نظام التأريض الكهربائي و أنواعه

نظام التأريض الكهربائي:
يعتبر نظام التأريض الكهربائي من أهم مكونات نظام الكهرباء سواء في محطات التوليد ام التحويل ام شبكات النقل والتوزيع وعند المستثمرين.
الغاية من تأريض نظام الكهرباء:
1- هي حماية الأشخاص (والحيوانات ) من التكهرب نتيجة حصول عطل كهربائي (إنهيار العازلية لأسلاك نقل التيار الكهربائي وضمن الأجهزة الكهربائية ), أي تسرب التيار الكهربائي.
2- حماية الأجهزة الكهربائية من الأعطال المحتملة. عند إنهيار العازلية.
3- تقليل من احتمالية حدوث الحرائق.
4- تعمل على تفريغ الشحنات الساكنة (الإستاتيكية).
5- حماية الأجهزة من التغيير المفاجئ في جهد التغذية (Voltage Surges).
مبدأ الحماية: هي تمرير تيار العطل النا شئ والملامس لهيكل الالات ( غسالة –براد- محركات---) محولات القدرة وخطوط النقل ووو, إلى الأرض عبر ناقل معدني(نحاسي عالاغلب), ( باعتبار ان كمون الارض صفر تقريبا).
ويعتبر تيار الصاعقة هو تيارعطل يجب تفريغه إلى الأرضي.
- مكونات شبكة التأريض الكهربائي:
1- المآخذ الأرضية: هي مجموعة من القضبان أو الصفائح المعدنية, والتي يتم دفنها في الأرض، بهدف التوصيل الجيد بين شبكة التأريض والتربة المحيطة بها. ويجب ان تكون خالية من المواد العازلة كالشحوم والزيوت.
وهناك عدة انواع من المآخذ الأرضية ,أذكر منها:
1- مأخذ أرضي موصول بأساس البناء, وهو عبارة عن ناقل عاري او مجدول من النحاس(50ملم2) او الفولاذ المغلفن (100ملم2) ويمدد على عمق واحد متر من سطح الارض وعلى بعد 25سم من الجدران الاساس.
2- مأخذ أرضي وتدي: يتكون من عدة قضبان نحاسية بقطر 16مم او من الحديد المزئبق المغلفن بقطر 5سم
وبطول 2-3متر, وموصولة مع بعضها بناقل.
3- مأخذ أرضي بواسطة شبكة عدادات المياه: وتستعمل في الابنية القديمة والتي يتعذر بها انشاء حفرة تأريض(وأنا شخصيا لا أنصح بها)
ملاحظة:
تعد مقاومة الناقل الارضي مقبولة اذا كانت اقل من واحد اوم لاجسام الالات ونقطة الارضي لمحولات القياس والاستطاعة, ويجب ان لاتزيد عن 4 اوم للمنازل و 10 اوم للمعامل ونظم الحماية من الصواعق.
2- الناقل الأرضي الرئيسي: هو الناقل الذي يتم توصيله بمجموعة من معادن الأجهزة الكهربائية إلى قطب التوصيل المثبت في الأرض.
3-موصل الربط: يتم من خلاله ربط جميع الهياكل المعدنية بالموصل الرئيسي، ثم يتم توصيله إلى موصل الأرضي الرئيسي مباشرة.
ملاحظات:
- التأريض الوظيفي: يتم من خلاله تأريض نقطة الحيادي التابع لمحولات القدرة الكهربائية، وتأريض النقاط المشتركة لمحولات التيار.
- التأريض بهدف الحماية من الصواعق: يعمل على حماية المنشآت من مخاطر الحريق والدمار الناتج عن تفريغ شحنات التيار العالي.
- مقاومة الأرض :من المعلوم أن كتلة الأرض لديها مقاومة منخفضة جداً، ولكن ذلك لا يعني أن كل مكان في الأرض لديها نفس قيمة المقاومة، المقصود هنا أن كل نوع تربة لديها قيمة معينة.
على سبيل المثال، الأرض الرطبة والتي تحتوي على أملاح تكون مقاومة منخفضة جداً، مقارنة مع الأرض الجافة والصحراوية التي تزيد مقاومته قليلاً.
المقاومة النوعية التربة:
تتغير قيمة المقاومة النوعية بناءً على نوعية ونسبة الرطوبة وكمية الأملاح الموجود بها، كل هذا يؤثر بشكل مباشر على توصيل نظام التأريض الكهربائي.
واذا تبين بعد تنفيذ شبكة التاريض وقياس مقاومتها بانها تزيد عن القيم المسموح بها , فانه يتوجب تخفيض المقاومة عن طريق وضع 20-40كغ من ملح الطعام مع اضافة الماء.في حفرة التاريض بتماس الاوتاد .
- الفرق بين خط الحيادي وخط التأريض: يجب ان نفرق بين الخط الحيادي والتاريض.
الخط الحيادي (النتر- البارد): هو الخط الموجود في الدائرة الكهربائية، ووظيفته غلق الدائرة الكهربائية من أجل مرور التيار الطبيعي من مصدر التغذية الى الحمل الى الخط الحيادي.
خط التأريض (Ground): يتم تركيبه على هيكل الجهاز الكهربائي ( الغسالة – المحرك- -- )من أجل حماية الانسان والحمل عند حدوث الأعطال الكهربائية، وتفريغ الشحنات المتراكمة على الهيكل المعدني الى الارض.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
الشكل 1 يبين لنا سريان تيار العطل في حال وجود تاريض او لايوجد.
الشكل 2 حفرة التاريض وطريقة ربط الاوتاد مع بعضها
الشكل 3 يبين التاريض في لوحة التحكم او العدادات