سیستم اتصال به زمین و انواع آن

یکی از مهم ترین سیستم های حفاظتی موجود، سیستم اتصال به زمین است. این سیستم محافظ افراد و تجهیزات اطراف وسیله مورد نظر، است. با توجه به کاربرد استثنائی و مهمی که این سازه های فوق العاده دارند، برای تمام مهندسین ضروری است که از انواع مختلف آن آگاهی داشته باشند. در واقع هر مهندس با توجه به مشخصات تجهیزات و میزان جریان، به انتخاب یکی از این سیستم های حفاظتی اقدام می کند.

منظور از سیستم اتصال به زمین چیست؟

زمین غالبا از موادی تشکیل شده که آن را تبدیل به هادی الکتریسیته کرده است. به همین دلیل اگر جسمی که دارای پنتانسیل است، روی زمین قرار گیرد و یک فرد با این وسیله تماس پیدا کند، احتمال برق گرفتگی به دلیل برقراری جریان، بالا می رود. علت استفاده از سیستم مذکور همگن سازی انرژی ذخیره شده برخی از تجهیزات با زمین است.

در واقع با استفاده از این اتصالات می توان انرژی را همگام با جرم زمین به صفر رساند و از بروز خطرات احتمالی جلوگیری کرد. در علم مهندسی برق، جهت هدایت انرژی های مضاعف تجهیزات الکتریکی از دو روش برای هدایت انرژی به زمین استفاده می شود. زمین کردن حفاظتی و زمین کردن الکتریکی به عنوان دو روش نام برده شناخته می شوند. همانطور که اشاره شد، سیستم  اتصال به زمین از انواع متفاوتی تشکیل شده اند که در ادامه مطالب به بررسی آن ها خواهیم پرداخت.

• (TN)
• (TN-S)
• (TN-C)
• (TNCS)
• (TT)

حروف اختصاری در نام گذاری سیستم اتصال به زمین

با توجه به مطالب فوق، می بایست در نظر داشت که هر یک از نام های انواع سیستم اتصال به زمین برگرفته از محفف کلمات مرتبط با تاسیسات الکتریکی است. به گونه ای که حرف (T) نماد و نشانه نقطه ای است که دارای اتصال مستقیم به زمین خواهد بود.

در مقابل حرف (I) جهت شناسایی قسمت ها و ناحیه های دارای برق است که به نسبت زمین عایق هستند. همچنین کلمه (S) نمایانگر شرایطی است که بدنه هادی توسط (PE) به نقطه ای خنثی متصل شده است. با این حال برای نشان دادن اتصال مستقیم بدنه به نقطه زمین از حرف (N) استفاده خواهد شد.

البته در تشریح کلمات اختصاری قابل ذکر است که کلمه (C) برای نشان دادن اتصال بدنه هادی به هادی حفاظتی و خنثی کاربرد دارد. در بین تمامی این حروف اختصاری، برای نشان دادن اتصال زمین (PE) را در نظر خواهند گرفت.

معرفی متداول ترین نوع اتصالات زمین

به طور کلی می توان در نظر داشت که سیستم ارت یا اتصالات به زمین دارای سه نوع متداول و شناخته شده هستند. به نحوی که سیستم های (TN)، (TT) و (IT) به عنوان متداول ترین نوع این سیستم اتصال زمین شناسایی می شوند. هر یک از این موارد به وسیله حروف اختصاری نام گذاری شده اند که در ادامه به بررسی کامل آن ها خواهیم پرداخت.

معرفی سیستم (TN)

سیستم (TN) یکی از مشهورترین نوع سیستم های ارت است. در این نوع از سیستم اتصال به زمین شاهد اتصال مستقیم دستگاه به زمین خواهیم بود. در واقع مهندسان یکی از نقاط ژنراتور را به زمین متصل خواهند کرد، البته تشخیص این نقطه بستگی به تعداد فاز تجهیزات خواهد داشت. بنابراین می توان گفت در سیستم های ارت نوع (TN)، منبع تغذیه مماس با زمین قرار داده شده است. در مقابل برای بدنه فلزی و هادی های بیگانه در تجهیزات منتخب اتصال مستقیم به نول منبع تغذیه در نظر گرفته خواهد شد.

معرفی سیستم (TN-S)

این نمونه سیستم های زمین به عنوان یکی از زیر گروه های سیستم (TN) شناخته می شود. اتصال هایی که برای این نوع در نظر می گیرند کمی متمایز تر از سایر سیستم ها است؛ به گونه ای که نقطه نول منبع، بدنه فلزی تاسیسات و نقطه زمین سیستم، متصل به هم هستند. در نهایت مجموع اتصال های گفته شده را به زمین متصل خواهند کرد.

معرفی سیستم (TNCS)

نکته حائز اهمیت درباره سیستم اتصال به زمین این است که دو نوع (TN-S) و (TN-C) به صورت همزمان قابلیت استفاده خواهند داشت. این به معنای آن است که در هر نوع تاسیسات الکتریکی سیم نول و ارت متصل به هم استفاده می شوند یا می توانند در بخشی مجزا و اشتراکی کاربرد داشته باشند.

البته جهت کارایی دقیق می بایست اتصال (TNC) را در بالا سیم اتصال (TNS) قرار داد. علت این کار این است که در صورت قطعی سیستم نول (TNS)، شاهد قطع و بروز اختلال در سیستم های هادی پایین تر یا (TNC) خواهیم بود. بنابراین برای به حداقل رساندن ایجاد اختلالات در سیستم، توجه به نکات فنی و حفاظتی ضرورت خواهد داشت.

معرفی سیستم (TN-C)

در این نوع از سیستم ارت نول و (PE) به هم متصل می شوند، در این صورت برای تشریح آن ها از اتصال (PEN) استفاده خواهد شد.

سیم (PEN) از نمونه سیم هایی است که به طور مستقیم به زمین یا به اصطلاح چاه ارت متصل می شود. این اتصال موجب می شود که جریان موجود در سیم به صورت خنثی عمل کنند و مستقیم به بدنه تجهیزات متصل شوند.

معرفی سیستم های (TT) 

سیستم های (TT) دارای یک نقطه اتصال مستقیم به زمین هستند. در این سیستم اتصال به زمین تمام بدنه تجهیزات برقی، به الکترود مجزای زمین متصل می شوند. الکترودها از لحاظ الکتریکی مستقل از الکترود منبع خواهند بود. ساختار این سیستم ها به نحوی طراحی شده است که هیچ گونه نویزی با فرکانس های متفاوت در آن وجود نخواهد داشت.

کاربرد سیستم های اتصال به زمین

همانطور که اشاره شد، سیستم اتصال به زمین دارای انواع متنوعی هستند که دارای کارکرد حفاظتی در سیستم های الکتریکی خواهند بود. ساختار این سیستم ها به نحوی طراحی شده است که موجب جلوگیری از برق گرفتگی و آتش سوزی در سازه های الکتریکی می شود؛ به گونه ای که با همگام سازی جریان دستگاه با انرژی زمین، آن را به صفر نزدیک کرده و در نهایت انرژی سیستم توسط زمین خنثی خواهد شد. البته قابل ذکر است که نحوه اتصال ها و زمین کردن ها به صورت مصنوعی ایجاد می شود و مقاومت به شدت پایینی برای عبور جریان ایجاد می کند.

سخن آخر

در این مقاله به بررسی انواع سیستم اتصال به زمین و کاربردهای آن پرداختیم. همچنین خراسان الکتریک، برای پاسخگویی به بسیاری از سوالات کاربران، مقاله های متنوعی دارد که می توانید از آن ها دیدن کنید. ضمنا اگر قصد خرید سیم و کابل خراسان الکتریک را دارید می توانید از طریق همین سایت اقدام کنید.

خراسان الکتریک

سوالات متداول

• سیستم اتصال به زمین چیست؟

زمین غالبا از موادی تشکیل شده که آن را تبدیل به هادی الکتریسیته کرده است. به همین دلیل اگر جسمی که دارای پنتانسیل است، روی زمین قرار گیرد و یک فرد با این وسیله تماس پیدا کند، احتمال برق گرفتگی به دلیل برقراری جریان، بالا می رود. علت استفاده از سیستم مذکور همگن سازی انرژی ذخیره شده برخی از تجهیزات با زمین است.

• سیستم اتصال به زمین چند نوع است؟

انواع مختلفی از سیستم اتصال به زمین وجود دارد که در مقاله به معرفی آن ها پرداخته ایم. از جمله آن ها می توان به (TN)، (TN-S)، (TN-C)، (TNCS) و (TT) اشاره کرد.