نظام التأريض الكهربائي، يعتبر نظام التأريض الكهربائي من إحدى مكونات الدارة الكهربائية الهامة والتي تستخدم لحماية الأشخاص والأجهزة الكهربائية الحساسة من انهيار العزل الكهربائي وتسرب التيار الكهربائي.
إن نظام التأريض الكهربائي له أهمية كبرى في تفريغ الشحنات الإستاتيكية، وحماية الأشخاص من الصدمات والصعقات الكهربائية المحتمل حدوثها نتيجة انهيار العزل أو الملامسة.
تابعوا معنا هذا المقال لمعرفة أهمية ومكونات نظام التأريض الكهربائي.
نظام التأريض الكهربائي
هو عبارة عن عملية اتصال موصل نحاسي بين الأجسام المعدنية للأحمال الكهربائية، مثل المحركات الكهربائية، والمحولات، واللوحات الرئيسية والفرعية، وبين الإلكترود الأرضي الذي يتم من خلاله إيصال التيار المتراكم على هياكل الأحمال الكهربائية إلى الأرض مباشرة، حيث يكون مقاومته منخفضة قد تصل إلى الواحد أوم فقط.
طريقة توصيل نظام التأريض الكهربائي
تتم تأريض جميع الشبكات الكهربائية لعدة أسباب:
الفرق بين وجود وعدم وجود نظام التأريض
مخاطر التيار الكهربائي
مخاطر التيار الكهربائي، تعد مخاطر التيار الكهربائي من العوامل المؤثرة على حياة الإنسان بشكل مباشر.
حيث تسبب التيار الكهربائي الصدمة أو الصعقة المباشرة عند لمس أي جزء من موصلات الكهرباء الحامل للتيار الكهربائي.
تابعوا معنا هذا المقال لمعرفة أسباب مخاطر التيار الكهربائي، وتأثيره على حياة الإنسان وعوامل اختلاف التأثير ودرجة خطورتها.
عند مرور التيار الكهربائي عبر جسم الإنسان، سوف يسبب بعض الحوادث الخطرة مثل الحروق أو الجروح أو الوفاة، وتعتمد نسبة الخطورة فرق الجهد العالي وشدة التيار المار عبر جسمه، وبالتالي عند التعامل مع الكهرباء يجب لبس معدات الوقاية والحذر لضمان السلامة لتجنب مخاطر التيار الكهربائي.
نظام التأريض الكهربائي
هناك عدة تأثيرات تمثلها مخاطر التيار الكهربائي وهي:
يمر التيار الكهربائي عبر جسم الإنسان من مناطق مختلفة، ويخرج أيضاً من مناطق أخرى، ومن المسارات التي تمر عبر جسم الإنسان:
جميع هذه المسارات تمثل مخاطر التيار الكهربائي على جسم الإنسان.
نظام التأريض الكهربائي
تعتبر من أحد العوامل المؤثرة على حياة الإنسان، حيث تعتمد على شدة التيار المار في جسم الإنسان، فكلما زادت شدة التيار الكهربائي المار بجسم الإنسان، كلما أصبح الأمر أكثر خطورة عليه.
يتعتمد تأثير الجهد على جسم الإنسان على قيمة التيار والجهد الكهربائي معاً، وكلما زاد قيمة شدة التيار المار والارتفاع في قيمة الجهد الكهربائي، كلما زادت نسبة الخطورة عليه وبالتالي يجب الحذر من التيار المتردد.
نظام التأريض الكهربائي و مكوناته
من المعلوم أن البطارية لا تؤثر على جسم الإنسان، وذلك لأن قيمة الجهد بين أقطابها قليلة جداً مقارنة مع مخاطر التيار الكهربائي المتردد الذي يصل قيمته إلى 230V، وفي بعض الدول الأخرى تصل إلى 110V.
إن مخاطر التيار الكهربائي المستمر المار عبر جسم الإنسان قد يسبب الحروق الكبيرة ويهدد حياته.
تختلف بنية جسم الإنسان من شخص لآخر ومن رجل لامرأة حسب مقاومته ضد مخاطر التيار الكهربائي، وبالتالي كلما زادت مقاومة جسم الإنسان كان ذلك أفضل ويقلل من نسبة الخطورة عليه، ولكن هذا لا يعني عدم الشعور بالصدمة الكهربائي، كما قلنا سابقاً إذا كانت شدة التيار المار عالي قد يشكل ذلك خطورة كبيرة على حياة الإنسان.
نظام التأريض الكهربائي
| شدة التيار الكهربائي بوحدة الملي أمبير | مدى الخطورة على الإنسان |
| 10-0 | عدم الشعور بالتيار الكهربائي |
| 50-10 | يشعر برعشة خفيفة |
| 100-50 | لا يستطيع رفع الجزء الملامس من مصدر الكهرباء |
| 150-100 | فقد في الوعي |
| 200-150 | يؤدي إلى الموت |
| أعلى من الـ 200 | يحترق الجسم |
جدول توضيحي لمدى خطورة التيار المار عبر جسم الإنسان
هو من أهم المخاطر التي تحدد مدى خطورة الصدمة على جسم الإنسان، وبالتالي زادت الفترة الزمنية لعبور التيار عر جسم الإنسان كلما يؤثر عليه بشكل سلبي.
| أقصى تيار مار في الجسم | المدة الزمنية | مدى الخطورة على الإنسان |
| 0-0.5 | بشكل مستمر | لا يؤثر |
| 0.5-5 | بشكل مستمر | شعور خفيف |
| 5-30 | عدة دقائق | لا يمكن التخلص من مصدر التيار |
| 50-30 | عدة ثواني | التسرع في دقات القلب مع عدم الانتظام وممكن أن يحدث إغماء |
| أكثر من 100 | أكثر من 20 مللي ثانية | يؤدي إلى الإغماء والموت |
جدول توضيحي لتحديد مدى مخاطر التيار الكهربائي على جسم الإنسان خلال المدة الزمنية
من المعلوم أن كتلة الأرض لديها مقاومة منخفضة جداً، ولكن ذلك لا يعني أن كل مكان في الأرض لديها نفس قيمة المقاومة، المقصود هنا أن كل نوع تربة لديها قيمة معينة.
على سبيل المثال، الأرض الرطبة والتي تحتوي على أملاح تكون مقاومة منخفضة جداً، مقارنة مع الأرض الجافة والصحراوية التي تزيد مقاومته قليلاً.
تتغير قيمة المقاومة النوعية بناءً على نوعية ونسبة الرطوبة وكمية الأملاح الموجود بها، كل هذا يؤثر بشكل مباشر على توصيل نظام التأريض الكهربائي.
ولا ننسى بأن إلكترود التأريض معرض لمرور تيارات القصر المرتفع أيضاً، وهذا تأثير سلبي على الموصلات النحاسية والإلكترودات الموصلة في التربة إذا كانت مدة مرور تيار القصر عبر الموصلات و الإلكترودات طويلة نسبياً.
لتجنب حدوث هذه المشكلة يجب أن لا يزيد قيمة تيار القصر لكل متر من طول الإلكترود عن القيمة المحسوبة من المعادلة التالية:
قانون تيار دارة التأريض الكهربائي
النيوترال (Neutral): هو الخط الموجود في الدائرة الكهربائية، ووظيفته غلق الدائرة من أجل مرور التيار الطبيعي إلى المصدر التغذية.
توصيل خط النيوترال
نظام التأريض (Ground): يتم تركيبه على هيكل الحمل الكهربائي من أجل حماية الحمل من حدوث الأعطال الكهربائية، وتفريغ الشحنات المتراكمة على الهيكل المعدني.
إذا لا يوجد نظام أرضي في الشبكة الكهربائية، فإن هذا سوف يؤثر بشكل سلبي على الأجهزة الكهربائية.
نظام التأريض الكهربائي
أنواع نظم التأريض، نقدم لكم في هذا المقال أشهر أنواع نظم التأريض المستخدمة لحماية الأفراد من خطر الصعقة الكهربائية الناتج عن قصر العزل وانهياره.
كما تكمن أهمية التأريض للوقاية من خطر التفريغ الكهربائي الناتج عن الصواعق، وحماية معدات الأجهزة الكهربائية من التغيرات التي قد تحدث في جهة التغذية.
تابعوا معنا هذا المقال لمعرفة أنواع نظم التأريض ومزاياه وطريقة توصيلها.
معاني الرموز التالية:
T = اختصاراً للكلمة الفرنسية Terre، وتعني الأرض.
N = اختصاراً لكلمة Neutral، وتعني الخط المتعادل.
S = اختصاراً لكلمة Isolated، وتعني منفصل.
نظام التأريض :TN-S هو النظام المنفصل بين خط التأريض والخط المتعادل.
تركيب النظام
يحتوي على خط تأريض المستهلك وخط تأريض المصدر الخارجي (المحول أو المولد) والخط المتعادل، ويكون خط تأريض المستهلك مفصول عن الخط المتعال على طول المسافة الموجود بين المصدر الخارجي والمستهلك، ويلتقيان فقط عند نقطة تأريض المصدر الخارجي (المحول أو المولد).
الرموز التالية تعني:
T = اختصاراً للكلمة الفرنسية Terre، وتعني الأرض.
N = اختصاراً لكلمة Neutral، وتعني الخط المتعادل.
C = اختصاراً لكلمة Combined، وتعني المشترك.
نظام التأريض TN-C: هو النظام المشترك بين خط التأريض والخط المتعادل.
تركيب النظام
يستخدم موصل خط التعادل كموصل أرضي على طول المسافة بين المصدر الخارجي (المحول أو مولد) وخط تأريض المستهلك، ويمكن تسمته بنظام PEN، وهو غير منتشر.
ومن مميزاته:
أرخص الأنواع مقارنة مع باقي نظم التأريض.
عيوب النظام:
عند حدوث قطع في نقطة ما بين مصدر التغذية الخارجية والمستهلك، سوف يسبب ذلك إلى ارتفاع قيمة جهد الأجسام المعدنية إلى قيم كبيرة.
الرموز التالية تعني:
T = اختصاراً للكلمة الفرنسية Terre، وتعني الأرض.
N = اختصاراً لكلمة Neutral، وتعني الخط المتعادل.
C = اختصاراً لكلمة Combined، وتعني المشترك.
S = اختصاراً لكلمة Isolated، وتعني منفصل.
نظام التأريضTN-C-S : هو النظام المشترك بين خط التأريض والخط المتعادل.
يحتوي هذا النوع على نظامين معاً في آن واحد، أحدهما موصل داخل حدود المستهلك بنظام TN-S، والآخر خطوط النقل الموجودة ما بين المستهلك والمصدر الخارجي موصل بشكل مشترك بين الأرضي والمصدر الخارجي.
لكن عيب النظام عند حدوث القطع في خط النقل المتعادل سوف يؤثر ذلك على المستهلكين.
الرموز التالية تعني:
I = اختصاراً لكلمة Isolated وتعني معزول.
T = اختصاراً للكلمة الفرنسية Terre، وتعني الأرض.
نظام التأريض :IT هو النظام المعزول.
تركيب النظام
يكون خط التعادل فيه معزول عن المصدر الخارجي، يفضل عدم استخدام هذا النوع لما لها من عيوب منها ارتفاع جهد التعادل بشكل كبير مقارنة بباقي الأنظمة الأخرى الذي قد يعمل بخفض التيار إلى درجة عدم كشف أجهزة العطل ومقارنته مع التيار الطبيعي.
يستخدم هذا النوع فقط مع التطبيقات الحساسة التي تعمل على قطع التيار الصغيرة.
T = اختصاراً للكلمة الفرنسية Terre، وتعني الأرض.
نظام التأريض TT: هو نظام التأريض المباشر.
تركيب النظام
يعد الأكثر أماناً واستخداماً، يتم فيها فصل خط تأريض المستهلك عن خط تأريض المصدر الخارجي، بالتالي فإن عملية حماية الأجهزة الكهربائية يتم من خلال نظام تأريض المستهلك.
لكن يعيب هذا النظام هو الحاجة إلى أجهزة حماية مثل جهاز الوقاية ضد التسريب الأرضي.
مكونات نظام التأريضنظام التأريض الكهربائي
مكونات نظام التأريض ، تصمم مكونات نظام التأريض الكهربائي بمكوناته البسيطة في دوائر التمديدات الكهربائية (المنزلية /التجارية /الصناعية)، وتعد أحد أهم أسس الأعمال الكهربائية.
حيث تتكون منظومة التأريض من عدة أجزاء لبناء نظام متكامل بهدف حماية المعدات والأجهزة الكهربائية والمنشآت من أعطال تيار القصر والصواعق الكهربائية وغيرها من الأعطال التي قد تحدث بشبكة الكهرباء.
تابعوا معنا هذا المقال لمعرفة تفاصيل أكثر حول مكونات نظام التأريض.
نظام التأريض الكهربائي
تتأثر مكونات نظام التأريض بناءً على مقاومة الأرضي وهي:
تعد التربة من أحد الأجزاء المهمة التي تؤثر على مكونات نظام التأريض،
بالتالي يجب أن تكون المقاومة النوعية للتربة مناسبة، مع إمكانية وضع إلكترودات التأريض في التربة بعمق دفن محدد.
الجدول التالي يوضح المقاومة النوعية للتربة بالقيمة التقريبية
| نوع التربة | المقاومة النوعية بالأوم لكل متر |
| التربة الطينية | 150-40 |
| الصلصال | أعلى من 200 |
| التربة الرملية | 250-500 |
| التربة الحجرية | 200-500 |
| التربة الصخرية | أعلى من 1000 |
نظام التأريض الكهربائي
حسب الجدول الموضح أعلاه، نلاحظ أن قيمة المقاومة النوعية للتربة تتغير حسب نوع التربة وكمية الأملاح الموجودة، ونسبة الرطوبة.
إذا تم قياس مقاومة التربة التي نحتاجها لعملية تأسيس نظام التأريض،
ووجد أن قيمة المقاومة عالية، في تلك الحالة يجب معالجة التربة بالإلكترود كيميائياً، حتى نعمل على تقليل مقاومة التربة، ويتم ذلك بإضافة أحد المكونات التالية:
ملاحظة: من عيوب إضافة الملح في الحفرة هو الذوبان التدريجي له، أي تستخدم هذه الطريقة بشكل مؤقت، ولحل هذه المشكلة هو زيادة عدد الإلكترودات.
هي وسيلة نقل تعمل على نقل التيار الكهربائي المتسرب من هياكل الأجهزة والمعدات الكهربائية إلى إلكترود التأريض، حيث يتم اختيار قطر الموصل المناسب لتحمل تيارات القصر وحجم المشروع الكهربائي.
نظام التأريض الكهربائي
حتى نستطيع توصيل موصلات التأريض معاً مع الموصل الرئيسي وربطها مع موصل إلكترود التأريض نحتاج إلى ما يسمى بقضبان التوزيع Bus Bar.
نظام التأريض الكهربائي و مكوناته
طرق الوقاية من مخاطر الكهرباء
طرق الوقاية من مخاطر الكهرباء،
تعتبر طرق الوقاية من مخاطر الكهرباء من أهم الإجراءات الضرورية التي يجب أخذها بعين الاعتبار لحماية حياة الأشخاص من مخاطر الكهرباء.
تابعوا معنا هذا المقال لمعرفة طرق الوقاية من مخاطر الكهرباء وأهم الإجراءات التي يجب إتباعها بهدف السلامة.
تعد من أحد طرق الوقاية من مخاطر الكهرباء التي تعمل على حماية الإنسان،
حيث أن سوء الاستخدام وعدم تفقد التمديدات والأجهزة الكهربائية،
قد يؤذي حياة الشخص أو الأفراد أو حدوث حرائق، لذلك لابد من الاهتمام وعدم ترك الفرصة إلى أن يحدث عطل ما أو حدوث الحرائق لا قدر الله.
تعد من أهم إجراءات طرق الوقاية من مخاطر الكهرباء، ومن هذه الإجراءات:
تعد من أحد طرق الوقاية من مخاطر الكهرباء التي تهدف إلى تفريغ التيار الكهربائي المتسرب من خلال موصل نحاسي يتم ربطه مع إلكترود التأريض ومنه يمر إلى الأرض ذات المقاومة المنخفضة.
معدات الوقاية من مخاطر الكهرباء
يجب على أفراد المجتمع إتباع طرق الوقاية من مخاطر الكهرباء ومن أهمها:
صفحتنا علي الفيسبوك هنا.
حسابنا على تويتر هنا.
