ارت صنایع خاص (تجهیزات تاکتیکی)
ارت، در زبان انگلیسی به معنی زمین و در علم مهندسی به معنای ،اتصال بدنه دستگاه الکتریکی به زمین است. نشتی جریان و خاصیت میدان مغناطیسی دستگاه الکتریکی، باعث باردار شدن بدنه فلزی دستگاه می گردد و در اثر تماس بدن فرد با بدنه فلزی دستگاه، جریان نشتی از طریق محل تماس وارد بدن و معمولا از پا خارج می گردد. در این فرآیند، فرد دچار برق گرفتگی می شود و ایمنی فرد مورد مخاطره قرار می گیرد همچنین، این نشتی جریان، خاصیت عایقی و الکتریکی دستگاه را نیز در طولانی مدت دچار عیب و نقص می نماید، بنابراین ایمنی دستگاه نیز دچار اختلال می شود.
اتصال به زمین در حقیقت به معنای وصل کردن هرگونه جریان الکتریکی به زمین است که این عملکرد بیشتر برای
- حفاظت انسانها و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی (Protection&Safety)
- عملکرد صحیح تجهیزات و سیستم تغذیه الکتریکی (Functional&Operational)
- انتقال جریان های لحظه ای ناشی از تخلیه الکترو استاتیک و حوادث جوی(EMP-ESD)
- حفاظت و عملکرد مناسب تجهیزات مخابراتی و دیتا(EMC)
بنابراین، برای حفظ ایمنی افراد و ایمنی دستگاه های الکتریکی و همچنین عملکرد بهتر تجهیزات (برای کاهش نویزهای مخابراتی در دستگاه های حساس) می بایست تمامی تجهیزات الکتریکی به سیستم ارت الکترونیکی مناسب مجهز گردد.
انواع سیستم اتصال به زمین و کاربرد آنها در تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی
| نوع اتصال به زمین | توضیحات |
|---|---|
| اتصال به زمین سیستم یا نول الکتریکی | اتصال مستقیم، سلفی یا مقاومتی نقطه صفر ثانویه ترانسفورماتورهای تغذیه برق به زمین که معمولا همان سیستم نول است که توسط اداره برق صورت می‌گیرد. |
| اتصال به زمین صاعقه | مجموعه تمهیداتی که جهت جلوگیری از تخلیه مستقیم انرژی صاعقه در یک ساختمان به کار گرفته می‌شود. این سیستم ارت دارای چاه مجزا است و نباید با سیستم‌های ارت دیگر مشترک باشد. |
| اتصال به زمین قدرت | اتصال بدنه فلزی تجهیزات مکانیکی و الکتریکی به همدیگر و نهایتا آنها به زمین از طریق یک یا چند الکترود زمین متصل می‌گردند. |
| اتصال به زمین سیستم‌های الکترونیک حساس | برای تجهیزات حساس به نویز و دستگاه‌های تبادل داده از جمله رایانه‌ها، حسگرها، عملگرها و … استفاده می‌شود. |
چالش های ارتینگ در یگان های تاکتیکی
حفظ ایمنی کاربران و تجهیزات فاوایی در شلترهای سیار یکی از مهمترین چالش‌ها در یگان‌های تاکتیکی است. این امر نه‌تنها ایمنی افراد را تضمین می‌کند، بلکه عملکرد تجهیزات حساس را نیز حفظ می‌نماید. با توجه به تحرک‌پذیری شلترهای فاوایی، انتخاب راه‌حل مناسب برای اتصال به زمین، اهمیت ویژه‌ای دارد.
راهکارهای ارتینگ برای تجهیزات فاوایی سیار
بهره‌گیری از سامانه اتصال به زمین به‌عنوان راه‌حل کلی مطرح می‌شود. اما برای تجهیزات سیار، روش‌های رایج نظیر کوبیدن میله ارت به زمین زمانبر است و بهره‌وری را کاهش می‌دهد. این امر ضرورت بررسی روش‌های جایگزین را روشن می‌کند.
در صنعت ایمنی برق از روش های مختلفی برای ایمنی انسان و تجهیزات استفاده می شود.سیستم ها اتصال به زمین به دو دسته کلی زیر تقسم می شود:
- چاه ارت
- چاه ارت عمقی
- چاه ارت سطحی
- سیستم EDS (ارت مجازی، ارت الکتریکی، ارت الکترونیکی، تخلیه الکتریکی)
تأمین ارت مناسب برای تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی خصوصا برای تجهیزات فاوایی، یکی از مهمترین مسائل است که حصول این امر برای تجهیزات سیار، بسیار سخت می باشد. روش متداول برای ارتینگ این گونه ماشین ها کوبیدن میله ارت در زمین اطراف در زمان توقف است که زمانبر است.
با مقایسه این دو راه حل در زیر و تلاقی آن با نیاز مطروحه، بکارگیری سیستم EDS پیشنهاد می گردد. ضمن اینکه این راه حل، یکی از راه های صرفه جویی اقتصادی در انجام امور، پایین آوردن زمان اجرای کار و بالا بردن بهره وری تجهیزات می باشد. استفاده از دستگاه EDS همچنین در حین حرکت خودرو، ارت مناسب و قابل اطمینانی را برای مصرف کننده تامین می کند.
نقش سیستم EDS در ارتینگ تجهیزات جریان ضعیف
تأمین سامانه مناسب نیازمند به آمپر مصرفی و تک فاز و سه فاز بودن تجهیزات دارد.
سیستم EDS، دستگاه تأمین ارت حفاظتی تجهیزات بوده و در بازار و بین کاربرها به نام های مختلفی از قبیل ارت الکتریکی، ارت مجازی، ارت الکترونیکی، تخلیه الکتریکی و Clean Earth مشهور است.
این سیستم به عنوان یک دستگاه اتصال زمین است با هدف تولید و تأمین ارت تجهیزات می باشد و به طور کامل وظیفه تخلیه الکتریکی بدنه مصرف کننده ها را بر عهده دارد.
دستگاه EDS تأمین کننده ارت تجهیزات در حوزه جریان ضعیف است که می تواند تخلیه الکتریکی را به طور کامل انجام دهد و قادر به تامبن نقطه صفر (مرجع) تجهیزات در حوزه جریان ضعیف است.
طراحی این سیستم بر مبنای ایجاد یک مسیر کم امپدانس برای جذب ولتاژها و جریان های اضافی و طی فرآیندی تبدیل به انرژي گرمایی (در سطح ناچیز) و سپس دفع آن قرار داده شده است.
نکته: مسیر کم امپدانس برای جذب ولتاژها به معنای ایجاد یک مسیر با مقاومت و راکتانس بسیار کم است که اجازه می‌دهد ولتاژها و جریان‌های اضافی (مانند نویز، القاهای الکتریکی یا اضافه ولتاژها) به‌راحتی از تجهیزات عبور کرده و به زمین منتقل شوند، بدون اینکه آسیبی به تجهیزات وارد شود.
سیستم EDS از طریق خط نول با زمین مرجع و نوترال شبکه برق، همسان می شود و در عین حال ارتباط مستقیم با نول شبکه ندارد، این دستگاه کاملا کارایی چاه ارت را دارد و جایگزین مناسبی برای چاه ارت تجهیزات و عملکرد بهتری نسبت به آن دارد و نواقص آن را جبران می کند.
از وظایف این سیستم می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- حذف ولتاژهای اضافی بدنه تجهیزات
- حفاظت های مختلف از تجهیزات مصرف کننده
- اشخاص از قبیل حذف نشتی جریان در زمان اتصال فاز به بدنه
- شناور شدن نول شبکه برق یا قطع نول شبکه
- دو فاز شدن شبکه برق
- حفاظت در مقابل اضافه ولتاژهای گذرا.
با توجه به حساسیت های بالای مدارات به کار رفته در تجهیزات و دستگاه های جریان ضعیف و حساس الکترونیکی، الکترییکی، مخابراتی، سروری و کامپیوتری، بانکی، پزشکی و آزمایشگاهی، تصویر برداری، ابزار دقیق و صنایع خاص و نوع عملکرد به ارتی با آمپدانس بسیار پایین و بدون نوسان نیازمند هستند. عدم توجه به این موضوع خطرات جبران ناپذیری را می تواند به تجهیزات و یا نفرات استفاده کننده از آن تجهیز متحمل نماید.
ویژگی های دستگاه EDS
- بی نیاز به رطوبت
- عدم وابستگی به جنس خاک و مقاومت زمین
- تشخیص و قطع تغذیه مصرف کننده در صورت ایجاد جرقه
- استفاده از مدار سوئیچینگ با سرعت عملکرد بالا
- حجم کم
- حذف ولتاژهای القایی و تثبیت ولتاژ بدنه بر روی پایین ترین میزان
- جداسازی بدنه تجهیزات حساس از شبکه ارتینگ ساختمان
- قطع تغذیه با سرعت بالا در زمان بروز مشکل و جلوگیری از بروز کوچکترین آسیبی به تجهیز
- بدون نوسان در صورت تخلیه ولتاژهای القایی
- سرعت حفاظت از جان در زمان نشت جریان و ولتاژ فاز بر روی بدنه تجهیزات در این سیستم از کلید بی متال بالاتر است.
مشخصه های دستگاه EDS
- تامین ارت به طور کامل انجام شده و قادر به تامین نقطه صفر (مرجع)تجهیزات جریان ضعیف می باشد.
- حذف الکتریسیته ساکن بر روی بدنه تجهیزات
- دمپ الکتریکی نشت فاز(AC) روی بدنه
- تخلیه القاء الکترو مغناطیسی
- مصرف ولتاژ القایی از بدنه تجهیزات
- توان تخلیه الکتریکی مستقیم فاز در مایعات را با ایمنی بالا انجام می دهد.
- ایمنی تجهیز مصرف کننده در مقابل سرچ خط فاز تا 3000 ولت
چالش‌ها و راه‌حل‌های ارتینگ در یگان‌های تاکتیکی
- حفاظت از مصرف کننده در زمان قطع ناگهانی خط نوترال (در این حالت امکان دارد دستگاهEDS آسیب ببیند،در حالیکه مصرف کننده با درجه بالا حفاظت می شود.)
- تامین نقطه صفر بر روی بدنه تجهیزات حساس و کمک به تصمیم گیری صحیح
بدون دیدگاه