مفهوم ومبدأ عمل التأريض الوقائي

يجب تأريض الأجهزة الكهربائية قيد التشغيل. اعتمادًا على الغرض ، يمكن أن يكون عاملاً أو وقائيًا. الأول من أجل التشغيل الصحيح للأجهزة ، والثاني لحماية الأشخاص. مبدأ تشغيل واحد والثاني مختلف.

الأهداف والغايات الرئيسية للتأريض

التربة قادرة على تحييد التيار الكهربائي ، لأن درجة جهدها تساوي صفرًا. المقاومة هي المؤشر الرئيسي لجهاز التأريض ، والتي من خلالها يمكن للمرء أن يحكم على جودته وقدرته على تحقيق الغرض منه. تعتمد المقاومة على تكوين التربة ، ووجود مواد كيميائية فيها - حمضية أو قلوية ، رطوبة ، رخاوة. اعتمادًا على تكوين التربة ، قد يكون من الضروري استخدام مجموعة تأريض خاصة أو استبدال كامل للتربة من أجل التشغيل الصحيح لأجهزة التأريض.

التأريض هو توصيل أي جهاز أو تركيب كهربائي أو جزء من الشبكة بجهاز تأريض. إنه قطب أرضي وموصلات تأريض يتدفق من خلالها التيار إلى الأرض ويتم تحييده.

يمكن أن يكون هناك العديد من مفاتيح التأريض. في مخطط موزع ، توجد على طول محيط الكائن ، ويجب تأمين الشبكة الكهربائية الخاصة به. عادة ما يكون الجزء الموصل (مفاتيح التأريض) مصنوعًا من المعدن. يتم توفير أقطاب التأريض لهم ، والتي لها اتصال مباشر مع التربة.

يتم تركيب جهاز التأريض على طول الحلقة. الحلقة الأرضية هي سلسلة من موصلات الأقطاب الكهربائية التي يتم دفعها إلى الأرض. يبلغ طولها 3 أمتار ، وتقع على مسافة قصيرة من بعضها البعض. يتم استخدام شريط معدني أفقي كوصلة ، يتم وضعه في التربة على عمق ضحل - يصل إلى متر واحد. يتم التوصيل بالأقطاب الكهربائية باستخدام اللحام التقليدي. في مجموعات التأريض الخاصة ، يتم توصيل أجزاء من الجهاز بخيط لا يؤثر بأي شكل من الأشكال على خصائص العمل.

أساس العمل مطلوب في الحالات التالية:

• حماية المعدات من تراكم الكهرباء الاستاتيكية. يمكن أن تؤثر العمليات الطبيعية مثل البرق على التيار المتدفق في الدائرة ، مما يتسبب في تلف المعدات. الأقطاب الكهربائية المثبتة في الأرض تستنزف التيار الزائد.
• حماية الشبكة من قصر الدائرة.
• الحماية من الفولت الزائد.

مثال على أرض العمل هو قضيب مانع للصواعق متصل بالأقطاب الكهربائية. مهم بشكل خاص في المولدات والمحولات.

مبدأ التأريض الوقائي

التأريض الوقائي هو مجموعة من الإجراءات التي تهدف إلى حماية المعدات والأشخاص الذين يعملون معها. يتم استخدامه للقضاء على التداخل الكهرومغناطيسي الناشئ عن جهاز قريب ، وكذلك لتحييد التداخل عند التبديل في دائرة الطاقة.

الحماية من الصواعق

بيئة الهواء عبارة عن قسم ذو مقاومة عالية ، لكن التفريغ لديه قوة تفوق هذه المقاومة ، وبالتالي يخترقها.في طريقه من الغلاف الجوي العلوي إلى الأرض ، يختار البرق المناطق الأقل مقاومة - المناطق الرطبة والجدران والأشجار وقطرات الماء. وهذا يفسر حقيقة أن التصريفات غالبًا ما تسقط في الشجرة - فهي أقل مقاومة من الهواء المحيط بها. عندما يدخل إلى مبنى ، يمر التيار أيضًا عبر المناطق الأقل مقاومة - وهذه هي الأنابيب المعدنية أو الأجهزة الكهربائية أو أجزائها المعدنية ، والجدران الرطبة. إذا لم يتم تأريض الجهاز ، فقد يؤدي لمسه أثناء الشحن إلى الوفاة.

عندما يتم تثبيت مانع الصواعق على السطح ، تدخل الشحنة إليه ، ثم تنتقل إلى الأرض ويتم تحييدها. من المهم ألا تنتشر التيارات في الكائن ، وبالتالي فإن المواد المستخدمة لترتيب التأريض لها مقاومة منخفضة. وفقًا للقواعد ، يجب ألا يتجاوز 4 أوم. يجب توصيل مانع الصواعق نفسه بالأقطاب الكهربائية الموجودة في الأرض.

حماية الطفرة

تعتبر المعدات الإلكترونية حساسة للاندفاع المفاجئ في الطاقة أو التركيبات الكهربائية القوية التي تعمل في دائرة نصف قطرها. يمكن لضربة برق مفاجئة في المنطقة المجاورة أن تلحق الضرر بالإلكترونيات.

على سبيل المثال: خلال عاصفة رعدية ، قد تحدث زيادة في الشحن في الكبل النحاسي الذي يربط المنازل ويتدفق التيار من خلاله. الشحنة ، مع زيادة حجمها ، يمكن أن تدمر الكابل. في هذه الحالة ، يتم تثبيت SPD على خط الطاقة - جهاز حماية من الجهد الزائد النبضي بحيث يتم إطلاق الشحنة الزائدة في الأرض.

حماية الناس

حالات الصك ، جميع العناصر المعدنية قادرة على إجراء التيار. إذا لمست جهازًا غير مؤرض به كهرباء إستاتيكية متراكمة ، فقد تصاب بصدمة شديدة. سيؤثر هذا في المقام الأول على القلب والأوعية الدموية والجهاز العصبي. تساعد الأحذية المطاطية والقفازات المطاطية والغرفة الجافة تمامًا على تقليل التأثير ، لكن نادرًا ما يتجول الناس في شقة أو مكتب بأحذية مطاطية. يتيح توصيل السلك الثالث بجسم الأجهزة ، ثم توصيله بالأقطاب الكهربائية ، التخلص من التيار الزائد في الأرض.

في المباني الخاصة والشقق القديمة ، لم يتم تنفيذ إجراءات التأريض ، وبالتالي ، فإن جميع الأجهزة الكهربائية تشكل خطرًا محتملاً على الناس.

يمكن أن تبدو الأجهزة ذاتية الصنع على النحو التالي: يتم توصيل سلك بجسم الجهاز ، والذي يتم إخراجه إلى الشارع ويتم توصيله بمنتج معدني يتم دفعه إلى الأرض (أنبوب ، زاوية ، دلو ، تركيبات). هذه المنتجات هي موصلات جيدة للتيار ، على عكس جسم الإنسان ، لذلك يختار التيار المعدن ويدخل في الأرض.

الفرق بين أسس العمل والحماية

يجب عدم دمج أسس العمل والحماية ، وفقًا لقواعد السلامة ، مع دائرة المياه. يمكن أن تتلف التصريفات الكهربائية بسبب التصريفات الجوية ، ولن يعمل التأريض الوقائي.

في مخطط التأريض الوظيفي (العامل) ، يتم توصيل جميع الهياكل الحاملة للتيار بأقطاب كهربائية مثبتة في الأرض. من أجل التشغيل الصحيح لأرض العمل ، يتم استخدام الصمامات أيضًا ، والتي تأخذ الجهد من نفسها وتفشل.

يتم توفير تأريض وظيفي في حالة إرفاق تعليمات ومتطلبات الشركة المصنعة بالأجهزة التي تحمي الجهاز.

يتم فرض المزيد من المتطلبات على جهاز التأريض الوقائي ، نظرًا لأن له مهام أكثر أهمية: إنقاذ حياة الناس.

يتم توفير التأريض الأكثر موثوقية في الدائرة الكهربائية للمنزل. يجب أن تكون الكابلات التي تناسب كل منفذ من ثلاثة أسلاك. الموصل الثالث متصل بالأرض ويقوم بتوصيل الكهرباء الساكنة ، كما يمنع دوائر القصر والبرق من دخول المبنى.

متطلبات التأريض الوقائي

لكي تؤدي تركيبات التأريض وظائفها ، يجب أن تمتثل لمعايير معينة وتعليمات الشركة المصنعة للمعدات.

الفروق الدقيقة التي تؤثر على الوظيفة:

• مقاومة التربة لخصائصها الفيزيائية والكيميائية. أفضل أداء للطين الرطب ورقائق الجرافيت والجفت والمستنقعات المالحة أو مياه البحر. الأسوأ من ذلك - الرمال الجافة أو الصخور الصلبة - الجرانيت ، والحجر المكسر ، والكوارتز ، والإسفلت ، والخرسانة.
• منطقة تماس القطب الكهربائي مع التربة. كلما كبرت المساحة ، كلما تم إنشاء ظروف أكثر ملاءمة لتدفق التيار ، كلما حدث ذلك بشكل أسرع. يمكنك زيادة المساحة عن طريق تركيب المزيد من الأقطاب الكهربائية على طول محيط المبنى. في هذه الحالة ، يتم ربطهم معًا باستخدام لوح فولاذي في كل واحد. إذا قمت بزيادة حجم قطب كهربائي واحد ، فستزيد المساحة الإجمالية أيضًا. يساعد تركيب كفاف معدني رأسي على زيادة المساحة إذا كانت الطبقات السفلية من التربة أكثر مقاومة من الطبقات السطحية.

نظرًا لأنه من الصعب تحقيق مقاومة مثالية للتربة ، فقد تم تصميم الأجهزة بناءً على خصائصها. كل تركيب كهربائي له معاييره الخاصة لمقاومة أجهزة التأريض. على سبيل المثال ، بالنسبة لمحطة فرعية كهربائية بجهد يزيد عن 100 كيلو وات ، يجب ألا تزيد المقاومة عن 0.5 أوم ، وللشبكة المنزلية بنظام TT ، وكذلك استخدام الإغلاق التلقائي ، حتى 500 أوم.

لا ينبغي تغطية مفاتيح التأريض المعدنية بالدهانات والورنيشات. في بعض الأحيان ، يتم استخدام جزء تحت الأرض من المبنى بهياكل معدنية كجهاز تأريض - خرسانة موصلة كهربائيًا مع تقوية بالداخل. لا يمكن استخدام أنابيب الغاز المعدنية لحل مشكلة التأريض.

وفقًا لقواعد تركيب التمديدات الكهربائية ، يخضع ما يلي للتأريض:

• شبكات بجهد أعلى من 380 فولت.
• شديدة الخطورة والمنشآت الخارجية.

أجزاء من المعدات سيتم تأريضها وتأريضها:

• حاويات المعدات الكهربائية.
• لف المحولات الثانوية.
• محركات الأجهزة الكهربائية.
• لوحات التوزيع وإطارات الخزائن.
• الهياكل المعدنية للمعدات.
• غمد كابل الحديد.

إذا كان الجهد لا يتجاوز 42 فولت تيار متردد أو 110 فولت تيار مستمر ، فلا يلزم التأريض.

التأريض المنزلي

ترتبط معظم الحوادث في البيئة المنزلية بلمس الجهاز مما يؤدي إلى تلف العزل. جسم الإنسان في هذه الحالة هو موصل حالي. المواقد الكهربائية والغسالات وغسالات الصحون ومشعات التدفئة وأفران الميكروويف والغلايات وأجهزة الكمبيوتر وغسالات الصحون - كل هذه هياكل معدنية توصل الكهرباء بشكل جيد ويمكن أن تكون ضارة بالصحة بدون تأريض.

ماس كهربائى هو اتصال بين الطور والأسلاك المحايدة في الشبكة ، مما يؤدي إلى تشغيل الحماية في حالات الطوارئ وفصل الجهاز عن مصدر الطاقة. في أغلب الأحيان ، لا تحدث دائرة كهربائية قصيرة ، بل هي عبارة عن تسرب للتيار يتراكم في غلاف المعدات المنزلية. قد يؤدي القيام بذلك إلى حدوث صدمة كهربائية.

من أجل سلامة الإنسان ، من الضروري تثبيت مآخذ مع جهات اتصال تأريض. يجب توصيل كبل بثلاثة أسلاك بالمخرج. مع نظام من سلكين وثلاثة أسلاك ، يتم تجهيز التأريض بطرق مختلفة - من صندوق التوصيل أو لوحة كهربائية.

لا يمكن استخدام أنابيب الغاز أو الماء أو التدفئة المركزية كقطب كهربائي أرضي.

عملية التأريض في حالة الأعطال الكهربائية

من المفهوم أن تعطل المعدات يعني تلف العزل وحدوث مرحلة في علبة الجهاز. إذا تم تنشيط أجزاء من الجهاز ، ولكن ليس لديها حماية على شكل تأريض و RCD ، يمكن للشخص الذي لا يعرف الخطر أن يتعرض لصدمة كهربائية.

في الخيار الثاني ، قد لا يكون التسرب الحالي كبيرًا ، ولن يتفاعل جهاز حماية المعدات مع الجهد ولن يقوم بإيقاف تشغيل الجهاز. قد يتلقى الشخص ضربة طفيفة.

إذا لم يتم تأريض العلبة ، ولكن تم تثبيت RCD ، فستنتقل خلال 0.02 ثانية بعد أن يلمس الشخص علبة الجهاز. هذه المرة لا تكفي للإضرار بالصحة.

الدائرة الأكثر فعالية من وجهة نظر السلامة هي وجود التأريض والتجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية. في حالة حدوث تسرب للتيار وانتقاله إلى الأرض ، يتفاعل التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية ويطفئ الجهاز.

كيف يتم حساب معلمات عناصر التأريض الرئيسية

يتم حساب معلمات جهاز التأريض وفقًا للصيغ. العناصر الأولية هي:

• مقاومة التربة في هذه المنطقة ؛
• الطول والسمك وقطر الأقطاب الكهربائية وعددها.

من الناحية العملية ، هناك تناقضات في جميع الحالات مع خطة العمل المخطط لها ، حيث يجب تحليل مؤشر التربة بشكل أكثر دقة. يكاد يكون من المستحيل القيام بذلك: على مساحة 100 متر مربع ، من الضروري حفر حوالي 100 منجم صغير يصل عمقها إلى 10 أمتار لتقييم طبقات التربة وتكوينها وإدراج العناصر - الطين والحجر الجيري والرمل وغيرها. عناصر.

يتم تنفيذ تركيب أجهزة التأريض وفقًا للمبدأ الرئيسي للتأريض: وجود عامل أمان ، مع وجود قيم متوسطة للمعلمات. كلما انخفضت المقاومة ، كان ذلك أفضل لجميع الأجهزة الكهربائية والأشخاص.

تركيب مفاتيح التأريض

تؤدي الأقطاب الكهربائية العمودية وظائفها بكفاءة أكبر ، حيث يمكن تثبيتها على أعماق أكبر. عند التمديد أفقيًا على عمق ضحل ، تزداد المقاومة ، خاصة في فصل الشتاء ، عندما تتجمد الطبقات العليا من التربة.

بالنسبة للأقطاب الكهربائية ، يتم استخدام المسامير التي يزيد طولها عن متر واحد (عادةً 1.5 متر). من السهل دق مثل هذه الهياكل في الأرض باستخدام مطرقة تقليدية ؛ يتم التوصيل في مستوى أفقي بعمق 0.5 متر على الأقل.