سیستم ارتینگ چیست؟ معرفی اجزاء، انواع و کاربردها

سیستم ارتینگ (Earthing System) یا اتصال به زمین، متصل کردن عمدی و آگاهانه‌ی تجهیزات رسانا به زمین است که از شکل‌گیری جریان الکتریکی در مسیرهای ناخواسته جلوگیری و از انسان‌ها و تجهیزات حفاظت می‌کند. ارتینگ با هدایت جریان الکتریکی به زمین، به افزایش پایداری سیستم‌های برق کمک می‌کند و خطرات احتمالی را کاهش می‌دهد.

می‌توان گفت که اهمیت ارتینگ تنها به ایمنی افراد محدود نمی‌شود، بلکه این سیستم از تجهیزات الکتریکی نیز در برابر آسیب ناشی از اضافه ولتاژ، تخلیه الکترواستاتیک و صاعقه محافظت می‌کند و عملکرد سیستم‌های حساس مانند تجهیزات مخابراتی و شبکه‌های دیتا را تضمین می‌کند. با توجه به اهمیت آن در تأسیسات و خانه‌ها، در این مقاله از پیکامگ به بررسی جزئیات آن می‌پردازیم.

اهداف سیستم ارتینگ‌‎

سیستم ارتینگ، فراتر از یک اتصال ساده به زمین، نقشی حیاتی در تأمین ایمنی، حفاظت و عملکرد صحیح سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی مجموعه‌های مختلف دارد. اهداف اصلی این سیستم عبارت‌اند از:

محافظت از جان انسان‌ها

یکی از مهم‌ترین اهداف ارتینگ، جلوگیری از برق‌گرفتگی است. در صورتی که تجهیزات یا سازه‌های فلزی دچار خطای الکتریکی شوند و ولتاژ ناخواسته روی بدنه‌ی آن‌ها ایجاد شود، سیستم ارتینگ با انتقال جریان نامطلوب به زمین، امکان گذر آن از بدن انسان را کاهش می‌دهد. این موضوع در ساختمان‌ها، صنایع، بیمارستان‌ها و مکان‌های عمومی اهمیت زیادی دارد.

حفاظت از تجهیزات الکتریکی

علاوه بر انسان، ارتینگ باعث جلوگیری از آسیب به تجهیزات نیز می‌شود. جریان‌های خطا، اضافه ولتاژ یا صاعقه می‌توانند به ترانسفورماتورها، موتورهای الکتریکی، تابلوهای برق و سیستم‌های دیجیتال آسیب جدی وارد کنند. با اتصال به زمین اما این جریان‌ها به‌صورت ایمن دفع می‌شوند و ضمن افزایش طول عمر تجهیزات، هزینه‌ی تعمیر و نگهداری نیز کاهش می‌یابد.

تضمین عملکرد صحیح

سیستم‌های صنعتی، شبکه‌های قدرت و تجهیزات حساس مانند PLCها یا تجهیزات مخابراتی به یک پتانسیل مرجع پایدار نیاز دارند. ارتینگ با ایجاد یک مرجع ولتاژ ثابت، از اختلالات ناشی از اختلاف پتانسیل و جریان‌های ناخواسته جلوگیری می‌کند و به سیستم امکان می‌دهد تا بدون خطا و با دقت بالا کار کند.

کاهش نویز و بهبود پایداری سیستم‌های مخابراتی و دیجیتال

ارتینگ، به ویژه در محیط‌های صنعتی و مراکز داده، عملکرد مؤثری برای حذف نویز و تداخل‌های الکترومغناطیسی (EMI/RFI) دارد. سیستم زمین‌بندی مناسب باعث می‌شود تا سیگنال‌های الکترونیکی با کمترین نویز منتقل و کیفیت داده و ارتباطات مخابراتی حفظ شود.

حفاظت در برابر صاعقه و اضافه ولتاژ

ارتینگ در کنار صاعقه‌گیرها و سیستم‌های حفاظتی، جریان ناشی از برخورد صاعقه یا ولتاژهای گذرا را به زمین هدایت می‌کند. این موضوع از آتش‌سوزی، انفجار و آسیب به تجهیزات حساس جلوگیری می‌کند و به ویژه در نیروگاه‌ها، پالایشگاه‌ها و صنایع مادر، اهمیت زیادی دارد.

کنترل ولتاژهای ناخواسته و الکترواستاتیک

تجمع بارهای الکترواستاتیک به ویژه در صنایع می‌تواند باعث آتش‌سوزی، انفجار یا اختلال در عملکرد تجهیزات حساس شود. سیستم ارتینگ، با تخلیه‌ی ایمن این ولتاژها، از خطرات ناشی از الکتریسیته‌ی پیشگیری می‌کند.

افزایش ایمنی شبکه و پایداری سیستم

ارتینگ مناسب باعث می‌شود تا جریان‌های خطا به سرعت شناسایی و دفع شوند و سیستم‌های حفاظتی مانند فیوزها یا کلیدهای RCD صحیح عمل کنند. این موضوع پایداری شبکه و ایمنی کلی سیستم را تضمین و از خاموشی‌های ناگهانی یا خرابی‌های گسترده جلوگیری می‌کند.

در واقع، می‌توان گفت که سیستم ارتینگ، پایه و اساس ایمنی، حفاظت و پایداری سیستم‌های برق و الکترونیک است و بدون آن، هیچ سیستم الکتریکی به‌طور کامل ایمن و قابل اعتماد نخواهد بود.

اجزای اصلی سیستم ارتینگ

یک سیستم ارتینگ استاندارد شامل مجموعه‌ای از رساناها، الکترودها و نقاط اتصال است که با هم یک مسیر کم‌مقاومت را برای انتقال جریان خطا به زمین فراهم می‌کنند. عملکرد صحیح سیستم ارتینگ به طراحی و اجرای صحیح همه‌ی این اجزا وابسته است.

الکترود زمین (Earth Electrode)

الکترود زمین مهم‌ترین بخش سیستم ارتینگ است و جریان الکتریکی را به خاک منتقل می‌کند. این قطعه به‌طور مستقیم در تماس با زمین قرار گرفته و مقاومت کل سیستم ارت تا حد زیادی به آن وابسته است. جنس الکترود معمولاً از مس، فولاد گالوانیزه و فولاد با پوشش مس است.

انواع الکترود زمین

الکترودها از نظر شکل به انواع زیر تقسیم می‌شوند:

• میله‌ای (Rod Electrode):
  رایج‌ترین نوع، شامل میله مسی یا فولاد گالوانیزه که به‌صورت عمودی در زمین کوبیده می‌شود.
• صفحه‌ای (Plate Electrode):
  شامل صفحه‌ای از جنس مس یا فولاد که در عمق زمین دفن می‌شود و سطح تماس بیشتری با خاک دارد.
• تسمه‌ای یا نواری (Strip Electrode):
  شامل تسمه یا سیم مسی که به‌صورت افقی در زمین دفن می‌شود.
• مش یا شبکه‌ای (Grid Electrode):
  شبکه‌ای از هادی‌ها که معمولاً در پست‌های برق و تأسیسات صنعتی استفاده می‌شود.

یک روش اجرایی شناخته شده و کاربردی برای نصب الکترود، چاه ارت است که شامل محل نصب الکترود، مواد کاهنده‌ی مقاومت و نقطه‌ی دسترسی برای بازرسی و تست می‌شود.

از نظر منبع نیز می‌توان الکترودها را به دو دسته‌ی مصنوعی (میله، صفحه یا تسمه‌ی مسی یا فولادی) و الکترود طبیعی (اجزای فلزی مدفون مانند آرماتور فونداسیون یا لوله‌های فلزی) تقسیم کرد.

هادی ارت (Earthing Conductor)

هادی ارت، رسانایی است که تجهیزات الکتریکی یا شینه ارت را به الکترود زمین متصل می‌کند و مسیر انتقال جریان خطا را فراهم می‌سازد.

این قطعه معمولاً از جنس مس یا آلومینیوم با روکش سبز و زرد طبق استاندارد است که سطح مقطع مناسبی برای تحمل جریان خطا دارد و از مقاومت کم و استحکام مکانیکی کافی برخوردار است. هادی ممکن است به شکل‌های زیر باشد:

• سیم ارت تجهیزات (Protective Earth – PE)
• سیم اتصال الکترود به شینه ارت
• تسمه مسی ارت

شینه ارت (Earth Busbar / Earth Bar)

شینه ارت یک نقطه اتصال مرکزی است که تمام هادی‌های ارت در آن به هم متصل می‌شوند. این شینه معمولاً در تابلو برق اصلی یا تابلو توزیع نصب می‌شود.

وظایف آن شامل جمع‌آوری همه‌ی سیم‌های ارت، ایجاد مرجع مشترک زمین برای تجهیزات و توزیع مسیر ارت به بخش‌های مختلف سیستم می‌شود. این بخش معمولاً از جنس مس است تا هدایت بالا و مقاومت کمی داشته باشد.

هادی حفاظتی تجهیزات (Protective Earth Conductor – PE)

این هادی به‌عنوان بخشی از سیم‌کشی داخلی ساختمان یا تأسیسات، بدنه‌ی فلزی تجهیزات را به سیستم ارت متصل می‌کند و هدف آن جلوگیری از ایجاد ولتاژ خطرناک روی بدنه‌ی تجهیزات است.

در صورت وقوع خطا جریان از بدنه به زمین منتقل می‌شود، کلید حفاظتی یا فیوز عمل می‌کند و خطر برق‌گرفتگی کاهش می‌یابد.

اتصالات و بست‌های ارت (Earth Connectors and Clamps)

این اجزا شامل کلمپ اتصال الکترود، بست اتصال سیم به شینه، جوش احتراقی (Cadweld)، ترمینال‌ها و کانکتورها برای ایجاد اتصال الکتریکی مطمئن بین بخش‌های مختلف سیستم ارت استفاده می‌شوند. کیفیت اتصالات از این جهت اهمیت دارد که اتصال ضعیف باعث افزایش مقاومت سیستم ارت می‌شود.

سیستم هم‌بندی (Equipotential Bonding)

هم‌بندی به معنای اتصال تمام بخش‌های فلزی مهم به سیستم ارت است که بدنه‌ی تجهیزات، سازه‌ی فلزی ساختمان، لوله‌های فلزی و سینی کابل را دربر می‌گیرد و هدف آن جلوگیری از ایجاد اختلاف پتانسیل خطرناک میان بخش‌های مختلف است.

محیط اطراف الکترود و مواد کاهنده مقاومت (Backfill Material)

در بسیاری از سیستم‌ها، اطراف الکترود با مواد خاصی مانند بنتونیت، نمک و زغال (روش سنتی)، مواد شیمیایی کاهنده مقاومت پر می‌شود تا مقاومت زمین کاهش یابد. این مواد باعث بهبود تماس الکترود با خاک و افزایش کارایی سیستم می‌شوند.

روش‌های اجرای ارتینگ به این اشاره دارد که الکترود ارت چگونه و در چه چیدمانی در زمین نصب می‌شود تا مقاومت زمین به حد مطلوب برسد و سیستم بتواند جریان خطا را به‌طور ایمن تخلیه کند. انتخاب روش اجرا به عوامل مختلفی مانند مقاومت خاک، فضای موجود، سطح ولتاژ و نوع کاربرد بستگی دارد. به‌طور کلی، سه روش اصلی وجود دارد:

روش‌های اجرای ارتینگ

ارتینگ عمقی (Deep Earthing)

در این روش، الکترود به‌صورت عمودی در عمق زمین قرار داده می‌شود تا به لایه‌های مرطوب‌تر و با مقاومت کمتر برسد. عمق معمول برای این روش ۲ تا ۱۰ متر  و گاهی بیشتر است.

ارتینگ عمقی مقاومت کمتری نسبت به روش سطحی دارد و از سویی در برابر تغییرات رطوبت خاک پایدارتر است. با توجه به سادگی اجرا، رایج‌ترین روش در ساختمان‌ها و صنایع محسوب می‌شود.

یکی از رایج‌ترین انواع سیستم‌های ارتینگ عمقی، ارتینگ میله‌ای است که در آن از میله‌ی مسی یا فولاد با پوشش مسی استفاده می‌شود.

مزایا

• نصب ساده
• هزینه مناسب
• عملکرد پایدار
• نیاز به فضای کم

ارتینگ سطحی (Surface Earthing)

در این روش، الکترود به‌صورت افقی و در عمق کم معمولاً ۰.۵ تا ۱ متر در زمین قرار می‌گیرد. انواع رایج آن شامل تسمه‌ی مسی دفن شده، سیم مسی افقی، شبکه‌ی ارت (Ground Grid) و حلقه‌ی ارت (Ring Earthing) هستند.

از این روش در پست‌های برق، کارخانه‌ها، ساختمان‌های بزرگ و مناطقی استفاده می‌شود که حفاری عمیق دشوار است

مزایا

• مناسب برای جریان‌های خطای زیاد
• توزیع یکنواخت ولتاژ در سطح زمین
• کاهش ولتاژ گام و تماس

ارتینگ ترکیبی (Combined Earthing)

در این روش، از ترکیب الکترودهای عمقی و سطحی استفاده می‌شود. از جمله چند میله‌ی ارت عمقی که به یک یک شبکه‌ی افقی مسی متصل می‌شوند. با توجه به ساختار مناسب، در پست‌های فشار قوی، نیروگاه‌ها، مراکز داده و صنایع حساس کاربرد دارد.

مزایا

• کمترین مقاومت زمین
• بالاترین ایمنی
• بهترین عملکرد در جریان‌های شدید

انواع سیستم‌های ارتینگ در فشار ضعیف

در سیستم‌های توزیع برق فشار ضعیف (Low Voltage)، نوع سیستم ارتینگ مشخص می‌کند که نقطه‌ی نول منبع تغذیه چگونه به زمین متصل شده و بدنه‌ی تجهیزات در اصطلاح چگونه زمین می‌شود. این دسته‌بندی طبق استاندارد IEC انجام می‌شود و شامل سه گروه اصلی TN و TT و IT است.

مفهوم حروف در نام‌گذاری (TN, TT, IT)

برای آشنایی با انواع سیستم ارتینگ، ابتدا باید حروف نام‌گذاری آن را شناخت.

حرف اول: وضعیت اتصال منبع تغذیه به زمین

• T: ترا (Terra) به معنای زمین و اشاره به اتصال مستقیم به زمین
• I: ایزوله (Isolated) بدون اتصال مستقیم به زمین یا اتصال به زمین با امپدانس بالا

حرف دوم: وضعیت اتصال بدنه‌ی تجهیزات به زمین

• T: اتصال به الکترود زمین مستقل
• N: اتصال به نول زمین شده‌ی منبع

حروف بعدی (در TN):

• S: جداگانه (Separate) نول و ارت جدا
• C: ترکیبی (Combined) نول و ارت مشترک

سیستم TN

در سیستم TN که رایج‌ترین نوع در شبکه‌های شهری و صنعتی است، نقطه‌ی نول ترانسفورماتور، مستقیماً به زمین متصل است و بدنه‌ی تجهیزات توسط یک هادی به همین نقطه متصل می‌شود. بدین ترتیب مسیر جریان اضافی به زمین، از طریق سیم نول یا سیم ارت به منبع بازمی‌گردد. این روش خود دارای زیرمجموعه‌هایی به‌صورت زیر است:

سیستم TN-S

در این سیستم سیم ارت (PE) و سیم نول (N) کاملاً جدا هستند. بنابراین از ترانسفورماتور تا مصرف‌کننده دو سیم مجزا وجود دارد. هرچند هزینه‌ی کابل‌کشی بالاتری دارد، اما ایمنی بسیار بالا، نویز الکتریکی کم و عملکرد ایمنی و حفاظتی عالی، آن را برای تجهیزات حساس و صنایع، بیمارستان‌ها و مراکز داده کاربردی کرده است.

سیستم TN-C

در این سیستم سیم نول و ارت یکی هستند و این سیم مشترک PEN نام دارد. چنین روشی نیاز به کابل‌کشی و هزینه‌ی کمتری دارد اما در صورت قطع سیم PEN، بدنه‌ی تجهیزات برق‌دار می‌شود. بدین ترتیب خطر برق‌گرفتگی بیشتری و نسبت به TN-S ایمنی کمتری دارد که استفاده از آن را در بسیاری از ساختمان‌ها محدود کرده است.

سیستم TN-C-S

این سیستم که از رایج‌ترین سیستم‌ها در شبکه توزیع برق شهری است، در حقیقت ترکیبی از دو نوع قبلی محسوب می‌شود. بدین صورت که در بخشی از مسیر، نول و ارت مشترک هستند و سپس در یک نقطه جدا می‌شوند.

برای مثال، از ترانسفورماتور تا ساختمان PEN مشترک استفاده می‌شود و درون ساختمان PE و N جدا هستند. چنین روندی از یک سو بین هزینه و ایمنی تعادل ایجاد می‌کند و از سوی دیگر، عملکرد حفاظتی مناسبی دارد.

سیستم TT

در سیستم TT نول ترانسفورماتور به زمین متصل می‌شود اما بدنه‌ی تجهیزات به یک الکترود زمین مستقل و جداگانه اتصال پیدا می‌کنند. بنابراین زمین شدن مصرف‌کننده، از زمین شدن منبع مستقل است.

این سیستم جریان خطا را از طریق خاک به زمین منتقل می‌کند و معمولاً به کلید محافظ جان (RCD) نیاز دارد. از آن در مناطق روستایی، ساختمان‌های مستقل و مناطقی که زمین شبکه‌ی قابل اعتمادی نیست، استفاده می‌شود.

مزایا

• ایمنی خوب
• مستقل از سیستم زمین شبکه

معایب

• مقاومت مسیر خطا بیشتر
• نیاز به تجهیزات حفاظتی حساس‌تر

سیستم IT

در سیستم IT نقطه نول به زمین متصل نیست یا از طریق امپدانس بالا متصل است اما بدنه‌ی تجهیزات به زمین متصل است. مهم‌ترین ویژگی چنین سیستمی این است که در صورت بروز نخستین خطا، سیستم قطع نمی‌شود و به کار خود ادامه می‌دهد. از این سیستم در بیمارستان‌ها، اتاق عمل، صنایع حساس، معادن و کشتی‌ها استفاده می‌شود.

مزایا

• بالاترین تداوم عملکرد
• مناسب برای سیستم‌های حیاتی

معایب

• طراحی پیچیده‌تر
• هزینه بیشتر
• نیاز به سیستم مانیتورینگ

در جدول زیر امکان مقایسه‌ی انواع سیستم‌ها فراهم شده است:

سیستم	ایمنی	هزینه	تداوم عملکرد	کاربرد
TN-S	بسیار بالا	زیاد	خوب	صنایع، مراکز داده
TN-C	متوسط	کم	خوب	برخی شبکه‌های قدیمی
TN-C-S	بالا	متوسط	خوب	شبکه‌ی شهری
TT	بالا	متوسط	متوسط	ساختمان‌های مستقل
IT	بسیار بالا	زیاد	بسیار بالا	بیمارستان، صنایع حساس

طبقه‌بندی‌های ارائه شده، برای سیستم‌هایی است که از جریان برق متناوب (AC) استفاده می‌کنند. استفاده از جریان برق مستقیم (DC) تقسیم‌بندی مخصوص به خودش را دارد.

این سیستم‌ها معمولاً توسط قطب مثبت و منفی با استفاده از یک سیستم دو سیمه ارت می‌شوند و دارای معادل سیستم DC هستند که از نظر عملکردی با همتایان AC خود متفاوت است. این دسته‌بندی‌ها شامل Floating (بدون اتصال به زمین) و Negative grounded و Positive grounded می‌شوند.

انواع سیستم‌های ارتینگ در فشار قوی

در سیستم‌های فشار قوی (High Voltage)، ارتینگ معمولاً به نقطه‌ی نول ترانسفورماتور یا ژنراتور، و نه صرفاً بدنه‌ی تجهیزات مرتبط می‌شود. هدف اصلی این است که نحوه‌ی رفتار سیستم در هنگام وقوع خطای اتصال به زمین (Earth Fault) کنترل شود. در چنین شرایطی، انتخاب روش مناسب ارتینگ تأثیر مستقیم بر ایمنی، میزان جریان خطا، پایداری شبکه و حفاظت تجهیزات دارد.

اتصال مستقیم به زمین (Solid Grounding)

در این روش، نقطه‌ی نول ترانسفورماتور یا ژنراتور مستقیماً و بدون هیچ مقاومتی به زمین متصل می‌شود و هیچ مقاومت یا امپدانسی میان نول و زمین وجود ندارد. بدین ترتیب اگر خطای اتصال به زمین رخ دهد، جریان خطا بسیار زیاد خواهد بود، سیستم حفاظتی سریع عمل می‌کند و بخش معیوب سریع قطع می‌شود. در شبکه‌های توزیع، سیستم‌های فشار متوسط، برخی شبکه‌های صنعتی کاربرد زیادی دارد.

مزایا

• تشخیص سریع خطا
• عملکرد ساده سیستم حفاظتی
• جلوگیری از اضافه ولتاژ

معایب

• جریان خطای بسیار زیاد
• تنش حرارتی و مکانیکی زیاد روی تجهیزات

سیستم بدون اتصال نول به زمین (Ungrounded System)

در این روش، نقطه‌ی نول اصلاً به زمین متصل نمی‌شود و سیستم نسبت به زمین «شناور» است. تنها در برخی صنایع خاص و سیستم‌هایی که قطع برق بسیار خطرناک است، از آن استفاده می‌شود.

در هنگام خطا اگر یک فاز به زمین اتصال پیدا کند، جریان خطا بسیار کم خواهد بود، سیستم می‌تواند به کار ادامه دهد و نیازی و قطع فوری نیست.

مزایا

• تداوم عملکرد سیستم
• عدم قطع فوری شبکه

معایب

• ایجاد اضافه ولتاژ در فازهای سالم
• افزایش تنش عایقی
• تشخیص سخت‌تر خطا

اتصال به زمین از طریق مقاومت (Resistance Grounding)

در این روش بین نول و زمین، یک مقاومت (Neutral Grounding Resistor – NGR) قرار داده می‌شود. هدف اصلی آن محدود کردن جریان خطا به مقدار ایمن است که در نتیجه جریان خطا نه خیلی زیاد (مثل solid grounding) و نه خیلی کم (مثل ungrounded) خواهد بود.

این روش دو نوع مقاومت کم (با قطع سریع سیستم و جریان خطای نسبتاً زیاد) و مقاومت زیاد (بدون نیاز به قطع سیستم و جریان خطای کم) دارد. و از آن در نیروگاه‌ها، صنایع بزرگ و سیستم‌های فشار متوسط استفاده می‌شود.

مزایا

• کاهش آسیب به تجهیزات
• کنترل جریان خطا
• کاهش خطر آتش‌سوزی

اتصال به زمین از طریق راکتانس یا رزونانس (Reactance Grounding / Resonant Grounding)

در این روش، یک راکتور (سلف) بین نول و زمین قرار می‌گیرد و هدف آن کاهش یا حذف جریان خطای زمین است. نوع خاصی از این روش به نام Petersen Coil یا Arc Suppression Coil بسیار رایج است.

در این نوع راکتور طوری تنظیم می‌شود تا جریان القایی تولید کند که جریان خطا را خنثی کند. در نتیجه جریان خطا بسیار کم و قوس الکتریکی خاموش می‌شود. از این روش در شبکه‌های فشار قوی، شبکه‌های انتقال، شبکه‌های توزیع پیشرفته استفاده می‌شود.

مزایا

• کاهش آسیب تجهیزات
• افزایش پایداری شبکه
• کاهش خاموشی

در جدول زیر امکان مقایسه‌ی انواع سیستم ارتینگ فشار قوی وجود دارد:

روش	جریان خطا	ایمنی	پایداری شبکه	کاربرد
Solid grounding	بسیار زیاد	خوب	متوسط	توزیع
Ungrounded	بسیار کم	متوسط	بالا	صنایع خاص
Resistance grounding	کنترل‌شده	بسیار خوب	بالا	صنایع، نیروگاه
Reactance grounding	بسیار کم	بسیار خوب	بسیار بالا	انتقال، HV

می‌توان گفت برخلاف سیستم‌های فشار ضعیف که تمرکز بر حفاظت افراد است، در فشار قوی اهداف اصلی عبارت‌اند از:

1. کنترل جریان خطای زمین
2. جلوگیری از اضافه ولتاژ
3. حفاظت از تجهیزات گران‌قیمت
4. افزایش پایداری شبکه
5. تضمین عملکرد صحیح سیستم‌های حفاظتی

در شبکه‌های فشار قوی، ارتینگ بیشتر برای کنترل رفتار شبکه در شرایط خطا استفاده می‌شود، نه فقط برای حفاظت افراد. انتخاب روش مناسب (مستقیم، مقاومتی، بدون اتصال یا رزونانسی) به عواملی مانند سطح ولتاژ، نوع شبکه و اهمیت تداوم عملکرد بستگی دارد.

حفاظت و نکات طراحی

حفاظت یکی از مهم‌ترین قسمت‌های سیستم ارتینگ است، زیرا نشان می‌دهد این سیستم چگونه ایمنی را فراهم می‌کند و برای عملکرد صحیح باید چه اصولی رعایت شود. مهم‌ترین این موارد عبارت‌اند از:

• ایجاد مسیر کم‌مقاومت برای تخلیه جریان خطا و فعال شدن سریع تجهیزات حفاظتی
• جلوگیری از برق‌گرفتگی به کمک کاهش ولتاژ تماس و ولتاژ گام
• تخلیه‌ی اضافه ولتاژهای ناشی از کلیدزنی، القا و تخلیه‌ی الکترواستاتیکی
• هدایت جریان صاعقه به زمین و جلوگیری از آسیب به تجهیزات و سازه
• هم‌بندی تمام بخش‌های فلزی برای جلوگیری از اختلاف پتانسیل خطرناک
• کاهش نویز الکتریکی و بهبود عملکرد تجهیزات حساس و سیستم‌های کنترلی
• رعایت استانداردهای طراحی مانند IEC و مقررات ملی برق
• انتخاب نوع و تعداد مناسب الکترود بر اساس مقاومت ویژه‌ی خاک
• استفاده از مواد کاهنده‌ی مقاومت زمین در صورت بالا بودن مقاومت خاک
• انتخاب سطح مقطع مناسب برای هادی ارت جهت تحمل جریان خطا
• اجرای صحیح اتصالات برای جلوگیری از افزایش مقاومت و خوردگی
• اندازه‌گیری دوره‌ای مقاومت زمین و نگهداری مناسب سیستم

جمع‌بندی

سیستم ارتینگ با اتصال عامدانه‌ی تجهیزات الکتریکی به زمین، ایمنی افراد و حفاظت از تجهیزات را تضمین می‌کند و پایداری عملکرد شبکه‌های برق و سیستم‌های حساس الکترونیکی را افزایش می‌دهد. این سیستم جریان‌های خطا، اضافه ولتاژ، صاعقه و بارهای الکترواستاتیک را به زمین هدایت می‌کند و نویز الکترونیکی را کاهش می‌دهد. انواع اصلی ارتینگ متناسب با نوع جریان شامل مستقیم و متناوب تعیین می‌شود که هر یک مزایا و محدودیت‌های خود را دارند. می‌توان گفت استفاده از روش مناسب ارتینگ نقشی مؤثر در کاهش خطر برق‌گرفتگی، پیش‌گیری از آسیب به تجهیزات و تضمین عملکرد ایمن و پایدار شبکه‌ها ایفا می‌کند که برای عملکرد صحیح تأسیسات، اهمیتی حیاتی دارد.

پرسش های متداول