سیستم اِرتینگ - فیلم آموزشی کوتاه نحوه اجرای چاه اِرت

چاه اِرت و کاربرد آن : 

جریان الکتریکی در زندگی  امروزی بشر ، نقش  پررنگی پیدا کرده است ، با این حال ، برای استفاده از این نیروی محرکه قوی ، باید جوانب احتیاط را نیز در نظر گرفت .

بسیاری از سیستم‌ها و تجهیزات الکتریکی ، برای تخلیه‌ی جریان‌های ناگهانی ، باید به زمین متصل شوند.

به عبارتی اتصال بدنه این تجهیزات به زمین ، باعث هدایت جریان‌های سرگردان و پیشگیری از بروز خطرات جانی ناشی از برق گرفتگی ، خواهد شد .

سیستمی که جریانات الکتریکی را به زمین هدایت می کند ، سیستم اِرت یا چاه اِرت می نامند .

چاه ارت محافظ جان انسان در هنگام نشت ناخواسته جریان الکتریکی است .

امروزه از سیستم اِرتینگ به شکل گسترده‌ای در صنایع نفت ، پتروشیمی ، ساختمان‌سازی و مخابرات استفاده می شود .

تمامی تابلوهای برق صنعتی و ساختمانی ، دکل‌های مخابراتی و ماشین آلات صنعتی و کارگاهی باید به سیستم اِرتینگ متصل باشند .

جالب است بدانید حتی سیستم‌های صوتی و تصویری موجود در منازل شما هم برای جلوگیری از آسیب دیدن ، نیاز به چاه اِرت دارند ، پس بهتر است بیشتر با سیستم اِرتینگ و ویژگی‌های آن آشنا شوید .

نحوه اجرای چاه اِرت :

چاه اِرت ، که در واقع چاله‌ای نسبتاً عمیق است که در درون آن یک سینی رسانای مسی قرار داده می شود .

این صفحه از طریق یک سیم به تابلوی تست باکس ، متصل خواهد شد ، غالباً درون چاه را با بنتونیت پُر می کنند ، خاک بنتونیت به دلایل متعدد برای پرکردن چاه انتخاب شده است ، ازجمله‌ی این خواص می توان به کاهش مقاومت زمین ، جذب رطوبت ، خاصیت تبادل یونی و پیشگیری از اکسید و خورده شدن صفحه و سیم مسی اشاره کرد .

مزایای استفاده از سیستم اِرتینگ :

سیستم اِرتینگ با اهداف مختلفی راه‌اندازی می شود ، از جمله مزایای استفاده از سیستم اِرتینگ می توان به موارد زیر اشاره کرد :

1- جلوگیری از آسیب دیدین تجهیزات در اثر اتصال الکتریکی

2- حفاظت از تجهیزات در برابر صاعقه و میدان مغناطیسی

3- منحرف کردن امواج مزاحم RF از سیستم‌ها و گیرنده‌های رادیویی و مخابراتی

4- حذف نویز و عملکرد بهتر تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی

5- برقراری ایمنی بیشتر در محیط های کارگاهی

6- حفظ جان افراد در برابر نشت جریان الکتریکی

روش‌های اجرای سیستم اِرتینگ :

اجرای سیستم حفاظتی اِرتینگ غالباً به دو روش متفاوت ، زمین سطحی و زمین عمقی انجام می شود :

1- روش زمین سطحی :

درمواردی که به دلایلی امکان حفر چاه عمیق وجود نداشته باشد ، از روش زمین سطحی برای حفاظت از تجهیزات استفاده می شود.

دراین روش سیستم اِرتینگ در سطح زمین و یا در عمق کم از زمین ( درصورت امکان حفر ) برقرار می شود ، اغلب مناطقی که از روش زمین سطحی برای اجرای سیستم اِزتینگ استفاده می کنند ، دارای ویژگی‌های زیر هستند :

* مناطقی که فاصله بین دکل و سایت زیاد باشد .

* سطح محوطه یکنواخت بوده و از پستی و بلندی کمی برخوردار باشد .

* شهرهایی که ارتفاع کمتری از سطح دریا دارند .

2- روش زمین عمقی :

انجام روش زمین عمقی همانطور که از نام آن مشخص است ، با استفاده از حفر چاه اِرت و اتصال آن به سیم اِرت انجام می شود .

برای راه‌اندازی سیستم اِرتینگ به این روش ابتدا باید محل حفر چاه را به درستی انتخاب نمود.

بهترین مکان برای این کار ، باید کمترین ارتفاع را نسبت به زمین اطراف خود داشته باشد ، توجه داشته باشید ، مناطقی نظیر باغچه‌ها و فضاهای سبز که از رطوبت بالاتری برخوردارند ، برای حفر چاه اِرت ارجحیت دارند .

تست چاه اِرت :

با توجه به اینکه سیستم اِرتینگ در بخش‌های مختلف به منظور تخلیه‌ی الکتریکی ایجاد می شود ، باید در راه‌اندازی آن حساسیت و دقت بالایی را به کار برد ، درواقع عدم عملکرد چاه اِرت در شرایط ویژه منجر به بروز حوادث جبران ناپذیری خواهد شد .

از این رو پس از برقراری سیستم اِرتینگ ، حتماً باید توسط افراد متخصص مورد بازرسی قرار گیرد تا از عملکرد صحیح آن اطمینان حاصل کنید ، تست چاه اِرت توسط بازرس فنی صورت می گیرد ، بازرسان برای بررسی صحت عملکرد چاه اِرت ، آن را در دو حالت باز و بسته تست می کنند .

برای این کار از دستگاه اِرت تستر استفاده می شود ، تست چاه اِرت در حالت بسته حداکثر باید دارای امپدانس و مقاومت 2 اُهم باشد ، این میزان مقاومت چاه اِرت در حالت باز باید کمتر از 5 اُهم باشد ، درصورتیکه اعداد به ثبت رسیده بیش از این مقادیر باشد ، باید چاه اِرت را مجدداً اصلاح نمود .

چاه اِرت استاندارد : 

استانداردهای یک چاه اِرت پس از بررسی‌ها و محاسبات دقیق محل توسط افراد متخصص در این زمینه تعیین می شود .

عمق استاندارد برای حفر چاه اِرت به نسبت نوع خاک زمین و مقاومت آن متفاوت خواهد بود .

درحالت کلی عمق چاه اِرت بین 4 تا 8 متر به قطر 80 سانتیمتر ، حفر می شود .

مقاومت خاک‌های کشاورزی و رسی ، کمتر بوده و نیاز به چاه کم عمق‌تری دارند ، درمقابل به دلیل مقاومت بالای زمین‌های سنگلاخی و شنی ، چاه اِرت در آن ، باید عمیق‌تر حفر شود .

فیلم آموزشی کوتاه از نحوه اجرای چاه اِرت 

مدار فرمان و قدرت راه‌اندازی الکتروموتور سه فازه آسنکرون روتور قفسی به صورت ستاره - مثلث و چپگرد - راستگرد

مدار فرمان  راه‌اندازی الکتروموتور سه فاز به صورت ستاره - مثلث  و  چپگرد - راستگرد

مدار قدرت  راه‌اندازی الکتروموتور سه فاز به صورت ستاره - مثلث  و  چپگرد - راستگرد

توجــــه : مدار فرمان و قدرت فوق ، راه اندازی یک الکتروموتور سه فازه به صورت ستاره - مثلث اتوماتیک است و همچنین توانایی تغییر جهت گردش ( چپگرد - راستگرد ) را نیز دارد ، همانطور که قبلاً گفته شد ، برای کاهش جریان راه‌اندازی  ،  الکتروموتور درابتدا ،  با حالت ستاره راه‌اندازی می شود و بعد از آنکه دور موتور به 75 درصد دور نامی برسد ، آنوقت اتصال آن از ستاره به مثلث تغییر وضعیت خواهد داد ،  چون قدرت موتور در حالت مثلث سه برابر حالت ستاره است و با همین اتصال مثلث به کار خود ادامه خواهد داد ،  تا موتور استپ شود و برای راه‌اندازی مجدد ، همین پروسه تکرار خواهد شد  .

و می دانیم که ،  برای تغییر جهت گردش الکتروموتور از چپگرد به راستگرد و یا بلعکس ، کافیست جای دو فاز از سه فاز رسیده به موتور تغییر کند .

در مدار فوق چهار عدد کنتاکتور وجود دارد،  به نحوی که کنتاکتورهای  K1M  و K2M  برای تغییر جهت گردش ( چپگرد - راستگرد ) درنظر گرفته شده است و کنتاکتور K3M  برای راه‌اندازی به صورت ستاره  و کنتاکتور K4M  برای اتصال مثلث ، در مدار قرار داده شده اند ، دو عدد شستی استارت و استپ دوبل  I  و  II در مدار وجود دارد که با فشردن هر کدام الکتروموتور با اتصال ستاره روشن می شود و بعد از رسیدن به دور مطلوب به طور اتوماتیک توسط تایمر K1T ، اتصال از ستاره به مثلث تغییر می کند ، حال اگر شستی استارت و استپ دوبل بعدی را فشرده نماییم ، جهت گردش الکتروموتور تغییر خواهد کرد . 

مدار فرمان و قدرت راه‌اندازی الکتروموتور سه فازه آسنکرون روتور قفسی دالاندر چپگرد - راستگرد

مدار فرمـــان دالاندر چپگرد - راستگرد

مدار قدرت دالاندر چپگرد - راستگرد

توجه :  قبلاً در مورد الکتروموتورهای دالاندر( دوسرعته ) و نحوه تغییر سرعت و روابط آن صحبت کرده‌ایم و همچنین با تغییر جهت گردش الکتروموتورهای سه فاز به صورت چپگرد و راستگرد ، آشنا شده‌ایم ، اما در مدار فرمان و قدرت فوق ، راه اندازی یک الکتروموتور سه فازه را مشاهده می نمایید که علاوه بر اینکه دوسرعته است و دور کند و تند دارد ، توانایی تغییر جهت گردش ( چپگرد - راستگرد ) را برای هر کدام از دورهای تند و کند نیز دارد .

در مدار فرمان - قدرت فوق از پنج کنتاکتور استفاده شده است به طوریکه کنتاکتورهای K1M و K2M برای تغییر جهت گردش الکتروموتور و  چپگرد - راستگرد ،  استفاده می شود و کنتاکتور K3M  به صورت مشترک ، کنتاکتور K4M حالت ستاره دوبل ( سرعت بیشتر الکتروموتور ) و کنتاکتور K5M  حالت مثلث سری ( سرعت کمتر الکتروموتور)  را برعهده دارد و در مدار فرمان  همانطور که مشاهده می کنید چهار عدد شستی استارت استپ دوبل بکار رفته است ، به طوریکه شستی‌های I  و II برای تغییر جهت گردش از راستگرد به چپگرد و بلعکس استفاده می شود و شستی‌های III  و IV برای تغییر دور الکتروموتور از تند به کند و بلعکس استفاده می گردد .

کلیدهای زبانه‌ای

کلید زبانه‌ای

در این مطلب از مبحث آموزش برق صنعتی می خواهیم شما را با کلید زبانه ای و انواع آن در حوزه برق صنعتی و قدرت آشنا کنیم. این کلید از اجزاء زیر تشکیل شده است :

اجزاء کلید زبانه ای

1- اهرم : باعث انتقال نیروی مکانیکی به کلید می شود.

2- صفحه زبانه‌دار : می تواند حول محور خود به وسیله اهرم، در جهت چپ یا راست، گردش نماید.

3- کنتاکت‌های متحرک : دارای دو پلاتین (از جنس نقره) می باشد که بر روی یک تکیه گاه سوار شده به طوری که صفحه زبانه دار باعث قطع و وصل مدار الکتریکی می شود.

4- کنتاکت‌های ثابت : هریک دارای یک پلاتین و پیچ اتصال می باشند و بر روی بدنه عایق کلید به صورت ثابت قرار گرفته اند.

5- فنر : نیروی مقاوم را بر تکیه گاه کنتاکت های متحرک اعمال می کند.

6- بدنه کلید : با گرداندن اهرم، صفحه زبانه دار تغییر وضعیت می دهد به طوری که اگر شیار آن در برابر تکیه گاه کنتاکت های متحرک قرار گیرد، با فشار فنر پشت تکیه گاه کنتاکت های متحرک، کنتاکت های ثابت را به هم وصل می کند که باعث وصل مدار می شود و اگر زبانه در برابر تکیه گاه کنتاکت های متحرک قرار گیرد، فنر فشرده شده و کنتاکت های ثابت را از یکدیگر جدا نموده و مدار را قطع می کند.

جدول انواع کلید زبانه‌ای با توجه به نوع کاربرد

ویژگی کلیدهای زبانه ای

در این کلید عمل قطع و وصل کنتاکت ها، بدون اصطکاک مکانیکی انجام می شود که در نتیجه پلاتین ها سائیده نخواهند شد که مزیت این کلید محسوب می شود که باعث طول عمر و مرغوبیت این کلید خواهد شد.

نکته : این کلید به خاطر مزایای آن، کاربرد زیادی در صنعت برق دارد.

راه اندازی الکتروموتور سه فاز با کلید زبانه ای

تمامی اتصالات را که کلید های غلطکی در هنگام راه اندازی موتورهای سه فاز صورت می دهند، کلید های زبانه ای نیز همان اتصالات را برای حالت های مختلف ساده – چپ گرد راست گرد – ستاره مثلث و ستاره مثلث همراه با چپ گرد راست گرد انجام می دهند. فقط نحوه نمایش و شمای فنی کلید های زبانه ای نسبت به کلید های غلطکی متفاوت می باشند. در شکل زیر طرز اتصال شمای حقیقی و فنی کلید های زبانه ای رسم شده است. این کلید برای راه اندازی موتورهای سه فاز آسنکرون روتور قفسی مناسب تر می باشد طرز کار کلید های فوق به صورت حرکت زبانه ها و اتصال داخلی ترمینال ها می باشد.

نحوه اتصالات کلید های فوق مانند کلید های غلطکی می باشد فقط نحوه و کارکرد آن ها متفاوت است و تمام اتصالاتی را که کلید های غلطکی در موقع راه اندازی موتور های سه فازه صورت می دهند کلید های زبانه ای نیز همان اتصالات را برای حالت های مختلف – ساده –چپگرد و راست گرد – ستاره مثلث و ستاره مثلث چپ گرد راست گرد انجام می دهند فقط نحوه نمایش و شمای فنی کلید های زبانه ای نسبت به کلید های غلطکی متفاوت می باشد.

کلید زبانه‌ای ساده ( 1 - 0 )

مدار راه اندازی الکتروموتور سه‌فازه با کلید زبانه‌ای ساده

کلید زبانه‌ای ستاره - مثلث

مدار کلید زبانه‌ای  ستاره - مثلث 

مدار کلید زبانه‌ای  چپگرد - راستگرد 

مدار کلید زبانه‌ای دوسرعته با سیم پیچ جداگانه

مدار کلید زبانه‌ای  دوسرعته  /  چپگرد - راستگرد

مدار کلید زبانه‌ای  چپگرد - راستگرد  /  ستاره - مثلث 

توجه : با کلیدهای زبانه‌ای ، مدار اتوماتیک نمیتوان طراحی کرد و باید از مدارهای فرمان و قدرت کنتاکتوری برای طراحی مدارهای اتومات کمک گرفت ، چون کنتاکتور که یک کلید مغناطیسی است بر خلاف کلیدهای زبانه‌ای ، قابلیت طراحی مدار اتوماتیک را دارد ، در قسمت‌های قبل به طور کامل با کنتاکتور و مدارات کنتاکتوری آشنا شده‌اید .

مدار فرمان و قدرت چراغ راهنمایی و رانندگی

مدار فرمان چراغ راهنمایی و رانندگی

مدار قدرت چراغ راهنمایی و رانندگی

توجـــه :  توسط PLC - STEP7  و نرم افزار SIMATIC  MANAGER  و  زبان‌های برنامه نویسی این نرم افزار ، خیلی ساده تر و با دقت بالاتر می توان مدار چراغ راهنمایی و رانندگی را اجرا کرد و همانطور که درقبل گفته شد مدارهای فرمان و قدرت کنتاکتوری به دلیل استهلاک قسمت های مکانیکی قطعات ، سر و صدای زیاد قطع و وصل کنتاکتورها ، دقت پایین تر مدارهای اتومات و ... جای خود را به مدارهای اتوماسیون صنعتی از قبیل ! PLC - LOGO   و  PLC - STEP7   و   PLCهای SIEMENS  ورژن‌های دیگر  و همچنین دیگر برندهای  PLC  خواهد داد و تابلوهای قدیمی فرمان و قدرت کنتاکتوری جای خود را به پنل‌های کنترل اتومات خواهد داد ، بنابراین بهتر است دانش خود را در این زمینه نیز افزایش دهیم .