ارت الکترونیکی

سیستم ارت الکترونیکی یک دستگاه قدرتمند و منحصر بفرد حفاظت از برق گرفتگی

و حفاظت از تجهیزات و سیستم های برقی و الکترونیکی می باشد که به شماره ۴۶۶۶۰ در سازمان ثبت اختراعات و علایم تجاری به ثبت رسیده است .

این سیستم با هدف تخلیه الکتریکی بدنه مصرف کننده ها ، حذف ولتاژهای اضافه بدنه تجهیزات ،

حفاظت از نشتی جریان بدنه ، حفاظت از اشخاص و تجهیزات در زمان اتصال فاز و برق به بدنه،

حفاظت از اشخاص و تجهیزات در زمان شناور شدن نول شبکه برق،

حفاظت از اشخاص و تجهیزات در زمان قطع نول شبکه و دو فاز شدن شبکه برق و حفاظت از تجهیزات در مقابل اضافه ولتاژهای گذرا طراحی شده است.

ارت الکترونیکی

دستگاه ارت الکترونیکی

دستگاه ارت الکترونیکی با تجهیزات بصورت سری متصل می شود و بر اساس تکفاز یا سه فاز بودن تجهیزات

و همچنین میزان توان مصرفی یا آمپر مصرفی در انواع مختلف تولید می شود.

کاربرد ارت الکترونیکی

مهمترین کاربرد سیستم ارت الکترونیکی، تجهیزات و دستگاه های جریان ضعیف و حساس الکترونیکی ،

مخابراتی ، کامپیوتری و ابزار دقیق می باشد ، این گروه از سیستم ها با توجه به حساسیت های بالای قطعات بکار رفته

در آنها و همچنین حساسیت در نوع کاری که انجام می دهند، در مقابل نویزهای الکتریکی آسیب پذیرتر بوده 

و ممکن است خطایی که در شبکه برق ایجاد می شود، آسیبی به یک موتور الکتریکی وارد نکند ولی همان خطا،

می‌تواند در عملکرد سیستم های الکترونیکی و کامپیوتری اختلال ایجاد نمایند و یا حتی به آنها آسیب های سخت افزاری وارد نماید.

سیستم ارت الکترونیکی یک سیستم حفاظت از بدنه  دقیق و با سرعت عملکرد حفاظتی بالا است که

می تواند با استفاده از یک اتصال زمین ساده، حفاظت از برقگرفتگی و حفاظت از تجهیزات حساس

و گران قیمت را با امنیت بالا انجام دهد و علاوه بر بالا بردن بهره وری از خسارت های احتمالی

به دلایل خطاها و مشکلات در شبکه برق جلوگیری نماید .

ارت الکترونیکی

مشخصات فنی

دارای ورودی و خروجی تکفاز یا سه فاز، دارای خروجی ۵ آمپر تا چند صد آمپر،

دارای کابل رابط برای نصب بر بدنه فلزی مصرف کننده الکتریکی برای تثبیت بدنه در صفر ،

دارای سنسور تشخیص نفوذ آب به تأسیسات الکتریکی و قطع سریع برق ،

دارای خاصیت تشخیص خطای اتصال بدنه و قطع برق ، با سرعت قطع برق در ۲۵ میلی ثانیه ،

قطع برق در موقع افزایش ولتاژ ارت به بالای ۲۰ ولت ، جذب ولتاژ‌ها و جریان‌های القایی

بر روی بدنه فلزی دستگاه‌های مصرف کننده الکتریکی و کاهش ولتاژ ارت به پایین‌تر از ۱ ولت،

تغذیه با ۲۲۰ ولت ۵۰ هرتز –  دارای چندین مکانیزم و پشتیبان‌های حفاظتی

برای جلوگیری از احتمال هر گونه خطا – ضد زلزله – ضد آب .

مزایای سیستم ارت الکترونیکی :

۱- بدون استفاده از چاه ارت : در صورت استفاده از سیستم ارت الکترونیکی دیگر نیازی به استفاده از چاه ارت نیست!!!

۲- سرعت بسیار بالا در هنگام عمل قطع برق: سیستم ارت الکترونیکی در صورت اتصال بدنه به سرعت برق را قطع می‌نماید.

سرعت این سیستم بسیار بالاتر از سیستم‌های ایمنی دیگر است و سرعت آن در حدود ۲۵ میلی ثانیه است.

۳- عدم کاربرد سیم ضخیم برای سیم کشی ارت: در تأسیسات الکتریکی برای پایین آوردن مقاومت

و همچنین قطع فیوز در هنگام اتصال بدنه از سیم ضخیم استفاده می‌کنند.

ولی در سیستم ارت الکترونیکی نیازی به سیم ضخیم برای سیم کشی ارت نیست.

۴- کاربرد در انواع قدرت‌های الکتریکی از ۱ کیلووات تا چند صد کیلووات

۵- عدم رخ دادن اتصال کوتاه و قطع شدن فیوز در هنگام عملکرد: در سیستم چاه ارت هنگام اتصال بدنه اتصال کوتاه رخ می‌دهد.

ولتاژ صفر می‌شود و جریان به حداکثر می‌رسد. در این هنگام فیوز اصلی قطع می‌شود.

در سیستم ارت الکترونیکی درهنگام اتصال بدنه بدون تأثیر بر روی برق اصلی، برق بصورت سوئیچینگ قطع می‌شود.

۶- بالا بردن امنیت الکتریکی سیستم‌های الکترونیکی و رایانه ای، بخاطر حذف مکانیزم اتصال کوتاه و استفاده از مکانیزم سوئیچینگ

۷- جلوگیری از برق گرفتگی در صورت اتصال بدنه و قطع سریع برق

۸- جذب ولتاژ‌ها و جریان‌های القایی بر روی بدنه فلزی تأسیسات الکتریکی و تثبیت بدنه فلزی در صفر

۹- عدم خطا در عملکرد

۱۰- دارای خاصیت تشحیص نفوذ آب به تأسیسات الکتریکی و قطع سریع برق در هنگام نفوذ آب به تأسیسات الکتریکی

۱۱- هوشمند

۱۲- بسیار کم هزینه نسبت به چاه ارت

۱۳- دارای عمر طولانی: چاه‌های ارت هر چند سال یکبار از مدار خارج می‌شوند و بلا استفاده هستند،

ولی سیستم ارت الکترونیکی دارای عمر بسیار طولانی است.

۱۴- بسیار کم حجم و دارای ابعاد بسیار کوچک

۱۵- نصب سریع و آسان

۱۶- قطع برق در موقع بروز جرقه‌های شدید داخل تأسیسات الکتریکی

۱۷- در پایان اعلام می‌گردد که سیستم ارت الکترونیکی هیچ ارتباطی به کلید‌های محافظ جان که به نام‌های FI، RCD  و F. & G. هستند، ندارد.

کلید‌های محافظ جان دارای مکانیزم ساده هستند و صرفاً یک نشت یاب هستند،

ولی سیستم ارت الکترونیکی یک نشت گیر است و جریان‌های القایی را به سمت خود جذب می‌کند

و در صورت اتصال بدنه به سرعت برق را قطع می‌کند

اساس کار ارت الکترونیکی

 برق بر اساس پتانسیل الکتریکی یا ولتاژ عمل می کند. اختلاف پتانسیل بین دو نقطه سبب ایجاد انرژی الکتریکی می شود.

این انرژی سبب به کار افتادن تجهیزات برقی می شود.

در سیستم برق مصرفی بین فاز و نول و یا دو فاز غیر همنام اختلاف پتانسیل وجود دارد.

این عدد در کشور ما بین فاز و نول ۲۲۰ ولت و بین دو فاز غیر همنام ۳۸۰ ولت می باشد.

این اختلاف پتانسیل بین هر فاز و زمین نیز وجود دارد و زمین به عنوان نقطه صفر ولتاژ لحاظ می شود.

سیستم ارت برای هدایت جریان ناخواسته به زمین طراحی شده است.

تمامی تجهیزات برقی با ولتاژ کار می کنند. از این رو افزایش و کاهش ولتاژ سبب آتش سوزی و سوختن مدارات سیستم برقی می شود.

همچنین در موارادی امکان برق گرفتگی هم وجود دارد.

در صورتی که بدن انسان بین دو نقطه با اختلاف فاز مثل فاز و نول یا فاز و زمین قرار بگیرد جریان الکتریکی از بدن انسان عبور می کند

و سبب برق گرفتگی فرد می شود. به همین منظور از سیستم ارت استفاده می شود.

در این سیستم در صورت وجود بار الکتریکی در قسمت هایی که نباید برق دار باشد به وجود بیاید بار به زمین منتقل می شود.

سیستم ارتینگ چیست ؟

در بسیاری از مکان ها قسمت های خاص تجهیزات مانند بدنه و قسمت هایی که نباید برق دار باشند از سیستم ارت استفاده می شود

که وظیفه آن انتقال ولتاژ به زمین می باشد برای محافظت از افراد و تجهیزات.

جریان الکتریکی همیشه مسیر کوتاه و دارای کمترین مقاومت را انتخاب می کند.

فرض کنید که بدنه یک دستگاه برق دار شود و این بدنه به چاه ارت وصل باشد.

حال دست ما به بدن این دستگاه می خورد. مقاومت بدن انسان ها با یکدیگر متفاوت است.

این عدد از ۱ کیلو اهم تا ۱۰۰ کیلو اهم بسته به خشک بودن و سالم بودن پوست و فیزیک افراد متغیر می باشد.

این مسئله در مورد مدارات الکتریکی نیز صادق است با این تفاوت که این مدارات امکان دارد دارای مقاومت بسیار کمتری از بدن انسان باشند.

به همین علت چاه ارت باید دارای کمترین مقاومت ممکن باشد.

هدف از اجرای سیستم ارت چیست ؟

در گذشته حدودا در ۲۰۰ سال پیش اساسا مفهومی به نام سیستم ارتینگ وجود نداشت و هیچ جایی از تجهیزات الکتریکی ارت دیده نمی شد

و به همین دلیل در منازل و اماکن عمومی برق گرفتگی و صدمات بسیاری به بار می آمد.

در سال ۱۹۲۴ و برای اولین بار استفاده از سیستم ارت در انگلستان اجباری شد و اکثر اماکن در انگلستان از سیستم ارت استفاده کردند.

اما امروزه کاربردی همانند خود برق را داراست و از اهمیت بسیار ویژه ای برخوردار است.

چنانکه در مخابرات به سیستم های ارتینگ بسیار حساس و دقیق برای جلوگیری نویز در شبکه نیاز است

و نیز در شبکه های انتقال و توزیع برق کاربرد فراوان دارد؛ شبکه های برق گیر بدون سیم ارت عملا بدون استفاده هستند.

از همین رو هدف از ایجاد این سیستم این است که اگر هریک از سیم های فاز و یا سیم نول به هر طریقی به بدنه دستگاه اتصال کند

و مدار الکتریکی مورد نظر دچار نشتی جریان شود؛ این نشتی جریان توسط سیم ارت به زمین منتقل شده

و از برق گرفتگی و یا در مواردی اتصالی دستگاه جلوگیری می شود.

که مهمترین هدف از اجرای سیستم ارتینگ جلوگیری از برق گرفتگی و خطرات ناشی از آن است.

وظیفه اصلی سیستم ارتینگ این است که هر جریان الکتریکی که وارد این سیستم شد را به طور کامل به زمین منتقل کند.

سیستم ارتینگ متشکل از چاه ارت و سیم متصل به چاه می باشد.

اهداف کلی سیستم ارتینگ چیست ؟

  • مهار جریان های تولیدشده از القـائـات الکترو مغناطیسی و تخلیه الکتریسته ساکن
  • کاهش ولتاژ گـام و تماس در مواقع بروز اختلاف پتانسیل های خطرناک
  • کارکرد صحیح تجهیزات حفاظتی
  • حفاظت جان انسان ها و کاربـرد مناسب سیستم های الکتریکی ، الکترونیکی و دیجیتالی

انواع سیستم ارت

سیستم‌های ارتینگ به دو دسته کلی تکفاز و سه‌فاز تقسیم بندی می‌شوند:

برای مشخص کردن هادی های فاز از L (Live) ، هادی خنثی N از (Neutral) ،

هادی زمین از PE (Protective Earth) و هادی مشترک خنثی و زمین از PEN(PE + N) استفاده می‌کنیم.

انواع سیستم زمین تک فاز

سیستم دو سیمه L1 + L2 , L1 + N , L1 + PEN

سیستم سه سیمه L1 + N + P

انواع سیستم زمین سه فاز

سیستم سه سیمه L1 + L2 + L3

سیستم چهار سیمه L1 + L2 + L3 + (N , PE , PEN)

سیستم پنج سیمه L1 + L2 + L3 + N + PE

انواع سیستم های زمین

سیستم ارت TN شامل انواع TN-C ، TN-S و TN-C-S

سیستم ارت TT

سیستم ارت IT

سیستم‌ زمین TN-C

در این سیستم نول و ارت مشترک هستند.به این صورت که شینه نول به چاه ارت متصل می‌شود

و بعد از آن به وسیله سیم PEN هم به عنوان سیم خنثی استفاده می‌شود و هم به بدنه برای حفاظت زمین متصل می‌شوند. 

سیستم‌ زمین TN-S

در این سیستم نول و ارت از هم جدا هستند. اما هنوز سیم خنثی به چاه ارت متصل خواهد بود منتها فقط در ابتدا و در شینه .