آیین‌نامه‌ی ایمنی سیستم اتصال به زمین (ارتینگ) – فصل سوم

پس از بررسی مفاهیم بنیادین سیستم اتصال به زمین در فصل دوم در این فصل به بررسی انواع سیستم‌های اتصال به زمین می‌پردازیم.

فصل سوم-سیستم‌های اتصال به زمین

ماده ۶- انواع مختلف اتصال به زمین:

در انواع مختلف سیستم‌های الکتریکی، وصل قسمت‌هایی از سیستم و بدنه‌های هادی لوازم الکتریکی به جرم کلی زمین از دو دیدگاه مورد توجه‌ است:

• اتصال به زمین عملیاتی یا سیستم

در این روش وصل نقطه خنثی سیستم به زمین باعث قطع مدار‌های معیوب احتمالی می‌شود و در نتیجه عایق‌بندی سیستم حفظ شده، صحت کار لوازم و دستگاه‌های الکتریکی تامین و اضافه ولتاژها محدود می‌گردد و از این طریق به کار درست لوازم و مدارها کمک می‌شود.

• اتصال به زمین حفاظتی

در این روش بدنه‌های هادی به خنثی و زمین وصل می‌شود تا در مواقع اتصالی مدار معیوب را به سرعت قطع کند و بدین ترتیب ایمنی افرادی که بنابه وظیفه شغلی در تماس با تجهیزات سیستم‌های الکتریکی هستند و همچنین سایر افراد جامعه که مصرف‌کننده نهایی انرژی هستند، تامین شود و خطر آتش سوزی نیز محدود گردد.

ماده ۷- طبقه بندی سیستم های اتصال به زمین فشار ضعیف:

انواع سیستم‌های اتصال به زمین فشار ضعیف عبارتند از:

1. TN شامل TN-C،TN-SوTN-C-S
2. TT
3. IT

ماده ۸- نامگذاری سیستم های الکتریکی مذکور به صورت ذیل است:

• از دوحرف اصلی شناسایی، حروف اول سمت چپ رابطه سیستم با زمین را مشخص می‌کند.

حرف اول از سمت چپ T (بر گرفته از کلمه Terra (لاتین) به معنای زمین):

بدین معناست که یک نقطه از سیستم به زمین وصل است.

حرف اول از سمت چپ I(برگرفته از کلمه ی Isolated):

نشان می‌دهد که سیستم از زمین مجزاست یا با مقاومتی بزرگ به آن وصل است.

• از دو حرف اصلی شناسایی، حرف دوم از سمت چپ رابطه بدنه‌های هادی تجهیزات با زمین را مشخص می‌کند.

حرف دوم از سمت چپ N: نمایانگر آن است که بدنه‌های هادی خنثی زمین شده، وصل هستند.

حرف دوم از سمت چپ T: مشخص می‌کند که بدنه‌های هادی، مستقل از زمین سیستم، به زمین وصل هستند.

• حروف کمکی نشان‌دهنده زیر سیستم‌ها هستند(C و S)

حرف سوم از سمت چپ S: بدنه‌های هادی از طریق یک هادی حفاظتی مخصوص(PE) در مبدأ به نقطه خنثی سیستم وصل می‌شود.(سیستم TN-C)

ماده ۹- سیستم TN:

در این سیستم منبع انرژی (ترانس پست یا ژنراتور برق) در یک یا چند نقطه ارت شده و در قسمت‌های هادی در دسترس و قسمت‌های هادی بیگانه تأسیسات تنها از طریق سیم‌های ارت به نقطه یا نقاط ارت شده منبع متصل می‌شوند. به عبارت دیگر مسیری رسانا برای عبور جریان‌های اتصال به زمین تأسیسات به نقطه یا نقاط ارت‌شده منبع وجود دارد.

این سیستم به چند دسته تقسیم می‌شود:

الف)سیستم TN-C(شکل ۵- الف):

در این سیستم، سیم ارت و نول مشترک هستند. به عبارت دیگر سیم نول که از شینه نول تابلوی اصلی به مصرف کننده‌ها برده می‌شود، هم به عنوان نول مورد استفاده قرار می‌گیرد و هم به عنوان سیم ارت یعنی یک انشعاب از سیم نول به بدنه هادی دستگاه‌های مصرف کننده به عنوان سیم ارت وصل می‌شود کابل‌های هم مرکز ارت شده یا کابل‌های غلاف‌دار فلزی ارت‌شده که مسیر برگشتی برای عبور جریان اتصال به زمین را فراهم می‌آورند، نمونه‌هایی از این سیستم هستند.

ب)سیستم TN-S(شکل۵- ب):

در این سیستم، سیم‌های نول و ارت از یکدیگر جدا هستند. یعنی در محل تابلو اصلی برق علاوه بر شینه نول، شینه دیگری به نام شینه ارت وجود دارد که سیم ارت اصلی از الکترود‌های زمین به آن وصل شده و از آنجا به موازات سیم‌های نول و فازها (به صورت پنج سیمه ) تا دستگاه‌های مصرف‌کننده برده شده و به بدنه هادی آن‌ها متصل می‌شود.

ج)سیستم TN-C-S(شکل۵-ج):

تنها در بخشی از این سیستم (معمولاً در ابتدا)، سیم نول و ارت با یکدیگر مشترک هستند و از آن نقطه به بعد، سیم پنجمی از نول منشعب شده و جداگانه به بدنه دستگاه های مصرف کننده اتصال داده می شود.

ماده ۱۰-سیستم TT(شکل۶):

در این سیستم منبع انرژی (ترانس پست یا ژنراتور برق ) در یک یا چند نقطه ارت شده و قسمت‌های هادی در دسترس و هادی بیگانه تأسیسات به الکترود ارت محلی یا الکترودهایی که نقطه نظر الکتریکی مستقل از ارت‌ها منبع سیستم هستند، متصل می‌شوند. یعنی اتصال به زمین حفاظتی هیچ‌گونه ارتباطی با اتصال به سیستم ندارد.

ماده ۱۱-سیستم IT(شکل۷):

در این سیستم منبع انرژی (ترانس یا ژنراتور برق) یا به طور کلی ارت نشده، یا ازطریق یک امپدانس بزرگ ارت می‌شود و قسمت‌های هادی در دسترس تأسیسات نیز به الکترود ارتی که از نظر الکتریکی مستقل است، وصل می‌شوند. در این سیستم نیز اتصال به زمین حفاظتی و اتصال سیستم با یکدیگر ارتباط ندارند.

استفاده از این سیستم برای شبکه‌های عمومی توزیع برق ممنوع است.

ماده ۱۲– از انواع سیستم‌های مذکور تنها استفاده از سیستم اتصال به زمین نوع TN در کارخانه‌ها و کارگاه‌ها الزامی است. مگر آن نوع کارخانه یا کارگاه، استفاده از سیستم‌های TT یا IT را ایجاب کند که در این صورت لازم است با ذکر دلایل، اجازه مخصوص برای استفاده از این سیستم‌ها گرفته‌شود.

ماده ۱۳– هادی خنثی (N) و هادی حفاظتی (PE) باید از همدیگر مجزا باشند و فقط در یک نقطه (نقطه مبدا) به یکدیگر وصل شوند نباید از محل جداشدن هادی‌های خنثی و حفاظتی آن‌ها را در نقطه دیگری به یکدیگر وصل کرد. علت این امر آن است که در صورت اتصال مکرر سیم نول و ارت به یکدیگر، حلقه ایجاد می شود که جریان چرخشی ناشی از آن در سیستم‌های مخابراتی و الکترونیکی پارازیت یا نویز ایجاد می‌کند.

در سیستم قدرت خالی بودن ظرفیت جریان سیم ارت مهم است.در صورت پربودن ظرفیت (ایجاد Loop) سیم ارت وظیفه خود را در موقع لزوم به درستی انجام نخواهد‌ داد.