فصل اول :‌

تعاریف

آیین نامه ایمنی تأسیسات الکتریکی با اتصال به زمین

بخش اول :‌کلیات

1- هدف ، ایجاد محیط ایمن از نظر برق گرفتگی با توجه به مقررات ودستور العمل های این آیین نامه می باشد

2- دامنه کاربرد – این آیین نامه برای اجرا در کلیه کارگاه ها مشمول قانون کار که ولتاژ نامی مؤثر سیستم های برقی آنها حداکثر 1000 ولت جریان متناوب می باشد تدوین گردیده است .

3- حداکثر مقاومت اتصال زمین مجاز برای هر سیستم حفاظتی ( دو اهم ) بر مبنای ولتاژ فاز 380 ولت تعیین گردیده و همین مقدار برای مدارهای با ولتاژ فاز حداکثر 1000 ولت نیاز قابل قبول است چنانچه در موارد و تحت شرایط خاصی که ایجاد اتصال زمین مؤثر با مقاومت کل سیستم ( دو اهم ) امکان پذیر نباشد باید مجوز لازم در این مورد ازوزارت کار اخذ گردد.

4- رعایت کلیه مقررات این آیین نامه الزامی بوده و عدم اجرای موارد پیش بینی شده یا انجام نیمه کاره آنها سبب بی اثر شدن و در نتیجه کل سیستم ایمنی مربوطه خواهد گردید.

بخش دوم – تعاریف

واژه های به کار رفته در این آیین نامه به شرح زیر تعریف می گردد:

1- تجهیزات الکتریکی – مصالح و تجهیزاتی که برای تولید ، تبدیل و یا مصرف انرژی الکتریکی به کار می روند از قبیل مولدها ، موتورهای برق ، ترانسفورماتورها ، دستگاه های برقی ، دستگاه های اندازه گیری ، وسایل حفاظتی و مصالح الکتریکی .

2- تأسیسات الکتریکی – هر نوع ترکیبی از وسایل و مصالح به هم پیوسته الکتریکی در محل یا فضای معین

3- مدار الکتریکی ( مدار ) ترکیبی از وسایل و واسطه ها که جریان الکتریکی می تواند از آنها عبور نماید .

4- قسمت برقدار – هر سیم یا هادی که در شرایط عادی تحت ولتاژ الکتریکی باشد

5- بدنه هادی – قسمتی که به سادگی در دسترس بوده و در حالت عادی برقدار نمی باشد ولی ممکن است در اثر بروز نقصی در دستگاه برقدار شود .

6- قسمت های بیگانه – هادی زمین شده یا قسمت هادی که جزئی از تأسیسات الکتریکی را تشکیل نداده باشد ( نظیر اسکلت فلزی ساختمان ها ، لوله های فلزی ، گاز ، آب و حرارت مرکزی و غیره )

7- هادی حفاظتی – هادی هایی که از آن در اقدامات حفاظتی در برابر برق گرفتگی هنگام بروز اتصالی استفاده شده و بدنه های هادی را به قسمت های زیر وصل می نماید :

- بدنه های هادی دیگر

- قسمت های هادی بیگانه

- الکترود زمین برق دار زمین شده

8- هادی خنثی – هادی ای که به نقطه خنثی وصل بوده و به منظورانتقال انرژی الکتریکی از آن استفاده می شود

9- الکترود زمین – یک یا چند قطعه هادی که به منظور برقراری ارتباط الکتریکی سیستم یا جرم کلی زمین ، در خاک مدفون شده باشد .

10- الکترودهای زمین مستقل از نظر الکتریکی – الکترودهایی هستند که فواصل آنها از یکدیگر به قدری است که در صورت عبور حداکثر جریان ممکن از آنها ولتاژ الکترودهای دیگر به مقدار قابل ملاحظه ای تحت تأثیر قرار نگیرند .

11- مقادیر اسمی ( جریان ، توان ، سطح مقطع ..)

الف ) درمورد ابعاد و دیگر مشخصات مکانیکی ، مقدار اسمی مشخص کننده کمیت معینی در حدود رواداریهای تعیین شده می باشد .

ب) در مورد کمیت هایی نظیر توان جریان ولتاژ و غیره که مقدار واقعی آنها بستگی به عوامل دیگری مانند تغییرات در مصرف افت ولتاژ و غیره دارد ، مقدار اسمی کمیتی است که در اثر آن دما و تنش های مکانیکی یا الکترومغناطیسی در دستگاه مولد موتور یا وسایل مصرف کننده دیگر در شرایط متعارفی محیط کار از مقادیر مجاز مربوطه تجاوز نخواهد نمود.

12- جریان اتصال کوتاه – اضافه جریانی است که در اثر متصل شدن دو نقطه با پتانسیل های مختلف در موقع کار عادی از طریق امپدانسی بسیار کوچک بوجود آمده باشد .

13- جریان اتصالی – جریانی است که به زمین جاری می شود .

14- جریان اتصالی به زمین – جریان اتصالی است که به زمین جاری می شود

15- جریان احتمالی اتصال کوتاه – جریانی است که احتمال بروز آن در اثر اتصال کوتاه در یک نقطه یا روی ترمینال های سیستم یاتأسیسات مورد نظر وجود دارد .

16- جریان برق گرفتگی (‌جریانی که از نظر پاتوفیزیولوی خطرناک است )

جریانی است که از بدن انسان و حیوانات عبور نموده و مقدار آن ( با در نظر گرفتن هارمونیکها و زمان تأثیر ) به قدری باشد که آسیب بوجود آورد

17- تجهیزات یا وسایل حفاظتی – تجهیزات و وسائلی است که هدف اولیه آنها قطع جریان مدار در صورت بروز اضافه جریان یا اتصال کوتاه یا اختلال در سیستم ایمنی آن می باشد (‌مانند انواع فیوزها ، کلیدهای خودکار ، کلیدهای جریان تفاضلی و غیره )

18- ولتاژ تماس – ولتاژی که بین قطعاتی که در آن در دسترس باشند بوجود آید

19- قطعاتی که در آن واحد در دسترس می باشند هادی ها با بدنه های هادی که در آن واحد توسط یک شخص قابل لمس باشد ، قسمت های برقدار بدنه های هادی ، بیگانه ، هادی های حفاظتی و الکترودهای زمین قطعاتی هستند که در آن واحد ممکن است در دسترس نباشد .

20- دسترس – منطقه ایست که حدود آن از محل فعالیت عادی افراد قابل لمس باشد.

21-مقاومت سیستم اتصال زمین مقاومت معادلی است از مقاومت الکترود زمین و مقاومت هادی های اتصال زمین نسبت به جرم کلی زمین

شکل

فصل دوم :

کلیات

سیستم توزیع نیرو و اتصال زمین مورد استفاده عموماً‌ سیستم TN از نوع TN-C-S و یا در صورت لزوم TN-S خواهد بود .

به منظور ایجاد ایمنی و حفاظت لازم در برابر برق گرفتگی برای افراد و کارکنانی که از وسایل ،‌ابزارها و دستگاه های برقی استفاده می کنند و همچنین کار صحیح سیستم تأسیسات برقی ، اقدامات زیر باید انجام شود .

الف ) نقطة‌نول سیم پیچ مولدهای برق در نیروگاه های برق و همچنین نقطه نول سیم پیچ ترانسفورماتور در پستهای برق و سیم نول شبکه خطوط هوایی در ابتدا و انتهای خطوط به طول تا 200 متر و در خطوطی به طول بیش از 200 متر علاوه بر ابتدا و انتهای خط در هر فاصله 200 متری ، نول خطوط مذکور باید به الکترود سیستم اتصال زمین مربوط متصل شود . این سیستم به طور کلی اتصال زمین سیستم نامیده می شود.

ب) بدنه یا محفظه فلزی کلیه وسایل ، ابزارها ، دستگاه ها ، ماشین آلات و تابلوهای برقی وهمچنین اسلکت و اجزای فلزی داخلی هریک ، که حامل جریان برق نمی باشد، باید به سیستم اتصال زمین ساختمان مربوط متصل شود این سیستم به طور کلی اتصال زمین وسایل (حفاظتی )‌نامیده می شود .

در نیروگاه ها و پستهای برق سیستم اتصال زمین سیستم و سیستم اتصال زمین وسایل و همچنین سیستم اتصال زمین بدنه تابلوهای فشار قوی باید کلاً از یکدیگر جدا بوده و استفاده از یک سیستم اتصال زمین با الکترود مشترک مجازنمی باشد .

درنیروگاه ها و پستهای برق سیستم اتصال زمین سیستم و سیستم اتصال زمین وسایل و همچنین سیستم اتصال زمین بدنه تابلوهای فشار متوسط ، در صورتی که حائز شرایط استفاده از یک الکترود اتصال زمین نباشد باید دارای هادیها و الکترود جداگانه باشد در این گونه موارد الکترودهای زمین باید به گونه ای استقرار یابد که در حوزه اثر ولتاژ یکدیگر واقع نشود .

درساختمان هایی که مجهز به سیستم حفاظت در برابر آذرخش (‌قفس فاراده یا الکترونیک) می باشد و ساختمان فاقدیک شبکه اتصال زمین عمومی باشد . سیستم اتصال زمین حفاظت در برابر آذرخش باید از سیستمهای اتصال زمین تأسیسات برقی فشار قوی ( به ویژه ناشی از آذرخش ) به تجهیزات فشار ضعیف وجود داشته باشد فاصله الکترودها از یکدیگر درنزدیکترین فاصله نباید از 20 متر کمتر باشد و در مورد الکترودهای قائم این فاصله نباید از 20 متر یا دوبرابر عمق الکترودها هر کدام که بیشتر باشد نزدیکتر باشد .

هادیهای اتصال بین الکترودها و یا شبکه اصلی سیستم اتصال زمین باید در صورت امکان ازتسمه مسی حلقه ای با ابعاد لازم باشد ولی در صورت عدم امکان تهیه آن استفاده از سیم مسی لخت نیز بلامانع است .

در صورتی که سیم اتصال زمین (‌هادی حفاظتی ) با سیمهای فاز ونول کلاً در یک لوله کشیده شود مانند سیم کشی سیستم روشنایی و یا پریزهای برق یک فاز و نول یا سه فاز و نول و مانند آن ، سطح مقطع سیم اتصال زمین باید مساوی با سطح مقطع سیمهای فاز ونول باشد .

درصورتی که سیم اتصال زمین با سیمهای فاز و نول کلاً در یک پوشش قرار گرفته باشد مانند کابلهای معمولی و یا سیمهای چند رشته قابل انعطاف ارتباطی مانند سیم اطوی برقی ، کتری برقی ، سماور برقی، توستر برقی ، یخچال ، ماشین لباسشویی و مانند آن . سطخ مقطع سیم اتصال زمین باید مساوی سطح مقطع سیمهای فاز و نول باشد .

در کابلهایی که سطح مقطع سیم نول نصف سطح مقطع هر سیم فاز می باشد سطح مقطع سیم اتصال زمین و سیم نول باید یکسان باشد .

در صورتی که برای اتصال زمین وسایل وماشین آلات برقی وهمچنین تابلوهای فرعی و اصلی و غیره از سیم یا شینه جداگانهای استفاده شود سطح مقطع آن باید با سطح مقطع نول کابل اصلی دستگاه های مربوط یکسان باشد . مشروط بر این که سطح مقطع سیم نول از 16میلیمتر مربع کمتر نباشد .

برای کابلهایی با سیم نول به مقطع کمتر از 16میلیمتر مربع باید سطح مقطع سیم اتصال زمین 16 میلیمتر مربع منظور شود .

سیستم اتصال زمین شامل چاه اتصال زمین با الکترودهای مختلف و جعبه اتصال آزمون ، و سیم یا تسمه رابط بین شبکه اتصال زمین و چاه اتصال زمین می باشد .

فصل سوم:

زمین کردن

اساس زمین کردن : اساس زمین کردن بر این است که جرم بزرگ زمین به عنوان نقطة صفر در نظر گرفته شود و تمام قسمت هایی که به زمین وصل شده اند هم پتانسیل زمین شوند به عبارت دیگر پتانسیل صفر زمین را بگیرند . نوع کیفیت ارتباط دهندة زمین با تأسیسات الکتریکی دارای اهمیت فوق العاده زیادی است .

اتصال زمین :

اتصال زمین یا داشتن نقطه زمین در شبکه های الکتریکی از دو زاویه مورد توجه قرار می‌گیرد .

الف ) داشتن نقطه ای یا پتانسیل صفر بعنوان مبنا در مواردی که به داشتن این مبنا نیاز است .

ب) داشتن نقطه ای که دارای مقاومت نسبتاً صفر است جهت حفاظت در مقابل خطاهای اتصال بدنه یا اتصال بدن .

در شبکه های تأسیسات الکتریکی بیشتر مورد ب یعنی حفاظت در مقابل اتصال بدنه و بدن مورد نظر است . فرض کنید که یک دستگاه الکتریکی صنعتی و یا خانگی برروی بدنه خود دچار خطای اتصال فاز گردد ، در این حالت بدنه دستگاه دارای ولتاژ اتصال خواهد شد . حال اگر در این حالت بدنه به زمین یعنی یک مقاومت حدود صفر ( مقاومت نقطه زمین در تأسیسات الکتریکی 3 تا 5 اهم است ) وصل شده باشد ، در مسیر اتصال زمین یک جریان به شکل اتصال کوتاه برقرار می گردد . که باعث می شود عوامل حفاظتی بار مربوطه مانند فیوز و یا کلید اتوماتیک عمل کنند و خطا را قطع نمایند .

اما به لحاظ خطای انسانی هم ، چنانچه بدن شخص یا بدنه دستگاهی که دارای خطای اتصال فاز شده است تماس بگیرد . در حقیقت بین بدن شخص و بدنه دستگاه که به زمین وصل شده است یک تقسیم جریان صورت می گیرد . در این حالت بدن شخص به صورت یک مقاومت موازی با مقاومت اتصا زمین بدنه دستگاه قرار می‌گیرد و با توجه به آنکه مقاومت بدن انسان در شرایط مختلف بین 10 تا 80 کیلو اهم است این مقاومت بالا د رموازی شدن با مقاومت بدنه زمین شده دستگاه که قاعدتاً 3 تا 5 اهم است به صورت مدار باز عمل نموده و عملاً‌تمام جریان به زمین می رود و جریان از بدن شخص عبور نمی کند.

اگر مقاومت اتصال زمین دستگاه را R₁ و مقاومت بدن شخص را R₂ بنامیم ، حاصل موازی شدن این دو مقاومت عبارتست از :

اما با توجه به آنکه R₂>>R₁ است بنابراین در مخرج کسر فوق از R₁ در مقابل R₂ صرف نظر می شود و خواهیم داشت :

حال اگر جریان را در محل اتصال برای مقاومت R₁ معادل I₁ و برای مقاومت بدن شخص R₂ معادل I₂ در نظر بگیریم ، عملاً جریانی از شاخه R₂ عبور نمی کند و I₂ به سمت صفر می رود و کل جریان از شاخه R₁ عبور خواهد کرد . بنابراین شخص دچار برق گرفتگی نخواهد شد .

فصل چهارم :

نرم ها و استانداردها

نرم و استانداردها :‌برای تعیین قوانین اصولی و شناخت صحیح خواسته ها و شرایطی را که از انواع زمین کردن ها انتظار داریم استاندارد و نرم هایی وجود دارد که مهمترین آنها عبارتند از : DIN VDE 0800 , DIN VDE0100, DIN0100, DIN VDE0151 , DIN VDE0141

سیستم اتصال زمین شبکه های تأسیسات توزیع نیروی برق و خطوط مخابرات باید برابر مشخصات و ضوابط مندرج در نشریه « استاندارد سیستم زمین شبکه های توزیع» که به وسیله وزارت نیرو – امور برق تهیه شده است طراحی و اجرا شود .

استاندارد ساخت و کاربرد انواع مختلف الکترودهای سیستم اتصال زمین باید بر اساس یکی از استانداردهای شناخته شده بین المللی همچون VDE , NEC , BS 1013 ICE 60364-5-54 یا مشابه آن باشد .

در طراحی واجرای سیستم اتصال زمین تأسیسات برقی ساختمانها در مقررات مندرج در مبحث 13 از مقررات ملی ساختمانی ایران نیز باید رعایت شود .

فصل پنجم :

احداث چاه زمین :

ایجاد نقطه زمین و چاه های اتصال زمین :

مقاومت نقطه زمین در تأسیسات الکتریکی بین 3 تا 5 اهم است برای ایجاد ی این نقطه معمول ترین روش ایجاد چاه های اتصال زمین است در این روش در اطراف پست های داخلی و به فاصله حداقل 20 متر تعدادی چاه حفر می کنند تا عمقی که به خاک مرطوب برسند . قاعدتاً این عمق در نقاط مختلف گوناگون است و در برخی از مناطق با حفر چند متر به بخش مرطوب زمین دست می یابیم اما در برخی نقاط ، باید تا ده ها متر حفاری ادامه یابد . تا به رطوبت برسیم در هر حال پس از رسیدن به نقطه مرطوب زمین ، کف چاه را تا حدود 50 سانتیمتر از مخلوط نمک و ذغال پودر شده پر می کنیم سپس از صفحات مسی به ضخامت 5 میلی متر که سیم اتصال زمین ( معمولاً سیم های بدون پوشش بالای 50 میلی متر مربع ) به آن پرچ شده است استفاده می نماییم و این صفحات را روی لایه نمک و ذغال قرار می دهیم بعد از انجام این کار تا 50 سانتیمتر دیگر روی آن نمک و ذغال اضافه می کنیم و سپس بقیه چاه را با خاک و مواد معمولی پر کرده و این سیم را از چاه خارج و به نقطه اتصال زمین پست که معمولاً‌نقطه نوترال طرف فشار ضعی ترانسفورماتور است وصل می کنیم برای بهبود مقاومت اتصال زمین و کم کردن آن از چندین چاه که سیم های آن را با یکدیگر موازی کرده ایم استفاده می کنیم در حقیقت با موازی کردن این چاه ها مانند موازی کردن چند مقاومت با یکدیگر به یک مقاومت معادل پایین تر می رسیم گاهی به جای حفر چاه از راد یا میله های اتصال زمین که به صورت میله های نوک تیز به قطر حدود 1 تا 2 سانتیمتر هستند استفاده می کنیم و آنهارا در اطراف پست داخلی به زمین فرو می نماییم از بالای آن سیم اتصال زمین را خارج می سازیم و به نقطه اتصال زمین پست وصل می کنیم این کار بیشتر در مناطقی که سطح رطوبت بالاست و در چند متری زیر سطح زمین می توان به خاک مرطوب رسید . استفاده می شود.

استفاده از بدنه فلزی سوله ها و ساختارهای فلزی در کارخانجات و اتصال سیم های زمین به آنهانیز از مواردی است که باعث می شود نقطه اتصال زمین بهتر و کم مقاومتتری را بدست آوریم.

احداث چاه زمین

احداث چاه زمین طبق مصوبات مقررات ملی ساختمانی ایران مبحث 12 طرح و اجرای تأسیسات برقی ساختمانها بشرح زیر است که عیناً‌آمده است.

الکترود زمین اساسی ( برای هر دو نوع زمین ، حفاظت سیستم وایمنی ) در اغلب نقاط کشور متداولترین احداث الکترود زمین همان است که به آن «چاه زمین » می‌گویند و آن عبارتست از یک صفحه مسی که در عمق زمین دفن می شود .

عمق نصب الکترود منطقه ای از زمینی محاسبه می شود که در آن نم طبیعی به طور دائم وجود داشته باشد صفحه مسی باید به صورت قائم در ته چاه قرار داهد شود و در اطراف آن حداقل به ضخامت 20 سانتی متر از هر طرف پودر ذغال هیزم ریخته و کوبیده شده باشد .

اتصالهای زمین به صفحه مسی ممکن است به یکی از دو روش زیر انجام شود:

الف) درانتهای هادی ، یک کابلشوی مسی ، که به حداقل دو عدد پیچ با مهره های قفل کننده مجهز است ، نصب شود این کابلشو ممکن است از نوع پرسی ( با پرس هیدرولیکی ) باشد کابلشو به کمک دو عدد پیچ مجهز به مهره های اصلی وقفل کننده به صفحه مسی محکم می شود ..

ب) به جای استفاده از پیچ می توان اتصالات را با استفاهد از جوش اکسیژن ( لحیم سخت ) انجام داد :در این حالت باید دقت شود هادی به کابلشو و کابلشو به صفحه سی در کل سطح تماس خود جوشکاری شده باشد و تنها به جوشکاری در طول محیط کابلشو اکتفا نشود.

پس از آنکه صفحه مسی در داخل ذغال کار گذاشته شود متناوباً 5لایه سنگ نمک خر و سرند شده و 5 لایه پودر زغال هریک به ضخامت 15 سانتی متر در داخل چاه ریخته و فشرده می شود از آن به بعد چاه با خاک سرند شده پر و لایه به لایه فشرده می شود هنگام انجام عملیات یاد شده باید تا جایی که ممکن است ، هادی اتصال زمین در وسط چاه قرار بگیرد و به هیچ وجه نباید آن را تحت نیروی کششی قرار داد وهادی زمین باید یکپارچه باشد و هیچ نوع زدگی و خوردگی در طول آن وجود نداشته باشد .

یاد آوری 1

به جای صفحة مسی می توان 5 حلقه هادی اتصال زمین را که قطر متوسط حلقه های آن 50 سانتی متر باشد کنار هم پیچیده و در زمین قرار دارد بقیه شرایط مانند حالت استفاده از صفحه جدا خواهد بود .

یاد آوری 2:

در انجام اتصالات نباید از لحیم نرم ( سرب یا قلع) استفاده شود.

یاد آوری 3:

در حالی که عمق لبة بالای صفحه مسی نباید از 5/1 متر کمتر باشد .

برای حداکثر آن حدی تعیین نمی شود مناسبترین عمق چاه عمقی است که در آن «نم دائمی زمین » وجود دارد.

یادآوری 4

قبل از اقدام به حفر چاه برای اتصال زمین ، توصیه می شود با شرکت برق منطقه ای یا موسسه جایگزین آن مشورت شود تا نسبت به شرایط محلی زمین اطلاعات کافی کسب شود و آمادگی لازم بدست آید . در هر حال عمق چاه را مقامات صلاحیت دار تعیین خواهند کرد .

یاد آوری 5

چاهی که به منظور احداث الکترود زمین حفر می شود و باید مختص همان کار باشد و از آن نباید برای هیچ منظور دیگری استفاده شود ، به همین ترتیب ، استفاده از هر گونه چاه دیگری ( آب یا فاضلاب و غیره ) به منظور اتصال زمین تحت هر عنوان و به هر دلیلی ممنوع است .

الکترود زمین ساده ( فقط برای وصل به هادی خنثی های فشار ضعیف )

گاهی احداث الکترود زمین اساسی برای همه مشترکان برق عملی و اقتصادی نخواهد بود ، برای همین برای مواردی که تعداد مشترکان در سیستم زیاد است و می توان با احداث تعدادی الکترود ساده تر با مقاومت بیشتر به مقاومت زمین مطلوب ، دست یافت ، از این نوع الکترود استفاده خواهد شد.

الکترود زمین ساده یک لوله گالوانیزه به قطر حداقل 1 اینچ ( لوله آب ) است که در زمین کوبیده یا به صورت قائم دفن می شود . حداقل طول در زمین بکر نباید از دو (2) متر کمتر باشد لوله باید یکپارچه ( بدون هر نوع بوشن و جوش ) و سالم باشد و در زمان نصب ، هیچ گونه خراشیدگی ، زنگزدگی ، خمیدگی و فرورفتگی نداشته باشد .

اگر لوله به روش کوبیدن نصب شود ، انتهای پیشرو آن می تواند از دو طرف دارای بریدگیهای 45 درجه ( فارسی ) باشد تا لوله راحت تر در زمین فرو برود .

در صورتی که لوله دفن می شود ، باید ابتدا چاهقی به عمق حداقل 2 متر در زمین بکر بکنند ( عمق خاک دستی ، در صورت وجود ، به حساب نمی آید ) و پس از قرار دادن لوله در وسط آن ، چاه را با 5 لایه پودرزغال چوب و 5لایه نمک سنگ نمک خرد شده و سرند شده به تناوب پر کنند و آن را بکوبند .

ضخامت هر لایه ذغال یا نمک 15 سانتی متر خواهد بود ؛ از آن پس چاه را با خاک سرند شده پر می کنندو آن را لایه به لایه می کوبند در محل خروج لوله از زمین ، یک چاهک بتنی یا آجری ( با ملات سیمان ) که ابعاد آن حداقل 30×30×30 سانتی متر خواهد بود می سازند سر لوله را که باید حداقل 20 سانتی متر از کف چاهک بالاتر باشد در بر خواهد گرفت . کف چاهک به قطر 20 سانتی متر خالی از هر گونه مصالح ساختمانی خواهد بود تا هنگام آبیاری ، آب به بالای الکترود نفوذ کند ، چاهک با یک دریچه مجهز به چارچوب فلزی بسته می شود و در داخل آن نباید اجسام دیگری غیر از سر لوله و بست اتصال زمین و انتهای هادی زمین وجودداشته باشد بست اتصال هادی زمین به لوله نباید از جنس آلومینیوم یا آلیاژهای آن باشد این بست با پیچ محکم به دور لوله بسته می شود .

هادی زمین باید با دو عدد پیچ و مهره به ترمینال مخصوصی که قسمتی از بست را تشکیل می دهد بسته شود. باید بتوان هادی اتصال زمین را ، در طول عبور از محل اتصال به ترمینال الکترود زمین تا محل ترمینال اصلی زمین در پای کنتر ، به خوبی دید، مگر در جاهای که این هادی ، برای محفوظ بودن ، از درون یک لولة‌غیر فلزی رد شده باشد .

در پایان کار و سپس به صورت دوره ای باید چاهک و هادی زمین را باز کرد تا از محکم بودن اتصالات و مصون ماندن آنها از زنگزدگی و خوردگی اطمینان حاصل شود .

یاد آوری

به خاطر لزوم آبیاری الکترود زمین باید آن را در محلی احداث کرد که رطوبت حاصل به ساختمان و تأسیسات آن آسیب نرساند .

فصل ششم :

زمین در سیستم TI , TT, TN

انواع سیستم های توزیع نیروی برق

به طور کلی سه نوع سیستم توزیع نیرو به شرح زیر معمول است :

الف- سیستم توزیع فشار ضعیف سه فاز و نول و یا یک فاز و نول منشعب شده از آن که مرکز ستاره آن ( طرف ثانویه ترانسفورماتور) مستقیماً به زمین وصل بوده و بدنه‌های هادی تأسیسات الکتریکی از طریق هادی های حفاظتی با آن نقطه متصل می‌شوند.

سیستم 2:

یاد آوری :

مفهوم حروف اختصاری به کار رفته در مورد سیستم های توزیع نیرو به ترتیب زیر می باشد :

حروف اول ( سمت چپ ) تعیین کننده نوع رابطه سیستم توزیع نیرو با زمین می باشد :

T- یک نقطه از سیستم مستقیماً به زمین وصل شده اسن . نقطه صفر را به طور مستقیماً به زمین متصل شده

I – همه قسمت های برقدار نسبت به زمین عایق بوده و یا یک نقطه از سیستم از طریق امپدانسی به زمین وصل شده است . نقطه صفر ترانسفورماتور یا از طریق یک مقاومت خیلی بزرگ زمین شده یا به فاصله هوایی ( عایق ) زمین شده

حروف دوم ‌سمت راست ) تعیین کننده نوع رابطه بدنه های هادی تأسیسات الکتریکی با زمی می باشد .

t- بدنه های هادی از نظر الکتریکی بطور مسقتیم از اتصال زمین هر نقطه ای از سیستم نیرو به زمین وصل شده است . اگر تجهیزات مستقیم زمین شده باشد

n- بدنه های هادی از نظر الکتریکی بطور مستقیم به نقطه زمین شده سیستم نیرو وصل شده است رد سیستم های جریان متناوب و نقطه زمین شده معمولاً خنثی می باشد

پاورپوینت تاسیسات ارث (برقگیر) شامل معرفی و توضیحات کامل سیستم ارث (برقگیر) ساختمانی به همراه تصاویر می باشد.

مقدمه

دستگاههای الکتریکی امروزه بخش وسیعی از صنعت را بخود اختصاص داده‌اند و هر روز بر تعداد آنها افزوده می‌گردد. هر روزه علاوه بر افزایش کمی، تعداد دستگاههای، از لحاظ کیفیت کاری و حساسیت ودقت در انجام کار روزبه‌روز بهتر شده و قابلیت‌های انجام کار آنها بیشتر می‌شود. و در یک خط تولید سری ممکن است که یک دستگاه نقش حیاتی ایفا کند و خرابی یک دستگاه تولید کارخانه را با خطر روبرو کنندو همچنین بعلت هزینه بسیاری که برای ساخت یا تهیه این دستگاهها استفاده شده است در صورت و در آمدن اشکالی در کار آنها در اثر عدم ایجاد سیستم توزیعو حفاظت مناسب باعث بروز صدمات و زیانهای چه از نظر مادی و چه از نظر زمانی می‌گردد. مهیا کردن انرژی الکتریکی برای یک دستگاه شدی د ظاهر کار ساده‌ای باشد و بدون نیاز به معاملات پیچیده ریاضی صورت گیرد لیکن در ضورت بی‌دقتی هر جسم جزئی می‌تواند باعث بروز خطراتی برای سیستم دستگاه و سیستم توزیع و صدمات برای کمیت تولید کارخانه گردد. بعنوان مثال می‌دانیم در موتورهای الکتریکی گشت‌ور با توان دوم ولتاژ نسبت مستقیم دارد TxV² بنابراین تغییرات ناچیزی در ولتاژ می‌تواند تأثیر زیادی روی گشتاور و نحوة عملکرد لکتروموتور و در واقع می‌توان گفت که با یک سیستم توزیع و حفاظت مناسب هم بکارگیری دستگاه را بهتر میکند و همچنین باعث طول عمر آنها می‌گردد.

در این پروژه سعی شده است که با بکارگیری نکات علمی، فنی و عملی طراحی سیستم توزیع قدرت، حفاظت، روشنائی و همچنین صوتی و مخابراتی انجام گیرد و از ترکیب اطلاعات تئوری و تجربی افراد صاحب نظر به یک طرح ایده‌آل و مناسب از نظر علمی و عملی و اقتصادی برسیم.

طبیعتاً هیچ طرحی خالی از اشکال نیست و سلیقه‌ها و نظرات مختلفی وجود دارد وسعی نموده‌ام با راهنمایی‌های استاد راهنمای فرهیخته و ارجمندم جناب آقای دکتر محسنی یک طرح مناسب را ارائه کنم.

ایرج میمنت آبادی

بهمن ماه یکهزاروسیصدوهشتادوچهار

فصل اول

مشخصات کارخانه

1 – مشخصات عمموی کارخانه

کارخانه ایران کپسول با مساحت 12000 متر مربع در جاده اندیشه (واقع در سه راهی شهریار – سر آسیاب – فردیس) در سال 1376 افتتاح شد.

ساخت این کارخانه حدود 2 سال زیر نظر یک شرکت کانادائی طول کشید که اولین و تنها تولید‌کننده پوکه کپسول داروئی (ژلاتین کپسول) در ایران می‌باشد که روزانه حدود 50000 پوکه کپسول را تولید می‌کند.

پرسنل این کارخانه حدود 150 نفر می‌باشد که بصورت 24 ساعته در سه شیفت مشغول به کار هستند.

2 – قسمت‌های کلی کارخانه

این کارخانه از سه قسمت کلی در دو طبقه ساختمانی تشکیل شده است

1 – 2) قسمت اداری و عمومی

2 – 2) قسمت تولید و نگهداری

3 – 2) قسمت تاسیسات الکتریکی و مکانیکی

1 – 2) قسمت اداری و عمومی:

قسمت اداری از سه اتاق در طبقه همکف و هشت اتاق در طبقه بالا تشکیل شده است. قسمت عمومی از آشپزخانه، نهارخوری آقایان و بانوان، تولت آقایان و بانوان، نمازخانه و درمانگاه در طبقه همکف و سالن آمفی تائتر و کتابخانه در طبقه بالا تشکیل شده است. همچنین یک اتاق نگهبانی جلو درب ورودی کارخانه واقع می‌باشد.

2 – 2) قسمت تولید و نگهداری

الف-) اتاق ملتینگ (محل پخت ژلاتین)

ب-) سه اتاق آزمایشگاه در طبقه همکف

ج-) چهار سالن تولید در طبقه همکف

د-) سالن انتظار سورتینگ

ه-) اتاق سورتینگ

و-) اتاق پرینتینگ

ز-) اتاق شستشو دیگ‌های ملتینگ

ح-) انبارهای مواد اولیه و محصول در طبقه همکف و انبار کارتن در طبقه بالا

3-) قسمت تاسیسات الکتریکی و مکانیکی

قسمت‌های تاسیسات الکتریکی و مکانیکی از اتاق‌های تابلو، ترانس، دیزلها، تلفن‌خانه، موتورخانه گتابار، موتورخانه اصلی و هوا ساز‌های اداری و نهارخوری در طبقه همکف و همچنین هواسازهای سورتینگ و سالن تولید در طبق بالا و نیز کارواش و سردخانه در طبقه همکف تشکیل شده است.

4-) فرایند تولید

مواد ژلاتین (همان ژلاتین خوراکی البته بدون رسانس در اتاق ملتینگ داخل دیگ بزرگی که دورتا‌دور آن بطور یکنواخت المنتهای حرارتی قراردارد با آب و مواد افزودنی دیگر ریخته می‌شود و بوسیله یک همزن برقی بزرگ مخلوط می‌شوند و با حرارت کم وغیر مستقیم و یکنواخت (بوسیله المنت‌ها) پخته می‌شوند بعد از پخته شدن و قبل از اینکه مواد به قسمت‌ تولید بروند مقداری از آن را به آزمایشگاه برده و آزمایشهای مختلفی از قبیل میکروب شناسی، در صد رنگ، در صد سفتی و آزمایشهای دیگر روی آن انجام می‌شود. پس از تائید مواد راهی سالن تولید می‌شوند. در سالن تولید مواد از دیگ بزرگ داخل دیگهای کوچکی که آنها هم دارای المنتهای حرارتی هستند ریخته می‌شود تا مواد قبل از رسیدن به ماشین تولید سرد نشوند. این دیگهای کوچک توسط جرثقیلهائی در سالن تولید بالا برده می‌شوند و مواد توسط لوله‌های که آنها هم دارای المنت حرارتی هستند به ماشین تولید منتقل می‌شوند. ساختمان ماشین تولید به شکلی است که در ابتدای آن حوضچه‌های کوچکی قرار دارد و مواد از طریق لوله‌ها درون این حوضچه‌ها ریخته می‌شوند و بعد از آن قالب کپسول به نام پیین‌بار به مقدار لازمی داخل این خوضچه‌ها فرو می‌رود و همان‌طور که به دور خود می‌چرخد مقداری از ماده را بخود می‌گیرد و توسط چرخهای ماشین بالا می‌آید و توسط قطعات مکانیکی ماشین به قسمت خنک کننده انتقال داده می‌شود. بعد از خنک شدن مجدداً پین‌بارها به قسمت جلوی ماشین منتقل می‌شوند و عملیات تصحیح کپسول (پلیسه گرفتن و جدا شدن از پین بارها) روی آنها انجام میشود.

(قسمتهای اضافه کپسول که توسط تیغه‌های گردان دور کپسول گرفته توسط مکنده‌هائی که زیر دستگاه نصب شده مکیده می‌شودو در جائی جمع می‌شوند). بعد از تولید کپسولها آنها را داخل سطل‌هائی میریزند بعد به سالن انتظار سورتینگ میبرند و بعد داخل اتاق سورتینگ می‌شوند و در آنجا از نظر کوچک و بزرگی و رنگ مرتب می‌شوند. ضمناً در همان جا یک چک آپ نهائی نیز روی کپسول‌ها انجام می‌شود (اگر لکه سیاهی روی کپسولها باشد تولید آن روز همه‌اش ضایعات می‌شود).

بعد از مرتب و دسته‌بندی کردن، کپسول‌ها به اتاق پرینتینگ فرستاده می‌شوند. در این اتاق، دو قسمت کپسول (قسمت راست CAP و قسمت چپ CBADY داخل هم ‌می‌شوند و روی آنها پرینت می‌شوند. در اینجا تولید پوکه کپسول به پایان می‌رسد، بعد از آن وارد انبار تولید می‌شود و بعد به کارخانه‌های داروسازی منتقل می‌شوند.

نکته قابل توجه در فرایند تولید تمیز بودن صد در صد هوا و یکنواخت بودن دمای محیط تولید می‌باشد که قسمت اعظم تاسیسات الکتریکی و مانیکی را به خود اختصاص داده است.

فصل دوم

برآورد بار مصرفی

در تهیه طرح تأسیسات برقی هر ساختمان، کارخانه و … یکی از شرایط مهم پیش‌بینی و برآورد هرچه دقیقتر درخواست (تقاضا یا دیماند) یا حداکثر توان مصرفی آن است که برای تعیین برآورد حداکثر توان مصرفی دو روش موجود می‌باشد:

روش اول جمع توتانهای دستگاه‌ها و توان دیگر قسمت‌ها است و روش دوم روش است که در این روش بطور کلی در برآورد بار فضاهای مختلف مجتمع از استانداردهای معتبر موجود و نیز استانداردهای خاص وزارت نیرو که در رابطه با یک سایت صنعتی می باشد استفاده شده است در برآورد ذیل چگالی مصرف کل بر حسب برای امکان مورد نظر بیان شده است.

اماکن اداری ………………………………………………. 43 وات بر متر مربع

اماکن خدماتی …………………………………………….. 43 وات بر متر مربع

اماکن خدمات تخصصی…………………………………… 50 وات بر متر مربع

اماکن خدماتی الکتریکی …………………………………. 5/107 وات بر متر مربع

کارگاههای تراشکاری ……………………………………. 170 وات بر متر مربع

طبق برآورد و بررسیهای انجام شده مصارف فوق شامل روشنایی داخلی روشنائی پیاده‌روها فضاهای محدود اطراف ساختمانها – مصارف پریزها – سیستم گرمایش و تهویه در مورد کارگاهها دربر‌گیرنده تجهیزات نیز می‌باشد.

و برای توضیح بیشتر اول باید گفت که، برای فراهم کردن مقدمات تأمین نیروی برق هر طرح، (انشعات، پست، مولد و…) لازم است قبل از اقدام به تهیه طرح تأسیسات الکتریکی و در مراحل اولیه باید به مطالعات معماری و ساختمانی و حداکثر در خواست (دیماند) نیروی برق آن توجه کرد.

روش صحیح تخمین حداکثر در خواست براساس محاسبة توان کل نصب شده و اعمال ضرایب همزمانی مناسب استوار است به شرط آنکه تجربیات گذشته که از طرح‌های مشابه در محل بدست آمده باشد این محاسبات را تأیید کند.

پیش‌بینی حداکثر در خواست، مخصوصاً از نظر وسائل و دستگاهها و روشنائی‌ها و تعداد پریزهای نصب شده و غیره شدیداً و ابسته به عرف و عادت محلی است لذا در اغلب موارد لازم خواهد بود حداکثر تقاضا پیش از مقادیر بدست آمده از راه محاسبه انتخاب شود. اصولاً مطالب این بخش جنبة راهنمای دارد و مقادیر بدست‌ آمده از آنها نباید بدون بررسی ها و مطالعات محنی بکار برد.

از طرف دیگر لازم خواهد بود در پیش‌بینی حداکثر در خواست، عواملی نظیر رشد سریع کیفیت زندگی و افزایش مصرف در طول عمر تأسیسات را در مدنظر گرفت.

برای تعیین توان کل نصب شده براساس خواسته‌های تأسیسات باید به ترتیب زیرعمل کرد.

الف) موارد لازم و دستگاه‌های نصب ثابت می‌توان اسمی آنها، با اعمال ضریب توان آنها لازم خواهد بود.

ب) در خواست بارهای القائی باید به توجه به ضریب توان آنها تعیین شود.

ج) در خواست پریزها در مواردی که نوع لوازم و دستگاههایی که از انها تغذیه خواهند کرد مشخص نباشد از راه تخمین تقاضای مدار نهایی آنها را برآورده می‌کنند.

د) درخواست چراغهای نصب ثابت از نوع تخلیه‌ای (فلوئورسنت، جیوه‌ای و غیره) توان اسمی مصرفی لامپهای آن با توجه به مصرف چوک آنهاست. درخواست این گونه چراغها بر حسب ولت‌آمپر باید 2 برابر درخواست برحسب وات باشد.

ه) در خواست چراغهای نصب ثابت از نوع رشته‌ای (التهابی) توان اسمی لامپهای آنها نخواهد بود در مراحل برآورد اولیه در خواست توان چراغ باید توان بزرگترین لامپی را که بتوان در آن نصب کرد را در نظر گرفت.

غیر همزمانی یا تخمین ضریب ‌همزمانی

به دلیل وجود غیر همزمانی دو گروه تجهیزات و لوازم الکتریکی، باید برای هر گروه از بارهای مختلف (روشنایی، گرمایش، موتورها و غیره) از ضریب همزمانی مناسب استفاده شود تا با اعمال آنها در بارهای مربوطه، حداکثر توان مصرفی به حداکثر درخواست به دست آید ضریب همزمانی هر تأسیسات عددی است مختص همان تأسیسات.

برای همین در شرایط عادی پیش‌بینی دقیق آن امکان پذیر نخواهد بود و فقط با توجه به تجربیات گذشته و آمار موجود می‌توان ضریب همزمانی را از پیش بعنوان راهنما و بصورت تقریبی تخمین زد.

با توجه به عدم کاربرد کلیه دستگاهها و تجهیزات در کارگاهها و نیز عدم استفاده همزمان از کلیه شبکه‌های توزیع فشار ضعیف شامل پریزها، مصارف روشنایی داخلی، روشنایی خارجی، موتورخانه‌ها و…. و با عنایت به آمار و مطالعات بدست آمده از کارگهای فعال در زمینه تراشکاری و خدمات مشابه مجتمع به نظر می‌رسد با دخالت فاکتورهای همزمانی در محاسبات برآورد بار مصرفی واقعی نزدیکتر شده و محاسبات با دقت بیشتری انجام می‌گیرد با توجه به این موضوع که احتمال افزایش و احدها وجود دارد و نیز عدم اطلاعات کامل راجع به تعداد دستگاهها و هر واحد فنی ضریب همزمانی را حدوداً 525/0 انتخاب می‌کنیم.

با در نظر گرفتن این موضوع که در یک کارگاه تراشکاری تمامی دستگاهها با هم کار نمی‌کنند و نیز به توجه به اینکه بعضی از دستگاهها بصورت مکمل کاری دستگاههای دیگر می‌باشند با مراجعه به تراشکاریهای متعدد به ظرفیت‌کاری بالا و متوسط متراژ 150 متر مربع برای هر واحد تراشکاری به عدد 75/0 می‌رسیم این نشاندهندة این مطلب است که در یک تراشکاری در شرایط کاری خوب 75/0 از تجهیزات کارگاه مشغول به کار می‌باشند در یک بررسی کلی اگر حدوداً 75/0 از تراشکاریهای کل مجتمع مورد طراحی با این ظرفیت کار کنند مصرف کل مجتمع را باید در عدد 75/0 × 7/0 ضرب کرد.

ضریب همزمانی برای کارگاهها 525/0 = 75/0 × 7/0