زمین کردن حفاظتی چیست؟ (اهمیت و تفاوت با زمین الکتریکی)

اتصال به زمین یا زمین کردن حفاظتی یک روش ایمنی بسیار مهم در دنیایی است که بیشتر لوازم با برق کار می کنند.

انرژی برق با ورود خود به زندگی انسان ها، انجام کارهای روزمره را بسیار ساده تر از گذشته کرد.

با اینکه برق فواید زیادی برای زندگی مردم در سراسر دنیا داشته است اما در برخی موارد دیده شده که
این منبع انرژی با ارزش، خسارت هایی هم به انسان ها وارد می کند.

به همین دلیل استفاده از سیستم های حفاظتی در لوازم برقی و الکترونیکی به امری واجب تبدیل شده است.

در ادامه این مطلب قصد داریم روش کار اتصال زمین یا ارت (Earth) و چگونگی حفظ جان انسان ها با این روش را برای شما بیان کنیم.

1# زمین کردن حفاظتی چیست؟

زمین کردن حفاظتی یا اتصال زمین حفاظتی یکی از انواع روش های زمین کردن یا سیستم ارتینگ است که
برای حفاظت از دستگاه ها و جان کاربران آن ها در مقابل اختلال های برقی یا برق گرفتگی انجام می شود.

در این روش باید تمام قسمت های فلزی دستگاه های الکتریکی که به طور مستقیم در مدار الکتریکی نیستند را به زمین متصل کرد.

مفهوم زمین کردن یا ارتینگ (Earthing) به معنی اتصال یک جسم یا هادی به زمین با پتانسیل صفر است.

برای مثال زمانی که بدنه فلزی ماشین لباسشویی را به مرجع پتانسیل صفر متصل کنیم، به اصطلاح آن را زمین کرده ایم.

2# اهمیت زمین کردن حفاظتی

ممکن است این تصور را داشته باشید که سیم اتصال به زمین فقط از لوازم برقی حفاظت می کند؛
اما باید بدانید که سیستم اتصال به زمین در موارد بسیاری جان انسان هایی که با تاسیسات برقی کار می کنند را نیز حفظ کرده است.

برق گرفتگی یکی از اتفاقات خطر آفرین برای انسان ها در دنیایی است که
اغلب لوازم خانگی و صنعتی با برق کار می کنند و احتمال وقوع این اتفاق چندان بعید نیست.

در موارد بسیاری دیده شده که برق گرفتی به راحتی جان یک انسان را می گیرد و
در کمترین حالت صدمات سنگینی را به سیستم عصبی انسان وارد می کند.

طبق تحقیقات انجام شده، برق گرفتگی توسط سیستم هایی که اتصال به زمین ندارند بسیار خطرناک تر از مواردی است که
وسیله برقی از سیستم حفاظتی اتصال به زمین یا ارت بهره می برد.

برق گرفتگی در سیستم هایی که سیم اتصال به زمین ندارند، ولتاژ 75 برابری به بدن انسان وارد می کند که
به راحتی می تواند باعث مرگ یک فرد بالغ شود.

در برخی از موارد ممکن است که الکتریسیته در لوازم برقی نشت پیدا کند.

ولتاژ خفیفی که در هنگام کار با لوازم برقی حس می کنید همان نشتی الکتریسیته است که
از دست وارد شده و از طریق پا به زمین منتقل می شود.

در لوازم برقی که سیم اتصال به زمین دارند، نشتی الکتریسیته به صورت مستقیم وارد زمین شده و
دیگر به کاربران وارد نمی شود.

در محیط های صنعتی که از برق سه فاز استفاده می شود، برق گرفتگی قطعا باعث مرگ خواهد شد.

به همین دلیل در بسیاری از کشورهای دنیا استفاده از سیستم اتصال به زمین کاملا ضروری است و
باید در همه سیستم های برقی وجود داشته باشد.

3# سیستم زمین حفاظتی چگونه کار می کند؟

سیم اتصال زمین یک سیم معمولی است که
از یک سمت به وسایل برقی و از سمت دیگر به زمین یا میله چاه ارت نصب می شود.

زمین کردن حفاظتی بسیار پر اهمیت است و عملکرد ساده ای دارد.

اگر در هنگام نصب ماشین لباسشویی به نحوه کار نصاب دقت کرده باشید،
می بینید یک سیم کاملا معمولی برق را به بدنه ماشین لباسشویی وصل کرده و
از طرف دیگر به لوله آب متصل می کند.

این سیم وظیفه دارد که الکتریسیته نشت شده را به لوله آب منتقل کند تا
به نوعی از ورود ولتاژ به بدن انسان جلوگیری کند.

سیم اتصال به زمین به هیچ منبع برقی متصل نیست و
اگر به آن دست بزنید دچار برق گرفتگی نخواهید شد، زیرا بار الکتریکی از آن عبور نمی کند.

به طور کلی عملکرد سیم اتصال به زمین کاملا مشابه با سیم نول است؛
اما اختلاف پتانسیل یا ولتاژ معمولا ضعیف تر است و همیشه بار الکتریکی از آن عبور نمی کند.

4# نقش چاه ارت در اتصال به زمین

همانطور که اشاره شد برخی از نصاب های ماشین لباسشویی سیم اتصال زمین را به لوله آب متصل می کنند.

انجام این کار در خانه های قدیمی بیشتر مرسوم است که چاه ارت ندارند.

از آنجایی که زمین کردن حفاظتی یک روش مهم برای حفاظت از جان انسان ها است،
در ساختمان های جدید استفاده از این سیستم و تعبیه چاه ارت به یک کار ضروری تبدیل شده است.

1-4# چاه ارت چیست؟

چاه ارت منبعی است که سیم های اتصال به زمین، الکتریسیته های نشتی از لوازم برقی را به آن منتقل می کنند تا به زمین وارد شود.

در این چاه یک صفحه مسی با ابعاد نسبتا بزرگ وجود دارد که الکتریسیته را به خاک منتقل می کند.

به همراه این صفحه کربن فعال و آهک دفن می شود تا به بیشترین میزان رسانایی دست پیدا کند.

عمق چاه ارت به عوامل بسیار گوناگونی بستگی دارد.

در قدم اول باید نوع خاک و میزان رطوبت آن بررسی شود.

در این مرحله باید دید که حجم ساختمان چقدر است و
با توجه به آن چاه ارت را قبل از ساخت حفر کرد.

همچنین جنس کابل اتصال به زمین اهمیت بسیار زیادی دارد، زیرا کابل باید توانایی انتقال بارهای الکتریکی را به چاه ارت داشته باشد.

5# چگونه می توان فهمید که ساختمان اتصال به زمین دارد؟

از آنجاییکه زمین کردن حفاظتی بسیار مهم است، به عنوان یک استاندارد باید در تمامی مکان ها و لوازم برقی وجود داشته باشد.

در برخی از لوازم برقی دیده اید که سیم برق دستگاه به صورت سه شاخه است.

این سه شاخ همان فاز، نول و اتصال به زمین را تشکیل می دهند.

پس در تمام خانه هایی که پریز سه شاخ وجود داشته باشد از سیستم اتصال به زمین استفاده شده است.

همچنین دو گیره فلزی که در پریزهای دو شاخه وجود دارد، همان کار اتصال به زمین را انجام می دهند.

6# تفاوت زمین کردن حفاظتی و الکتریکی

تا به اینجا که به خوبی با زمین کردن حفاظتی آشنا شدید ممکن است برای شما این سوال پیش آمده باشد که
زمین کردن الکتریکی چه مفهومی دارد و آیا با اتصال به زمین حفاظتی تفاوتی دارد.

به طور خلاصه می توان گفت که زمین کردن الکتریکی به این معنی است که یک بخش از دستگاه که داخل مدار الکتریکی قرار دارد را به زمین پتانسیل صفر متصل کنیم.

برای مثال زمانی که مرکز سیم پیچی ستاره یک ژنراتور را به زمین متصل می کنیم، اتصال به زمین الکتریکی را انجام داده ایم.

در میان مهندسین برق اتصال به زمین الکتریکی به عنوان سیستم ارتینگ رایج است و انواع متنوعی دارد.

برای شناخت بیشتر این سیستم می توانید به مقاله (سیستم زمین) مراجعه کنید.

توجه داشته باشید که هدف اصلی زمین کردن حفاظتی، محافظت از جان کاربران و خود دستگاه در برابر نشتی الکتریسیته خارج از مدار اصلی است؛
اما از سیستم زمین برای ایجاد عملکرد صحیح در دستگاه ها و مدارهای الکتریکی استفاده می شود.

سخن پایانی

در این مطلب اهمیت زمین کردن حفاظتی و روش عملکرد آن را برای شما بیان کردیم و
گفتیم که استفاده از آن در تمامی خانه ها و محیط های صنعتی ضرورت دارد.

حتما اگر شما هم در تعامل با دستگاه های الکتریکی هستید، از وجود این سیستم در خانه یا محیط کار خود مطمئن شوید.