• ارتینگ و صاعقه گیر(طراحــی،فروش و نصــب )

  • بازرسی فنی و مهندسی ایمنی(با تاییدیه معتبر)

  • طراحی و فروش اعلام واطفا حریق 


برق گرفتگی

دانستنی ها  >  برق گرفتگی
دوشنبه 25 مرداد 1395 53 : 10 تعداد بازدید ها : 683 کد خبر : 1004
0

اصول حفاظت در برابر برق گرفتگی

اصول حفاظت در برابر برق گرفتگی

انرژی الکتریکی به عنوان یک انرژی پاک , قابل دسترس خیلی راحت تر از سایر انرژی ها انتقال می یابد. ولی همواره یکی از نگرانی های ذهنی در هنگام استفاده از آن , برق گرفتگی است.اگر بخواهیم دنیای برق را خیلی مختصر و مفید بیان کنیم همان مدار ساده چراغ قوه است .یک منبع (باتری) و سیم هایی برای ارتباط با مصرف کننده (لامپ) و خود مصرف کننده.در همین دنیای ساده وقتی ولتاژ از حد یک با طری بسیار بالاتر رود , بحث حفاظت پیش می آید که کار را بسیار گسترده و پیچیده می کند. برای تأمین حفاظت دو دسته اصلی از تجهیزات مطرح اند: یکی کلید ها , فیوز ها و امثال آن و دیگری الکترود زمین , سیم حفاظتی (pe)  و ملحقات آن.

تصور برخی  مردم بر این است که برای برق گرفتگی انسان باید جریان های قابل توجهی از بدن عبور کند. ولی حقیقت آن است که انسان در مقابل جریان های بسیارضعیف برق , در حد چند دهم آمپر کاملاً آسیب پذیر است. یک چهارم جریانی که به وسیله یک لامپ رشته ای 100 وات مصرف می شود برای مرگ ,  سوختگی شدید,   صدمه دیدن اعصاب و فلج شدن انسان کافی است.

1-1-انواع روش های پر کاربرد حفاظت انسان در تأسیسات الکتریکی

برای کاهش امکان  برق گرفتگی افراد از سیستم های ایمنی استفاده می شود. سیستم های ایمنی بسیار متنوع اند و متداول ترین آن ها عبارت ان از:

الف) حفاظت توسط سیم حفاظتی(PE)

ب)حفاظت توسط عایق کاری مضاعف(کلاس II)

پ) حفاظت توسط ولتاژ کم (SELV)

ت) حفاظت توسط ترانسفورماتور ایزوله

ث) حفاظت توسط کلید جریان نشتی (RCD)

 

 

2- انواع روش های پر کاربرد حفاظت انسان در تأسیسات الکتریکی

برای کاهش امکان  برق گرفتگی افراد از سیستم های ایمنی استفاده می شود. سیستم های ایمنی بسیار متنوع اند و متداول ترین آن ها عبارت ان از:

الف) حفاظت توسط سیم حفاظتی(PE)

ب)حفاظت توسط عایق کاری مضاعف(کلاس II)

پ) حفاظت توسط ولتاژ کم (SELV)

ت) حفاظت توسط ترانسفورماتور ایزوله

ث) حفاظت توسط کلید جریان نشتی (RCD)

هر کدام از انواع حفاظت شخص دارای خصوصیاتی هستند که به شرح آن می پردازیم.

 

حفاظت توسط سیم حفاظتی(PE)

در این روش قسمت های فلزی بدنه دستگاه های برقی توسط سیمی موسوم به سیم حفاظتی به زمین وصل می شود. در این صورت اگر سیم فاز دستگاهی به بدنه فلزی تماس پیدا کند , جریان برق شدیدی (جریان اتصال کوتاه) از طریق سیم حفاظتی مدار خود را می بندد و به منبع انتقال می یابد, زیرا مقاومت سیم زمین ( سیم حفاظتی) بسیار کم است. این جریان باعث عمل کردن کلیدها و فیوزهای حفاظتی مدار می شود که مدار را سریع قطع می کنند ( منظور از قطع سریع , زیر 5 ثانیه است.)

حفاظت توسط عایق کاری مضاعف

عایق کاری به معنی جدا نمودن هادی حامل جریان است. در این روش تمام قسمت هایی که امکام اتصال برق با بدن انسان را فراهم می سازند عایق می کنند. در مورد دستگاه هایی که ساکن هستند , می توان کف زمین محل نصب تجهیز را عایق کاری نمود ولی دستگاه های قابل حمل یا متحرک مانند دریل برقی , ریش تراش و جارو برقی را کارخانه سازنده با کشیدن عایقی روی بدنه ها یا اجزا ء فلزی می پوشاند تا از برق دار شدن  بدنه دستگاه جلوگیری کند. این نوع حفاظت دارای علامت مشخصه دو مربع هم مرکز یا داخل هم است که روی این نوع وسایل الکتریکی نمایش داده می شود.

 

 حفاظت توسط ولتاژ کم و ایمن

در این روش از ولتاژ های کمتر از 50 ولت متناوب یا 120 ولت مستقیم که برای انسان خطرناک نیست به عنوان حفاظت استفاده می شود. این ولتاژ توسط یک ترانسفورماتور کاهنده با دو سیم پیچ جداگانه یا توسط باطری ایجاد می شود. کاربرد این روش در دستگاه های پزشکی , اسباب بازی های دارای الکترو موتور , تلفن ها ی همراه , تبلت ها وغیره است.

حفاظت توسط ترانسفورماتور ایزوله

ترانس ایزوله (یک به یک) به ترانسی گفته می شود که تعداد دور اولیه و ثانویه آن با هم برابر باشد. در نتیجه ولتاژ اولیه و ثانویه این ترانس با هم برابر خواهند بود. در این روش ثانویه ترانس از زمین سیستم, ایزوله است. پس دو سر ثانویه ترانس نسبت به هم دارای اختلاف پتانسیل می باشند ولی نسبت به زمین هیچ اختلاف پتانسیلی ندارند. بنابر این با اتصال به یکی از سیم های ثانویه و زمین به هیچ وجه دچار برق گرفتگی نخواهیم شد.

لازم به ذکر است که در ثانویه ترانس ایزویه اگر فرد هم زمان با هر دوی سیم ها برخورد کند دچار برق گرفتگی می شود.

 حفاظت توسط کلید جریان باقیمانده(RCD )

اساس کار این کلید بر پایه اختلاف جریان بین سیم های رفت و برگشت یک مدار الکتریکی است. طبق شکل زیر در صورت کار عادی دستگاه , اختلاف جریانی بین سیم های رفت و برگشت وجود ندارد.اما در صورتی که دستگاه اتصال بدنه پیدا کند , اختلاف جریانی بین سیم های رفت و بر گشت به وجود می آید که میدان مغناطیسی در هسته ایجاد می کند این میدان در سیم پیچ اولیه هسته ولتاژی القا می نماید که باعث تحریک بوبین رله شده و کلید , مدار را قطع می کند.

 این وسیله به اندازه ای حساس است که می تواند جریان های نشتی کوچک را که باعث عملکرد فیوز نمی شود را تشخیص دهد و مدار را قطع کند.این جریان های کوچک می توان برای شروع یک اتش سوزی یا برق گرفتگی کافی باشد. برای آزمایش کلید RCD از شستی آزمایش روی کلید استفاده می شود.

 در کاربرد های منازل , ادارات , کارگاه ها و نظایر ان ها به عنوان وسیله حفاظتی در برابر برق گرفتگی به صورت تماس غیر مستقیم (تماس با بدنه فلزی دستگاه ها که برقدار شده )  حساسیت عملکرد این کلید ها نباید از 30 میلی آمپر بیشتر باشد. اغلب به اشتباه به این کلید در بازار کلید محافظ جان گفته می شود.

زمان عملکرد این کلید ها  برای کاربرد فوق باید کمتر از 2 ثانیه باشد . ولی برای کاربردهای دیگر در انواع زمان عملکرد 20 میلی ثانیه , 40 میلی ثانیه , 200 میلی ثانیه و 500 میلی ثانیه ساخته می شود. در بازار کلیدهای RCBO هم موجود است . تفاوت RCD و RCBO در این است که اولی فقط جریان نشتی را تشخیص می دهد و قطع می کند. ولی دومی علاوه بر جریان نشتی جریان های اتصال کوتاه و اضافه بار را نیز قطع می کند .  

3-اصول زمین کردن

زمین کردن و همبندی بخش هایی جدایی ناپذیر از طرح یک سیستم حفاظت الکتریکی مدرن هستند.یک سیستم زمین کن امپدانس و مؤثر, عنصری کلیدی در این راستا است. جهت اطمینان از ایمنی اشخاص و نیز برای حفاظت مطمئن دستگاه های مهم الکترونیکی و به حد اقل رساندن خروج آن ها از سرویس و هزینه های خاموشی , نقش سیستم زمان بسیار مهم است.  پس از نزدیک به یک قرن تجربه بشر در طراحی و تولید تجهیزات سیستم زمین , امروزه روش ها و مصالح مورد استفاده از آن , همگی در جهت بهبود عملکرد . کاهش هزینه های اولیه و جاری عمل می کنند. در متن زیر بخشی از این روش ها و نکات تشریح می شوند.

*زمین کردن

یک اتصال هادی عمدی یا سهوی بین یک مدار الکتریکی یا یک دستگاه الکتریکی است به زمین یا بدنه هادی ای که روی زمین قرار دارد .

*جرم کلی زمین

حجم هادی کره زمین است که پتانسیل الکتریکی آن در تمام نقاطش بنا به قرارداد صفر فرض می شود.

*همبندی

 به اتصال دائمی بخش های فلزی گفته می شود که با هدف ایجاد مسیر هادی انجام می گردد و با این کار ایمنی لازم در لمس همزمان قسمت های مختلف حاصل می شود.

*ولتاژ گام

اختلاف پتانسیل بین پاهای یک فرد است که به دلیل اختلاف گرادیان ولتاژ حاصل از ورود جریان اتصال کوتاه به زمین حادث می شود.

*ولتاژ تماس

ولتاز تماسی مشابه  ولتاز گامی است با این تفاوت که جریان از دست فرد وارد می شود و از پای او خارج می شود.

4-لزوم وجود سیستم زمین

سه دلیل برای ایجاد سیستم زمین وجود دارد:

  • تأمین ایمنی افراد
  • حفاظت از تجهیزات و تأسیسات در برابر تماس نا خواسته با قسمت های برق دار
  • تأمین حداکثر ایمنی ممکن در برابر اتصال های سیستم الکتریکی و صاعقه

این اصل اساسی است که الکتریسیته همواره به سمت نقطه دارای پتانسیل کمتر جریان میابد. انتظار داریم جریان الکتریسیته ناشی از اتصال کوتاه ها , صاعقه و نویز الکتریکی با حفظ ایمنی به گونه ای به نقاط مورد نظر هدایت شود که عملکرد مطمئن دستگاه ها تضمین گردد.بنا براین باید از جریان یافتن ایمن و کنترل شده جریان های مذکور به زمین اطمینان حاصل کرد.

5-مقررات و استانداردهای زمین

الزامات سیستم زمین بسته به نوع کاربرد آن می تواند متفاوت باشد.به خصوص در هر سیستم الکتریکی , الزامات سیستم های زمینی که برای تجهیز الکتریکی , برای حفاظت در برابر صاعقه و برای کار صحیح لوازم الکترونیکی به کار می روند متفاوت خواهد بود.

اجرای صحیح سیستم زمین متضمن اشراف بر جزئیات و الزامات محل مورد نظر است. خصوصیات الکتریکی خاک , جنس هادی های زمین , نقاط اتصال و ترمینال های زمین , عوامل حائز اهمیت در طراحی سیستم زمین هستند. برای این منظور می توان به مفاد مقررات و استاندارهای مربوطه استناد کرد.

بسیاری از مقررات و استانداردها الزامات حداقلی سیستم های زمین و همبندی را بیان کرده اند و همواره طراحی و اجرای زمین در آن ها از مهم ترین جنبه های هر سیستم توزیع نیرو به شمار رفته است. ولی تلقی و برداشت بسیاری از این افراد از این مقررات و استانداردها لزوماً صحیح نیست  همین است که منجر به اجرای نادرست سیستم های زمین شده است.

6-سیستم های زمین باید حائز شرایط زیر باشد:  

1-  موج صاعقه انتقال یافته توسط هادی های نزولی و سیستم را به طور مؤثری در زمین مستهلک و میرا کند.

2-امواج الکتریکی دیگر و اتصال کوتاه ها را به طور مؤثری مستهلک نماید, به طوری آسیب های احتیاط ناشی از ولتاژهای گام و تماس به حداقل برساند.

3-یک مرجع صفر پایدار برای مدارهای رادیویی و مخابراتی موجود در محل فراهم کند و در خلال شرایط عادی , نویز را از این طریق به حداقل برساند.

4-به طور مناسبی همبند شده و یک مجموعه هم پتانسیل را برای شرایط و نوع خط فراهم کند.

5-از حیث الکتریکی و میکانیکی در حد کافی مقاوم باشد, به طوری که بتوان عمری در حدود 40 سال برای آن انتظار داشت.

یکی از وظایف جنبی سیستم زمین ایجاد نقطه مرجعی برای هادی های مدار است, به طوری که ولتاژ آن ها نسبت به این زمین مرجع, در شرایط کار نرمال , مقداری پایدار باشد.جرم کلی زمین الزاماً برای ایفای نقش مرجع کاندید نمیشود. ممکن است که المان القایی این کار را انجام دهد.در واقع وظیفه الکترود و ترمینال زمین ایجاد "مکان" یک اتصال الکتریکی خوب با جرم کلی زمین است.

 

*وظایف اصلی سیستم زمین عبارت اند از :

          ایمنی فردی

  حفاظت هم پتانسیل کننده و همبندی

               کاهش نویز الکتریکی

پیشگیری از پتانسیل های

گام و تماس یا مرگ در اثر

لمس همزمان بدنه های فلزی,

شاسی ها,  لوله کشی ها, و سایر

بخش های هادی که بر اثر صاعقه

یا اتصالی جریان از آن هاگذشته

است.

ایجاد یک سیستم کم امپدانس با زمین و

همبندی بین بدنه هادی دستگاه های الکتریکی

هادی های بیگانه, هادی حفاظتی و غیره به

طوری که جریان های اتصالی یا صاعقه به

سرعت مستهلک شده و ولتاژهای خطرناک

حاصل نشوند.وجود زمین خوب , ضمناً برای

تسهیل عملکرد , ادوات حفاظتی اضافه

جریان هم مناسب است .(کلیدهای مینیاتوری

 و فیوزها)

زمین خوب در کاهش نویز الکتریکی مؤثر

است و باعث می شود که :

1-حداقل امپدانس بین نقاط زمین انواع

سیگنال ها در ساختمان وجود داشته باشد.

2-حداقل ولتاژ بین تجهیزات متصل به هم

ایجاد خواهد شد.

3-حداقل اثر تزویجی برا ی میدان های

الکتریکی و مغناطیسی دیده می شود.

برچسب ها
  ارسال نظر
دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط مدیر سایت در وب سایت منتشر خواهد شد.
پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نخواهد شد.