اتصال زمین (ارت)

اتصال زمین (ارت)

اسلاید 1: 1کلاس اموزشی ارتارائه کننده: جعفرجعفرزادهشرکت توزیع نیروی برق تبریز

اسلاید 2: 2بين سالهاي 1880 تا 1927 خطوط انتقال و توزيع برق بدون اينکه نقطه نول زمين شده داشته باشند احداث مي شدند و تجهيزات ارت نمي شدند و اساسآ مفهومي به نام ارت وجود نداشت. به خاطر حفظ پايداري شبکه برق و مسائل ديگر، در سال 1927 به بعد اتصال نول به زمين اجباري شد.

اسلاید 3: 3اهداف اتصال زمینعملکرد صحیح دستگاههای برقگیرکشف سریع اتصالات و اشکلات توسط رله هاممانعت از افزایش ولتاژ به هنگام بروز اتصالیجلوگیری از افت ولتاژ و برقداری نول بر اثر عدم تعادل بارحفاظت جان افرادحفاظت دستگاههاکنترل نویزکاهش جریان اتصالی

اسلاید 4: 4

اسلاید 5: 5بدنه تابلوهاترمینال زمین هر برقگیرسیم نول یک سیستم سه فاز4 سیمهسیم نول فشار ضعیف بین فواصلمرکز ستاره ترانس سه فازیک سیم ثانویه CT و PT نقطه ارت MOF سه PTزمین کردن حفاظتیزمین کردن الکتریکیانواع زمین کردنبدنه ترانسها و ریکلوزرها و mof

اسلاید 6: 6اتصال فاز به زمين ميتواند فيوز را سوزانده و مدار و تجهيزات را محا فظت کند.نکات اتصال نول به زمين خطري براي شبکه و تجهيزات ندارد. اتصال بدن انسان به يک فاز بسيار خطرناک است.

اسلاید 7: 7گراند صاعقه گير(برق گیر) ايجاد يک مسير ايمن و غير مخرب براي عبور جريان ناشي از صاعقه که مستقيمآ روي ساختمان يا تجهيزات فلزي در محوطه تخليه ميشود را از بام تا زمين گراند صاعقه گير گويند.در صورتي که صاعقه به طور مستقيم به ساختمان يا تجهيزات فلزي روي بام يا کنار ساختمان برخورد کند و ساختمان سيستم گراند برق گير نداشته باشد و يا درست طراحي و اجرا نشده باشد جريان صاعقه به جاي عبور از مسير امن گراند از طريق ديگر تجهيزات فلزي مثل مخزن آب ،آنتن ،دود کش ،ناودان، راه پله فلزی و غيره به زمين ميرسد و اين تخليه جريان که در بعضي اوقات در حد کيلوآمپر است ميتواند خطرات زيادي را براي افراد و تجهيزات داشته باشد.

اسلاید 8: 8

اسلاید 9: 9

اسلاید 10: 10آماده سازی الکترودها با روش سنتی روشی که در ایران برای عمل آوردن خاک بکار می رود، استفاده از مخلوط نمک، ذغال چوب یا کک و خاک رس است. نمک سنگ شکسته با دانه بندی حدود 12 میلیمتر با نسبت وزنی زیر بکار می رود: نمک – ذغال – خاک رس 1 - 0،5 - 10 مخلوطی که به این ترتیب تهیه می شود دور الکترود ریخته شده و متراکم می گردد. درمورد الکترودهای صفحه ای ، سطح بالایی مخلوط تا حدود 2، متر بالاتر از لبه صفحه و به همین مقدار پایینتر از لبه زیرین صفحه ادامه می یابد. روش دیگری که از آن استفاده می شود ریختن و متراکم کردن لایه های نمک و ذغال به تناوب است. در بعضی موارد برای الکترودهای صفحه ای پس از ریختن مخلوط نمک، ذغال ، خاک رس، تا ارتفاعی که بوسیله مهندس مجری در محل انتخاب می شود، لایه های نمک و ذغال به ترتیبی که گفته شد پر و متراکم می شود. نباید فراموش کرد که در اثر مرور زمان و حل شدن نمک، از حجم موا پراکنده کم شده و در صورتی که این حجم از دست رفته با خاک جایگزین نشود و به صورت خلل و فرج خالی باقی بمانند، مقاومت الکترود بیش از حد زیاد خواهد شد. لذا استفاده از نمک به مقداری بیش از حد معقول ، حتی اگر به محدودیتهای زیست محیطی توجه هم نشود، صحیح نخواهد بود. لازم است توجه شود که یک الکترود زمین، مخصوصاٌ اگر نصب آن با آماده سازی همراه باشد، دایمی نبوده و بایستی در دوره های معین که بستگی به شرایط محلی دارد، ترمیم شود. در نواحی با هوای خشک، آماده سازی با طریقی که گفته شد احتیاج به آبیاری خواهد داشت که از عمر مفید الکترود خواهد

اسلاید 11: 11چاهی به قطر تقریبی 90-60 سانتی متر و به عمق 3 متر حفر نمائید. یک عدد میله ارت 3 متری (یا دو عدد میله 5/1 متری کوبل شده) را در وسط حفره طوری قرار دهید که حدود 50 سانتی متر از میله ارت در داخل زمین (چاه) فرو برود.بنونیت را بصورت دوغاب آماده کرده (35 درصد بنتونیت و 65 درصد آب) گرداگرد میله تخلیه کنید.ترتیب تهیه بنتونیت و تخلیه در چاه ارت بصورت 65 درصد بنتونیت دوغاب شده در بخش تحتانی و 35 درصد مخلوط (بنتونیت + خاک رس + آب) درسطح فوقانی می باشد.ضروری است در هنگام پر کردن چاه بعد از هر20سانتی متر مواد دوغاب سفت شده را کمپکت کرده تا کاملاً به میله ارت بچسبد، این عمل باعث فشردگی و چسبندگی لایه های بنتونیت به میله ارت و از بین رفتن فضاهای خالی می گردد. توجه: باتوجه به قطر چاه و شرایط محیطی منطقه مورد نظر برای یک حلقه چاه 3 متری حدود 300 تا 400 کیلو گرم بنتونیت خشک مورد نیاز است استفاده از بنتونیت فعال شده در چاه های عمودی با نصب میله ارت

اسلاید 12: 12استفاده از بنتونیت در چاه های عمودی بانصب صفحه مسی(W-E-1-303) چاهی به قطر تقریبی 90-60 سانتی متری و عمق4 متر حفر کنیدسیم ارت یا تسمه مسی را حداقل در دو نقطه به صفحه متصل کنید.صفحه ارت (500´500´ 3میلی متر) را بصورت عمودی در انتهای گودال قرار دهید.بنتونیت را بصورت دوغاب سفت طوری تخلیه کنید که ضمن فشردگی مناسب تا 35 سانتی متر بالای سطح صفحه را بپوشاندبرای پر کردن مابقی چاه به نسبت (30%بنتونیت + 70%خاک + آب) مخلوط کرده و چاه را پر کنیدبرای فشردگی بیشتر خاک اطراف هادی با صفحه و کیفیت مناسب تر، پس از هر 20 سانتی متر که با مخلوط خاک و بنتونیت پر می شود، مخلوط را کمپکت نموده تا بیشتر به صفحه متصل شود. توجه: برای پرکردن چاه ارت با مشخصات فوق 250-200 کیلوگرم و برای 2 متر بعد از آن برای مخلوط کردن با خاک 150-120 کیلوگرم بنتونیت خشک موردنیاز است.

اسلاید 13: 13

اسلاید 14: 14تاثیر آماده سازی محل احداث الکترود زمین در بعضی موارد، برای کم کردن مقاومت اتصال به زمین ممکن است لازم باشد اقدام به آماده سازی و یا حتی تعویض خاک شود. آماده سازی خاک با استفاده از مواد شیمیایی انجام می شود. در این صورت لازم است ترتیبی اتخاذ شود که در نتیجه کم شدن و شسته شدن املاح در طول زمان، آماده سازی پیوسته در حال تجدید و یا تکمیل باشد. تا از کارآیی اتصال زمین کاسته نشود. از طرف دیگر در انتخاب روش آماده سازی برای هر موقعیت، لازم است محیط زیست و اثری را که مواد شیمیایی در آن باقی خواهند گذارد، به حساب آورد. برای ایجاد یک اتصال زمین با عمری طولانی، شاید لازم باشد زمینی را که بلافاصله در اطراف الکترود قرار دارد با خاک یا ماده ای که مقاومت ویژه آن کم است، تعویض نمود. بهترین نمونه های این نوع آماده سازی عبارتند از: - بتونیت - بتن - بتن خاص با سیمان هادی که در آن از گرانولهای کربن یا خاکه ذغال به جای ماسه استفاده می شود. این نوع آماده سازی مخصوصاً درزمینهای سنگی و زمینهایی که لایه سنگی در نزدیکی سطح آن قرار دارد بسیار موثر می باشد. - روش سنتی، با استفاده از مخلوطی از نمک و ذغال. استفاده از خاکستر کک به علت خاصیت خوردگی شدید آن برای آماده سازی توصیه نمی شود.

اسلاید 15: 15چرا نبايد از فونداسيون ها به جاي چاه ارت استفاده كرد؟ بـه علت اينكه فوندانسيون ها از جنس ماسه هستند و ماسه در واقع يك نوع سراميك است. بـنـــابـــرايـــن نــيــمـــه هـــادي بـــوده و مـــانــنـــد تــمـــام نيمه هادي ها داراي الكترون هاي آزاد محدود اسـت. بـنـابـرايـن فـونـدانـسـيـون هـا فـقط تا حدي مي تواند داراي مقاومت پايين باشد و از ولتاژ 70 به بالا شديدا مقاومتشان بالا رفته و ديگر جرياني را به زمين عبور نمي دهند

اسلاید 16: 16مقاومت ويژه زمين مـقــاومــت بـيـن الـكـتـرود و زمـيـن بـسـتـگـي بـه مقاومت ويژه زمين دارد كه خود بسته به جنس زمـيـــن و مــيـــزان رطـــوبـــت آن دارد. خاك هاي سطحي به علت داشتن رطوبت كمتر داراي مقاومت ويژه بالاتر هستند. براي كاهش مـقـاومـت الـكترود در اين موارد از الكترودهاي بـلندتر استفاده مي كنيم يا با اضافه كردن املاح هادي (تركيب نمك و زغال) در اطراف الكترود مـقـاومـت ويـژه زمـيـن را كاهش مي دهيم. با تــوجــه بـه ايـنـكـه بـنـتـونـيـت سـبـب حـفـظ بـيـشـتـر رطـوبـت طـبـيعي زمين مي شود، درحال حاضر اسـتـفـاده از آن در چـاه هـاي ارت درزمـيـن هـاي خـشـك بـسـيـار مـتـداول شده است.

اسلاید 17: 17جنس صفحه و ميله:بنا به توصيه VDE-0140 الويت در بين الكترودهاي موجود به ترتيب زير است: 1 - فولاد گالوانيزه 2 -آهن روكش شده با سرب 3 - مس خالص 4 - ميله فولادي كاپر ولد شده 5 -ميله فولادی با روکش مس (اکسترودشده لذا لازم است از ميله فولادي كه داراي روكش گالوانيزه گرم به ضخامت حداقل 90 ميكرون باشد، بعنوان الكترود ميله‌اي و از صفحه مسي با درجه خلوص 99.9 % بعنوان الكترود صفحه‌اي استفاده شود.

اسلاید 18: 18نحوه اتصال سيم زمين به الكترود ارتبا توجه به اينكه چگونگي اين اتصال نقش بسيار محسوسي در مقاومت نهايي و دوام الكترود دارد ترجيحاً از جوش انفجاري (CadWeld) و جوش مسی استفاده شود. براي مقطع سيم اتصال دهنده مي‌توان از سيم نمره 50 كه داراي حاشيه اطمينان لازم است، استفاده نمود.

اسلاید 19: 19يك روش براي ارت سنجي کوبیندن میخهاکوبیندن میخهای اندازه گیری در فواصل مناسب (به راهنمای ارت سنج توجه شود)لازم به ذکر است که میخها باید با الکترود زمین در یک راستا قرار گیردند و میخها باید در سطح یکسان در زمین کوبیده شوند.

اسلاید 20: 20اتصالات : یک سر سیم سبز رنگ به الکترود زمین وسر دیگر آن به ترمینال اندازه گیری دستگاه متصل می گرددیک سر سیم قرمز به میخ جریان وسر دیگر آن به ترمینال اندازه گیری C متصل می گردد.یک سر سیم زرد به میخ ولتاژ وسر دیگر آن به ترمینال اندازه گیری P متصل می گردد.

اسلاید 21: 21