند فیوز را سوزانده و مدار و تجهیزات را محافظت کند.
اتصال نول به زمین خطري براي شبکه و تجهیزات ندارد.
اتصال بدن انسان به یک فاز( تنها) بسیار خطرناك است.
این وضعیت دو حالت دارد:
اگر بدنه دستگاه به زمین که همان نول است وصل شده باشد (یعنی همان
سیستم زمین حفاظتی )که در این حالت فیوز سریعا سوخته و از عبور طولانی جریان
به بدن جلوگیري می کند.
اگر بدنه دستگاه به زمین که همان نول است وصل نشده باشد یعنی سیستم
ارت نداشته باشیم که در این حالت بعید است فیوز بسوزد لذا جریان برق تا زمانی
که شخص به خود آمده و خود را رها کند و یا کسی به کمک او بیاید از بدن عبور
خواهد کرد و این فاجعه است.
خلاصه این حالت:
در صورت عدم نصب ارت مناسب
خطرات انسانی: بسیار زیاد
آسیب به تجهیزات و شبکه برق: زیاد
در صورت نصب سیستم ارت مناسب
خطرات انسانی: کمتر
آسیب به تجهیزات و شبکه برق: کمتر
به عبارتی در حالتی که سیستم ارت نصب شده باشد جریان خطا سه مسیر جهت
عبور جریان خطا و برگشت به منبع دارد و سهم کمی از جریان خطا ممکن است از بدن
شخصی که با دست دستگاه را لمس می کند عبور کند خصوصا اگر مقاومت زمین نیز
خیلی کم باشد .