حفاظت در برابر صاعقه و ارتینگ

صاعقه به عنوان یک عامل مخرب، پدیده بسیار پر انرژی می­باشد. در هنگام صاعقه هزاران مگا ژول انرژی در یک لحظه آزاد می­گردد. وقتی این مقدار را با چند میلی ژول انرژی لازم برای آسیب به سیستم­های الکتریکی و الکترونیکی حساس متصل به شبکه مقایسه کنیم، لزوم محافظت از شبکه در برابر صاعقه بیشتر نمایان می­گردد.

صاعقه می­تواند باعث خرابی­های مختلفی در سیستم گردد که شامل :

– صدمات جانی در اثر ولتاژهای گام و تماس
– صدمات فیزیکی به خاطر اثر مکانیکی، حرارتی، شیمیایی و یا انفجار
– از کار افتادگی وسایل وتجهیزات الکتریکی و الکترونیکی
سیستم های حفاظت در برابر صاعقه به دو بخش زیر تقسیم می گردند :

1- حفاظت خارجی External Protection
هدف از حفاظت خارجی، نصب سیستم صاعقه ­گیر به منظور جلوگیری از اصابت مستقیم صاعقه به دکل مخابراتی، ساختمانها و محیط پیرامونی آن می باشد.

2 – حفاظت داخلی Internal Protection
آسیب­های ایجاد شده در سیستم­های الکتریکی و الکترونیکی به سبب اثرات الکترومغناطیسی صاعقه می­باشد که به صورت شوکهای هدایت شده ، القایی و تشعشعات امواج الکترومغناطیسی ظاهر می­شوند.

بدین ترتیب تاثیر مخرب تخلیه جریانهای ناشی از اصابت مستقیم و یا غیر مستقیم صاعقه ، سبب القاء جریان الکتریکی برروی کابلها و کلیه سرویسهایی که به نوعی هادی جریان الکتریکی می باشند ،خواهند شد.

یکی از راههای مقابله با این اثر نصب تجهیزات حفاظت دربرابر اضافه جریانهای ناگهانی (SPD) یا همان ارستر های هماهنگ شده است.

سیستم زمین
در دنیای امروزی با پیشرفت روز افزون علم و فناوری استفاده از تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی افزایش چشم گیری داشته است و در اکثر موارد ناگزیربه استفاده از این قبیل تجهیزات هستیم.هر چه دقت این دستگاه ها بیشتر می گردد به همان میزان حساسیت آنها به نوسانات ولتاژ و جریانهای خطا نیز افزایش می یابد.

سیستم زمین به عنوان جزء حیاتی سیستمهای الکتریکی، نقش بسزایی در تامین ایمنی و کارکرد صحیح و موثر تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی داشته و می­بایست بطور اصولی و مهندسی مورد بررسی و طراحی قرار بگیرد. به دلیل تاثیر بالایی که طراحی و اجرای صحیح سیستم زمین در افزایش کارایی تجهیزات و حفظ ایمنی پرسنل دارد، استانداردهای متعددی در این زمینه منتشر شده که از آن جمله می­توان بهIEEE 1100 ،IEEE80 ،IEEE142 ، BS7430 و IEC62305-4 اشاره نمود

تعریف سیستم زمین:
خاصیت رسانایی خاک باعث شد تا جرم زمین بطور قرار دادی به عنوان نقطه­­ای با پتانسیل مرجع صفر در نظر گرفته شود، بطوریکه پتانسیل الکتریکی آن در نقاط مختلف، صفر باشد. اگرچه این حالت تنها تحت شرایط ایده­آل رخ می­دهد ، ولیکن بدلیل حجم و وسعت زیاد خاک زمین، قابل اعمال می­باشد. همچنین خاصیت هدایتی خاک می­تواند شرایط مناسبی را جهت تخلیه جریانهای الکتریکی و الکترواستاتیکی ایجاد کند.دسترسی به این جرم زمین از طریق ایجاد اتصال مستقیم الکتریکی با خاک، امکان پذیر می­باشد. ایجاد هرگونه اتصال الکتریکی با خاک را تحت نام الکترود زمین می­شناسیم و به کلیه اجزای تشکیل دهنده الکترود و اتصال آن به تجهیزات و بخش­های مختلف هادی، سیستم زمین می­گوییم

بطورکلی هر سیستم زمین، به منظور برآورده کردن نیازهای زیر اجرا می­گردد:

§ صاعقه و جریان اتصال کوتاه: سیستم زمین در اینگونه موارد محلی برای انتشار و تخلیه جریانهای ناشی از صاعقه در زمان اصابت مستقیم آن و همچنین مسیر عبور جریانهای اتصال کوتاه می­باشد تا بدین وسیله، از تجهیزات الکتریکی دربرابر آسیبهای احتمالی چون ایجاد قوس الکتریکی ، آتش سوزی و همچنین افزایش دما بر اثر عبور جریان اتصال کوتاه، حفاظت نماید.

§ ایمنی افراد: سیستم زمین می­بایست جریانهای ناشی از اصابت صاعقه و جریانهای اتصال کوتاه را به نحوی هدایت نماید که هیچ شخصی در معرض پتانسیل­های گام و تماس خطرناک قرار نگیرد.

§ حفاظت تجهیزات: سیستم زمین می­بایست با فراهم آوردن یک مسیر با امپدانس پایین، میزان اختلاف پتانسیل نقاط مرجع سیگنال را به حداقل برساند، تا از مدارات الکترونیکی در برابر اغتشاشات و منابع نویز محافظت نماید.

ایجاد نقطه مرجع: سیستم زمین به عنوان یک سطح گسترده هادی می تواند به عنوان نقطه ای با پتانسیل مرجع صفر درنظرگرفته شود. بطور کلی، متناسب با اهداف ذکر شده فوق، سیستم زمین را به دو نوع، دسته بندی نموده­اند:

§ سیستم زمین حفاظتی

§ سیستم زمین الکتریکی

چنانچه کیفیت اتصالات زمین به حد کافی مناسب نباشد با خطرات جدی زیر روبرو خواهیم شد :

· تلفات انسانی و یا جراحات شدید

· تخریب تجهیزات الکتریکی

· عدم انتقال صحیح اضافه ولتاژهای گذرا ، پایدار و موقت به سیستم زمین

بسته ارت
طراحی و تولید این بسته با هدف به روز نمودن، استانداردسازی و استفاده از مواد مصالح مناسب در اجرای سیستم زمین می باشد.

برابر با استانداردهای روز دنیا استفاده از زغال و نمک مجاز نبوده و استفاده از بنتونیت نیز به تنهایی کافی نمی باشد. از سویی دیگر کلیه اتصالات دفنی باید از نوع جوش احتراقی یکپارچه را ایجاد نماید.

ویژگی های این بسته شامل:

1. صفحه مسی باخلوص 99 درصد و ابعاد مناسب مطابق با استاندارد.
2. سیم مسی که به عنوان هادی زمین بوده و از طریق جوش احتراقی به صفحه مسی اتصال داده شده است.
3. دریچه بازدید به همراه شینه ارت
4. مواد کاهنده earth pat

کلیه اقلام بسته بندی شده و آماده ارسال و اجرا می باشد.

مواد پلیمری تقویت شده، نوع ودرصد خلوص مس در الکترود صفحه ای و سیم مسی نیز از جمله مواردی است که باید مد نظر قرار گیرد.

مزیت استفاده از بسته ارت

1. استفاده از مواد با کیفیت و خلوص بالا
2. جلوگیری از اثرات الکترو شیمیایی و خوردگی در الکترود زمین
3. وجود اتصال جوشی بین سیم هادی و الکترود زمین
4. پایدار نگه داشتن مقاومت سیستم زمین
5. جلوگیری از تغییرات شدید فصلی در میزان مقاومت
6. ایجاد تماس بیشتر و بهتر الکترود با زمین
7. دارای شینه ارت، جهت اندازه گیری میزان مقاومت زمین

استفاده از آن شما را از نظارت مستقیم بر اجرای صحیح سیستم زمین بی نیاز نموده و اطمینان لازم را از اتصال جوشی صحیح و مواد کاهنده مناسب فراهم می نماید.