التأريض هو أحد المفاهيم الأولى التي نواجهها عند دراسة الهندسة الكهربائية. ترجع الحاجة إلى إدخال أسس وقائية إلى حقيقة أن شرطًا ضروريًا للأمان تشغيل أي تركيب كهربائي هو الإغلاق القسري لجميع مكوناته الموصلة على الأرض.
مبدأ التأريض
من المعروف أن العبقري في الغالبية العظمى من الحالات بسيطة. وبالمثل مع التأريض. إنه يقوم على عدة أحكام بسيطة وواضحة للغاية.
إنها تتلخص في حقيقة أن:
- يضمن منع كل من انهيار العزل على جسم التوصيل للتركيبات الكهربائية وانخفاض ملحوظ في مقاومته ؛
- الضربة المحتملة على الجسم ليس لها علامات خارجية مرئية ؛
- عند لمس هذه الأجزاء ، يكون الشخص تحت تأثير إمكانات عالية ؛
- عامل الضرب هو التيار الذي يظهر في لحظة ملامسة السطح الموصل ويتدفق عبر جسم الإنسان إلى الأرض ؛
- يمكن تقليل التيار إلى مستوى آمن فقط عن طريق تقليل الاختلاف المحتمل بين العنصر الموصّل و الأرض ، وهو ما يكفي لتوصيل الأجزاء المعدنية من العلبة بالقوة بالأرض بسلك صغير مقاومة.
نتيجة لذلك ، عندما ينكسر العزل ، يذهب التيار ببساطة إلى الأرض بشكل أساسي ، ولا يمر عبر جسم الإنسان. هذا موضح بيانيا في الشكل 1.
لماذا مقاومة الأرض صغيرة
وفقًا لقانون أوم ، يتدفق التيار دائمًا في حلقة مغلقة. في هذه الحالة - من أحد أقطاب محطة الطاقة إلى قطب التأريض من خلال التركيبات الكهربائية بنظام التأريض الخاص بها. في هذه الحالة ، لا تعتبر المقاومة المنخفضة لتأريض التثبيت ضمانًا لمقاومة صغيرة للفرع العكسي للدائرة قيد الدراسة. في الواقع ، مقاومة التربة كبيرة بما يكفي ، وللوهلة الأولى ، لا يحدث تأثير تحويل جسم الإنسان بواسطة عناصر التأريض.
لكل صحة هذا المنطق ، فإنه لا يأخذ بعين الاعتبار ظرفًا واحدًا. في هذه الحالة ، يكون التأثير هو ذلك بسبب المقطع العرضي الكبير للغاية وغير المحدود تقريبًا للوسيط بين التأريض الأقطاب الكهربائية لمحطة الطاقة والتركيبات الكهربائية ، ستكون مقاومة الفرع العكسي للحلقة المغلقة صغيرة جدًا.
هذا يسمح:
- نظام التأريض لأداء وظائفه الوقائية نوعيا ؛
- ضمان موثوقية عالية في تنفيذها بسبب عدم وجود فواصل
- يوفر بشكل كبير عند وضع كابل إضافي يربط الأقطاب الكهربائية الأرضية للمنشأة ومحطة الطاقة.
ميزات جهاز التأريض
يؤدي التأريض الوقائي وظائفه بكفاءة فقط إذا كانت هناك مقاومة انتقال قليلة بين قطب التأريض الذي تتصل به الوحدة والأرض.
يتم تحقيق ذلك:
- منطقة تلامس عالية ، والتي بدورها يتم توفيرها بواسطة عدة لوحات متصلة بشكل صارم باللحام ، الشكل 2 ؛
- عن طريق تعميق الأقطاب الكهربائية تحت عمق التجميد (تزداد مقاومة التربة المجمدة بشكل حاد).
للوفاء بالشرط الأخير ، تعد مفاتيح التأريض الرأسية بطول يصل إلى 3 أمتار مناسبة تمامًا ، الشكل 3.
بالإضافة إلى ذلك ، يجب ألا تتجاوز مقاومة التأريض 4 أوم. يتم تحديد الأخير من خلال حقيقة أن مقاومة جسم الإنسان لا تقل عن عدة مئات من الأوم ، أي مرتان من حيث الحجم.