حفاظت در برابر تماس غیر مستقیم با قطع خودکار مدار

حفاظت اضافی با استفاده از وسایل جریان تفاضلی

قطع خودکار مدار :

حفاظت در برابر تماس غیر مستقیم با قطع خودکار مدار

 

(4)- کلاس (Chass III) – III ( قطع خودکار مدار )

       تجهیزاتی هستند که در آنها حفاظت در برابر تماس غیر مستقیم با استفاده از منابع با ولتاژهای ایمنی خیلی پایین SELV و یا مدارهای با ولتاژ حفاظتی PELV تامین می شود و ولتاژهای بالاتر از ایمن در این تجهیزات وجود ندارند. برای FELV,PELV,SELV ، قسمت 63 دیده شود.

اینک می توان “روش های حفاظت در تماس غیر مستقیم” را از مشخصه های اصلی تجهیزات برحسب کلاس بندی IEC را ترکیب کرد. تا در یک نظر روابط بین نوع تجهیزات و انواع سیستم ها و روش ها را از نظر حفاظت در برابر تماس غیر مستقیم ملاحظه نمود.

621- حفاظت در برابر تماس غیر مستقیم با استفاده از قطع خودکار مدار ( قطع خودکار مدار )

     برای جلوگیری از آثار زیان بار و مرگبار برق گرفتگی باید با مطالب فصل پنجم آشنایی حاصل نمود تا علل دستورات وضع شده برای قطع خودکار مدار، روشن شوند.

در همه سیستم های سه گانه IT-TT-TN ، برای قطع خودکار مدار، وجود الکترود اتصال به زمین ضروری است. مشخصه های این اتصال زمین برای سیستم، مخصوص آن سیستم است و یک اتصال زمین که مناسب یکی از سیستم ها است، الزاماً برای دیگر سیستم ها قابل استفاده نخواهد بود. شکل 621-2 را ببینید. بین الکترود اتصال زمین و هادی اتصال زمین نیز باید هماهنگی کامل برقرار باشد.

شکل 621-1 حفاظت در برابر تماس غیر مستقیم با قطع خودکار تغذیه، مهمترین موضوع در مبحث حفاظت است.

621-1- اصول کلی ( قطع خودکار مدار )

        اصولی کلی باید در مورد همه انواع سیستم های الکتریکی اعمال شوند و علاوه بر اینها درمورد هر یک از سیستم ها باید مقرارت اضافی نیز رعایت شوند.

621-1-1- قطع خودکار مدار (خواسته عمومی)

     یک وسیله حفاظتی در برابر تماس غیرمستقیم باید منبع یا مدار تغذیه را در صورت بروز اتصالی بین فاز و بدنه هادی قطع کند. به نحوی که ولتاژ تماس احتمالی اگر از حد ولتاژ قرار دادی بیشتر شود، به مدت زمانی که منجر به صدمه یا مرگ می شود، برقرار نماند.

حد ولتاژ قرار دادی ، در مورد جریان متناوب 50 ولت موثر و در مورد جریان مستقیم 120 ولت بدون تموج است.

 

در بعضی موراد صرف نظر از مقدار ولتاژ تماس و با توجه به نوع اتصال زمین سیستم حداکثر زمان قطع به مدت 5 ثانیه مجاز می باشد.

یادآوری ها ( قطع خودکار مدار )

  • در سیستم هایی مانند نیروگاه ها و پست ها ممکن است حد ولتاژ قراردادی و حداکثر زمان قطع پیش از مقادیر گفته شده در بالا انتخاب شوند.
  • در مواردی دیگر مانند استخرها و غیره ممکن است حد ولتاژ قراردادی و حداکثرزمان قطع کمتر از مقادیر گفته شده در بالا انتخاب شوند.
  • در مورد سیستم IT قطع خودکار در زمان وقوع اولین اتصالی الزامی نیست.
  • خواسته های بالا در مورد جریان متناوب با فرکانس 15تا 1000 هرتز قابل استفاده است.
  • جریان مستقیم بدون تموج جریانی است که مقدار تموج موجود در آن 10% موثر تجاوز نمی کند و مقدار یک آن از 140 ولت بیشتر نمی شود.

 

621-1-2- اتصال زمین (خواسته عمومی)

    بدنه های هادی باید با توجه به خصوصیات هر سیستم به یک هادی حفاظتی وصل شود و آن بدنه هایی که همزمان قابل لمس می باشند باید به سیستم اتصال زمین واحد وصل شوند.

شکل 621-2 خواست های عمومی برای قطع خودکار مدار به صورت مصور

621-2- هم بندی برای هم ولتاژ کردن (خواسته عمومی)

621-2-1 هم بندی اصلی برای هم ولتاژ کردن ( قطع خودکار مدار )

    در هر ساختمان، در نقطه ورودی سرویس برق باید اجزای هادی زیر به یکدیگر اتصال داده شوند و هم بندی اصلی برای هم ولتاژ کردن به وجود آید.

  • هادی اصلی حفاظتی MPB
  • ترمینال اصلی زمین (شینه اصلی زمین) MEB
  • کلیه لوله کشی های فلزی در داخل ساختمان (آب،گاز،حرارت مرکزی و تهویه،غیره) C
  • اجزای فلزی ساختمان (اسکلت فلزی،میلگردهای بتن مسلح) C
  • هادی های حفاظتی PE
  • هادی اصلی زمین یا ترمینال اصلی زمین E

 

هم بندی اصلی برای هم ولتاژ کردن مهمترین روشی است که برای پیشگیری از برق گرفتگی در یک ساختمان وجود دارد.

اگر اسکلت هادی ساختمان (اسکلت فلزی یا میلگردهای بتنی) و بدنه های هادی بیگانه (انواع لوله کشی ها و نظایر آن) و بدنه های هادی تجهیزات الکتریکی ساختمان ها (هادی حفاظتی PE و هادی اصلی زمین E) با یک هادی که دارای سطح مقطعی بزرگ است (کم مقاومت) به هم دیگر وصل شوند. بین اجزای ذکر شده در بالا حتی اگر جریان های زیاد برقرار شده باشند.

اختلاف پتانسیل قابل ملاحظه ای وجود نخواهد داشت تا باعث برق گرفتگی شود. هم بندی حوزه هم ولتاژ در حجم ساختمان بوجود می آورد که بزرگی آن بستگی به وسعت ساختمان دارد.

به عبارتی دیگر، هدف از ایجاد هم بندی اصلی برای هم ولتاژ کردن جلوگیری از تشکیل ولتاژهای خطرناک است بین اجزای مختلفی که ممکن است به وسیله یک نفر به طور هم زمان لمس شوند.در اینجا هم نباید نقش زمین فراموش شود. بنابراین برای اینکه هم بندی موثر باشد، باید پتانسیل اجزای هم بندی شده خیلی نزدیک به پتانسیل زمین باشد. نتیجه وارد کردن هادی های بیگانه و اجزای فلزی ساختمان در هم بندی، همین است.

ممکن است که در بعضی از شرایط اتصالی، ولتاژ نقطه اصلی هم بندی برای هم ولتاژ کردن نسبت به جرم کلی زمین از حد مجاز بالاتر رود (مانند حالتی که یکی از فازها از طریق یک قسمت هادی بیگانه که در هم بندی منبع اصلی شرکت ندارد با زمین اتصال کوتاه شود). اما چون در داخل حوزه هم بندی شده همه ولتاژها به علت وجود هم بندی با هم برابر یا نسبت به هم خیلی کم تفاوت دارند، فردی که در داخل حوزه قرار دارد دچار برق گرفتگی نخواهد شد. برق زدگی در اثر تماس همزمان بدن با دو نقطه ای که دارای پتانسیل های مختلف اند بروز می کند و یک پتانسیل هیچگاه سبب برق زدگی نمی شود. نکته ای ابتدایی که اغلب به فراموشی سپرده می شود.

شکل 621-3 طرحواره یک نمونه هم بندی برای هم ولتاژ کردن در سیستم (TT) TN 

درساختمان های کوچک تک واحدی، داشتن یک حوزه هم ولتاژ کافی خواهد بود، در حالی که در ساختمان های بزرگ ممکن است لازم شود چند حوزه هم ولتاژ تشکیل گردد. اگر چند ساختمان از یک منبع تغذیه کنند، در محل ورود سرویس به هر کدام از ساختمان ها باید یک سیستم هم ولتاژ کننده بوجود آید و بنابراین هر ساختمان دارای یک حوزه هم ولتاژ مستقل خواهد بود. اگر ساختمان وسیعی چند نقطه ورودی سرویس داشته باشد، حوزه هم ولتاژ کننده باید در هر یک از این نقاط بوجود آید. در این گونه ساختمان ها مخصوصاً در انواع بلند مرتبه، ترمینال های اصلی اتصال به زمین را با یک هادی که هادی حفاظتی اصلی (MPE) است به همدیگر وصل می کنند.

سیستم هم بندی برای هم ولتاژ کردن، یک هدیه مجانی به استفاده کنندگان از ساختمان تقدیم می کند:

علاوه بر ایمنی در برابر برق گرفتگی، هم بندی سیستم های الکترونیکی را در برابر تداخل امواج الکترو مغناطیسی (EMI) حفاظت می نماید. برای همین هم بندی بسیار مهم می باشد و در ساختمان های بزرگ ایجاد هم بندی علاوه بر نقطه ورود سرویس به ساختمان، در نقاط اضافی مانند تابلوهای برق تغذیه کننده لوازم فنی، بسیار مفید خواهد بود.

برای تشریح تفاوت های بین سیستم های TNC-C TNS از نظر سازگاری با سیستم های الکترونیکی یا برقراری EMC در ساختمان ها به پیوست 6P10 مراجعه کنید.

شکل 621-4 اجزای تشکیل دهنده یک سیستم هم بندی اصلی برای هم ولتاژ کردن ( قطع خودکار مدار )

شکل621-5 اجزای اصلی یک هم بندی اصلی و هم بندی کمکی ( قطع خودکار مدار )

621-2-2- هم بندی کمکی برای هم ولتاژ کردن

   در مورادی که فراهم آوردن شرایط مربوط به قطع مدار تغذیه طبق خواسته های 621-1-1 (قطع خودکار مدار) در تماس یا در قسمتی از تاسیسات ممکن نباشد، لازم خواهد بود از هم بندی کمکی برای هم ولتاژ کردن استفاده شود. این هم بندی با نام هم بندی محلی هم شناخته می شود. در استفاده از هم بندی کمکی هیچ محدودیتی وجود ندارد به نحوی که هم بندی کمکی می تواند یک دستگاه از تجهیزات با یک اتاق یا یک محدوده یا کل یک تاسیسات را در برگیرد.

یادآوری

وجود هم بندی اصلی یا کمکی اگر درست انجام شده باشد، حتی اگر شدت جریان های بزرگی در هادی های هم بندی کننده یا دیگر اجزای تاسیسات برقرار باشند، جلوی برق گرفتگی را خواهد گرفت. اما طبق مقررات، این جریان ها نباید به مدتی طولانی برقرار بمانند و لازم است حداکثر ظرف 5 ثانیه قطع شوند. زیرا جریان های فوق سبب بالا رفتن دما در هادی هایی می شوند که برای آن شدت ها پیش بینی نشده اند و نتیجه قطع نشدن به موقع جریان ممکن است منجر به آتش سوزی شود که باید جلوی آن گرفته شود.