رله حفاظتی وسیله‌ای است که هنگام وقوع وضعیت غیرعادی در سیستم قدرت الکتریکی واکنش نشان می‌دهد و باعث عملکرد مدارشکن به منظور قطع بخش خطادار سیستم با حداقل وقفه در عرضه انرژی الکتریکی می‌شود.
انواع EARTHING
EARTHING الکتریکی :زمین کردن یک نقطه از مدار الکتریکی یعنی اتصال آن به هادی حفاظتی می‌باشد. بین نقطه‌ای که به وسیله زمین کردن الکتریکی به زمین حفاظتی وصل شده است و الکترود زمین معمولاً جریان برق جاری می‌باشد.
EARTHING حفاظتی : زمین کردن حفاظتی عبارت است از اتصال به زمین هادیهای بدنه‌های مختلف تجهیزات که در شرایط نرمال برق دار نمی‌باشد ولی درصورت اتصالی برق دار خواهند شد. بنابر این در هادی زمین حفاظتی در شرایط نرمال جریان برق جاری نمی‌باشد و در صورت وجود صرفاً جریانهای نشتی عایقهای تجهیزات می‌باشد.
انواع الکترود در زمین
سطحی :
الکترودهای سطحی بصورت افقی در عمق نیم متری سطح زمین دفن می‌شود و از نوع سیم مسی ارت (بدون روپوش و تابیده شده) خواهد بود. این روش معمولاً هنگامی کاربرد دارد که نتوان زمین را بعلت سخت بودن آن تا عمق مورد لزوم حفر نمود.
عمقی :
معمولاً تارسیدن به رطوبت طبیعی زمین حفر می‌گردد.
سنجش مقاومت زمین
روش استفاده از ارت تسترهای قدیمی (الکترودی ) :
در این روش الکترود را به زمین می‌کوبند. در این روش دقت کمتر و وقت گیر می‌باشد و همچنین باید هنگام اندازه‌گیری چاه باید حتماً الکترود از سیستم جدا گردد.
استفاده ازارت تسترهای جدید (کلامپی):
در این روش نیازی به جداسازی چاه ارت از سیستم نمی‌باشد و اندازه‌گیری بسیار آسان و سریع می‌باشد.
چرا نباید از فوند انسیونها بجای چاه ارت استفاده نمود؟
به علت این که فوندانسیونها از جنس ماسه می‌باشند و ماسه در واقع یک نوع سرامیک است بنابر این نیمه هادی می‌باشد و مانند تمام نیمه هادیها دارای الکترونهای آزاد محدود می‌باشد بنابر این فوندانسیونها فقط تا حدی می‌تواند دارای مقاومت پایین باشند واز ولتاژ 70 به بالا شدیداً مقاومتشان بالا رفته و دیگر جریانی را به زمین عبور نمی‌دهند.
مشخصات سیستم ارتینگ (2)
انواع سیستمهایEarthing
سیستم TN :
سیستم TN دارای نقطه‌ای است که مستقیما به زمین وصل است (نقطه خنثی N) وکلیه بدنه‌های هادی تاسیسات الکتریکی از طریق هادیهای حفاظتی (PE ) به این نقطه وصل‌اند.
سیستم IT
سیستم IT به علت لزوم استفاده از وسایل حفاظتی مخصوص در آن جز در مواردی که ضرورت ایجاب کند، به صورت گسترده موارد استفاده نخواهد بود.
نحوه احداث سیستم زمین
چاه زمین با ایجاد یک گودال با عمق و قطر متغیر در نظر گرفته می‌شود که در عمق آن یک الکترود قرار می‌گیرد. برای احداث چاه زمین، یک الکترود (صفحه مسی) در ته چاه قرار گرفته و در اطراف آن، حداقل به ضخامت 20 سانتیمتر از هر طرف پودر ذغال هیزم ریخته و کوبیده می‌شود. سپس متناوباً 5 لایه سنگ نمک خرد وسرندشده و5 لایه پودر ذغال، هر یک به ضخامت 15 سانتیمتر در داخل چاه ریخته(و یا این که مخلوط نمک، ذغال، خاک را به نسبت 1،5،10 ایجاد نموده و تا ارتفاع 5/1 متری از ته چاه پر و کوبیده شود)و فشرده می‌شود. از آن به بعد چاه با خاک سرندشده پر و لایه‌به‌لایه فشرده می‌شود.
نکات مهم در اجرای سیستم حفاظت زمین
1) جهت ایجاد امکان بازدید،آبیاری، اندازه‌گیری و پیشگیری از وارد شدن هرگونه خسارت به سیستم خروجی از چاه بسیار ضروری است که قسمت فوقانی چاه دارای حوضچه و دریچه با دسته باشد همسطح بودن دریچه با سطح بیرونی محل استقرار جهت پیشگیری از هر گونه ممانعت از آمد و شد و صدمه دیدن دریچه و حوضچه قابل توجه می‌باشد
2) جهت پیشگیری از هر گونه خسارت به سیم بالا آمده از چاه بسیاری ضروری است که این سیم از محل حوضچه و دریچه از زمین خارج نگردد وتوسط لوله فلزی مقاوم و نصب شده در عمق حداقل 20 سانتیمتری زمین به کنار دیوار محل استقرار از چاه هدایت شود.
3) نصب جعبه با امکانات آزمایش جهت قطع کردن سیم چاه از سیستم ارتینگ جهت اندازه‌گیری مقاومت با دستگاههای قدیمی پیشنهاد می‌گردد.
4) جهت پسشگیری از بروز اتصال به فوندانسیون و اسکلت فلزی و آلوده شدن به نویز ضروری است که سیم بالا آمده از چاه ارت از نوع روکش دار باشد.
5) جهت حصول اطمینان از اتصال کامل و پیشگیری از زنگ زدگی و فرسایش در طول زمان از جوشکاری استیلن برای اتصال سیم به صفحه مسی استفاده گردد.
**لازم به ذکر است که این اطلاعات توسط سوگل افضلی و حامد طرقی تهیه شده اند ومن به علت جالب بودن و کارآمد بودن این اطلاعات آنها را در این پست آوردم** (لازم به ذکر است که این اطلاعات توسط سوگل افضلی و حامد طرقی تهیه شده اند ومن به علت جالب بودن و کارآمد بودن این اطلاعات آنها را در این پست آوردم)
تعریف رله حفاظتی:
رله حفاظتی وسیله‌ای است که هنگام وقوع وضعیت غیرعادی در سیستم قدرت الکتریکی واکنش نشان می‌دهد و باعث عملکرد مدارشکن به منظور قطع بخش خطادار سیستم با حداقل وقفه در عرضه انرژی الکتریکی می‌شود.
صاعقه و برقگیر
صاعقه
اولین نظریه مبتنی بر اصول علمی در سال 1650 توسط یک دانشمند انگلیسی بنام وال ارایه شده که وی شواهدی مبنی بر شباهت بین جرقه های الکتریکی و صاعقه منتشر نمود از این تاریخ به بعد تحقیقات زیادی بر پایه نظریه اخیر انجام گرفت و دانشمندان قرن 18 نیز نظریه فوق را پذیرفتند در طول قرن 19 نیز تحقیقاتی درباره پتانسیل اتمسفر وتغییرات آن برحسب ارتفاع دریا بعمل آمد در حال حاضر وجود الکتریسیته جوی کاملاً به اثبات رسیده است .
برای طراحی سیستم حفاظت از ساختمان در مقابل رعد و برق مؤلفه های فراوانی وجود دارد که مواردی در ذیل آمده است :
1– موقعیت جغرافیای ساختمان : که به وسیله آن احتمال وقوع رعد وبرق در آن ناحیه و ضرورت نصب سیستم ارتینگ محاسبه می گردد .
2– فاکتور تأثیر سطوح خارجی ساختمان : شکل و ارتفاع یک ساختمان با کاهش یا افزایش احتمال اصابت صاعقه به آن ساختمان مستقیما در ارتباط است .
3– نوع ساختمان : آجری یا بتونی بودن ساختمان و اینکه دارای اسکلت فلزی است یا نه ؟
4– ارزش تجهیزات ارتباطی داخل ساختمان : بسته به قیمت تجهیزات می توان مقدار هزینه مطلوب برای ایمنی آن را برآورد نمود .
در حالت کلی برای حفاظت از یک ساختمان در نظر گرفتن دو نوع حفاظت خارجی و حفاظت داخلی الزامی می باشد .
حفاظت خارجی: حفاظت خارجی ساختمان را در مقابل اصابت مستقیم رعد و برق محافظت می نماید و از سه قسمت ذیل تشکیل گردیده است .
1 برقگیر ۲ هادی میانی ۳ سیستم زمین
که هر کدام از موارد فوق دارای انواع محاسبات عدیده ای می باشد که به اختصار شرح داده می شود .
1 ) برقگیر
برقگیر وسیله ای است که در بالاترین نقطه ساختمان نصب می شود .
از نوک برقگیر نصب شده به زاویه ۴۵ درجه تا سطح افق را مخروط ایمنی می گویند و هر جسمی که دردرون مخروط ایمنی قرار گیرد دیگر در معرض اصابت مستقیم صاعقه نخواهد بود .
(در شکل 1 آلفبا برابر است با 45 درجه)
صورتهای مختلف برقگیر
1.1برقگیر بااتصالات مش یا فاراده 2.1برقگیر با اتصالات سیمی 3.1برقگیر تکی