نظام الأرضى (التأريض) Earthing system
تعاريف :
🏞🏞🏞🏞🏞
1- الفرق بين GROUND و EARTH
قريبان جدا فى المعنى ويستخدمان بنفس المعنى احيانا وهو الارض .
مع ذلك يمكن القول بان EARTH هى باطن الارض بينما GROUND هى سطح الارض وعملية توصيل سطح الارض بباطنه لجعل جهدهما واحد(جهد = صفر) تعرف بعملية التاريض Earthing .
والارض تعتبر موصل جهده صفر فولت وهى المرجع لجهد اى موصل اخر .
2- موصل الارضى للحماية PE
🏞🏞🏞🏞
هو موصل كهربائى يوصل بين الاجسام (اجهزة ومعدات)التى على سطح الارض بالتربة داخل الارض فى محاولة لجعل جهد تلك الاجسام مساوى تقريبا لجهد الارض اى صفر تقريبا بغرض حماية الاشخاص من الضررعند لمس تلك الاجسام نتيجة للتيار الكهربائى .
3- الموصل الحى : LIVE-LINE والموصل المحايد : NEUTRAL
فى نظام توزيع الطاقة باربعة موصلات يخرج من المولد المحلى او من محول التعذية بالطاقة الكهربية اربعة موصلات .
ثلاثة موصلات تسمى الخطوط ( الحية lines ( وفرق الجهد بين كل موصل منها والاخر يسمى جهد الخط line volt وهو 380V(كمثال).
🏞🏞🏞🏞
الموصل الرابع يسمى الموصل المحايد او المتعادل NEUTRAL وهو محايد او متعادل بالنسبة للثلاثة موصلات الاخرى ومن ثم يمكن اعتبار ان جهدة بصفر بالنسبة الى تلك الموصلات ( وربما كان له جهد بالنسبة لجهد الارض وهذا وا سوف نعرفه فيما بعد ).
الغرض الاساسى من الموصل المحايد هو استخدامه لتوزيع القدرة على المستهلك بجهد قيمته 220V وهو الجهد بين اى خط وبينه .
الغرض من عملية الارضى او التأريض :
🏞🏞🏞
في شبكات (انظمة)الإمداد بالكهرباء نظام التأريض يحدد الجهد الكهربائي للموصلات (اى موصل له جهد كهربائى يسمى بالموصل الحى Live ) بالنسبة لسطح الأرض كموصل جهده بصفر .
اختيار نظام التأريض له انعكاسات على السلامة والتوافق الكهرومغناطيسي لانظمة الامداد بالطاقة.
علما بأن لوائح (قوانين) نظم التأريض Earthing (الارضى grounding) تختلف اختلافا كبيرامن بلد الى آخر.
1- الارضى بغرض الحماية :
وصلة الحماية الارضية (PE) تضمن ان جميع الأسطح الموصلة المكشوفة لها نفس الجهد الكهربائى لسطح الارض لتجنب خطر حدوث صدمة كهربائية اذا لمس شخص جهاز حدث به انهيار او تلف فى عزله الكهربائى.
🏞🏞🏞🏞
اى انه نضمن في حالة وجود خطأ بالعزل ( او دائرة قصر ) يمر تيار كبير جدا والذي سوف يؤدي الى تشغيل جهاز الحماية نتيجة زيادة التيار (كالمصهرات او القواطع الاتوماتيكية ) فتقوم بقطع التيار الكهربائي.
2- الارضى الوظيفى (كوظيفة او عمل ):
ووصلة الارضى لا تقوم فقط بمهمة توفير الحماية من الصدمات الكهربائية بل لها وظيفة اخرى تقوم بها .
• فيمكن ان تحمل تيار كهربائى اثناء العمل العادى للجهاز .
🏞🏞
• كما يمكن ان تستخدم وصلة الارضى فى اخماد الارتفاعات الشديدة فى الجهد surge
• وتستخدم فى مرشحات (فلاتر) التداخلات الكهرومغناطيسية .
• وفى بعض انواع الهوائيات واجهزة القياسات المختلفة .
المصطلحات القياسية الدولية للتأريض :
تنص على ان هناك ثلاث فصائل لترتيبات (لتنظيم) التأريض ، وذلك باستخدام اكواد مكونة من حرفين وهذه الفصائل هى TN و TT و IT.
🏞🏞
الحرف الأول :
يشير إلى العلاقة بين الأرضى earth ومعدات الامداد بالطاقة (مولد أو محول) :اى يختص بجهة الامداد بالطاقة .
• الحرف T من كلمة Terre بالفرنسية وترجمتها ارض) يعنى يوجداتصال مباشر بين نقطة فى جانب الامداد بالطاقة والأرضى .
• الحرف I (Isolated معزول ) يعنى لا يوجد نقطة فى جانب الامداد بالطاقة متصلة مع الأرضى (الجانب معزول) ، ربما باستثناء وجود مقاومة مرتفعة .
🏞🏞🏞
الحرف الثانى :
يشير الى العلاقة بين الأرضى والجهاز الكهربائي المطلوب امداده بالقدرة حيث :
اى يختص بجانب المستهلك
• الحرف T : يعنى وجوداتصال مباشر بين نقطة بجانب المستهلك والأرضى
• الحرف N Neutral اى محايد او متعادل) يعنى وجوداتصال مباشر بين المستهلك والطرف المحايد neutral في أصل التركيب وهو متصل بالارضى .
انواع شبكات توزيع الطاقة :
🏞🏞
1- الشبكات نوع TN
فى هذا النظام توجد نقطة عند جانب الامداد بالطاقة (مولد محلى او محول توزيع) متصلة بالارضى (دلالة الحرف T).
هذه النقطة غالبا ما تكون نقطة النجمة فى النظام اثلاثى الاطوار .
جسم الجهاز الكهربائى متصل بالارضى الى هذه النقطة (دلالة الحرف N).
🏞🏞🏞
الموصل الذى يوصل الاجزاء المعدنية المعرضة للمس عند المستهلك يسمى موصل ارضى الحماية ويرمز له بالحروف (PE) .
والموصل الذى يوصل نقطة النجمة فى النظام الثلاثى الاطوار لتوزيع الطاقة (او الذى يحمل ما يسمى بالتيار الراجع فى النظام احادى الطور ) يسمى المحايد او المتعادل ويرمز له بالحرف (N) .
يوجد ثلاثة طرق للتوصيل فى هذا النظام :
النظام TN?S :
وحرف ال S يعنى separate اى منفصل وفيها كل من الموصل PE والموصل N يكونان موصلان منفصلان ويتصلان فقط قرب مصدر القدرة .
🏞🏞🏞
النظام TN?C :
الحرف C يعنى combined اى الجمع بين وظيفة كل من PE و N بكابل واحد يوصل بين مصدر الطاقة ونقطة مدخل البناء وفى داخل البناء يستخدم موصل منفصل ل PE واخر لل N .
النظام TN-C-S
وفيه جزء من النظام يكون مشترك ويكون منفصل فى بعض الاجزاء .
🏞🏞🏞
لشبكة بنظام TT:
فى هذا النظام يتم عمل وصلة ارضى الحماية عند جانب المستهلك بغض النظر عن الارضى الموجود عند مصدر الطاقة .
واهم ما يميز هذا النظام هو خلوه من التداخلات ذات التردد المنخفض واتردد المرتفع واتى تصل من خلال الموصل N والناتجة عن الاجهزة الكهربية المختلفة المتصلة به .
ولهذا فهذا النظام هو المفضل للاستخدامات الخاصة مثل مواقع الاتصالات السلكية والاسلكية .
كما ان هذا النظام يتجنب مخاطر قطع الكابل N
شبكة IT
فى هذا النظام لا يوجد اى اتصال بالارضى على الاطلاق وقد يوجد فقط مقاومة مرتفعة .
كما فى حالات الطائرات والسفن حيث لا يوجد ارض لعمل ارضى .
فى هذا النظام يستخدم جهاز لمراقبة العزل الكهربائى وعند انهيار او انخفاض العزل يعطى هذا الجهاز انذار .
🏞🏞🏞🏞
