پایان نامه رشته برق و الکترونیک با عنوان زمین کردن سیستم های الکتریکی(بصورت جامع و کامل)

 
زمین الکتریکی
در مهندسی برق، واژه زمین یا ارت با توجه به کاربردهای آن دارای معانی متفاوتی است. زمین در یک مدار الکتریکی می‌تواند نقش یک نقطه مبدا را داشته باشد که بر طبق آن بقیه ولتاژهای الکتریکی را اندازه‌گیری می‌کنند. واژه زمین همچنین به مسیری کلی برای بازگشت جریان به منبع نیز اطلاق می‌شود. این واژه در مورد یک اتصال مستقیم به زمین نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.یک مدار الکتریکی ممکن است به دلایل مختلفی به زمین متصل شده باشد. در مدارهای قدرت این اتصال‌ها معمولاً برای بالا بردن ایمنی و محافظت افراد یا دستگاه‌ها از تاثیرات معیوب بودن عایقکاری هادی‌ها ایجاد می‌شود. اتصال به زمین در مدارهای قدرت از آسیب دیدن عایق‌های مدار در اثر افزایش ولتاژ بین زمین و مدار جلوگیری کرده و این ولتاژ را در یک حد معین محدود می‌کند. از اتصال زمین برای جلوگیری از افزایش الکتریسیته ساکن در هنگام حمل مواد قابل اشتعال یا تعمیر تجهیزات الکترونیکی نیز استفاده می‌کنند. 
 
در برخی از انواع تلگراف‌ها و شبکه‌های انتقال زمین به تنهایی نقش یکی از هادی‌ها را ایفا می‌کند و به عنوان مسیر بازگشت جریان به منبع مورد استفاده قرار می‌گیرد با این کار در هزینه ایجاد یک خط جداگانه برای بازگشت جریان صرفه‌جویی می‌شود. در اندازه‌گیری از زمین به عنوان یک پتانسیل الکتریکی ثابت استفاده می‌کنند که با توجه به اختلاف پتانسیل هر قسمت از مدار از زمین میزان پتانسیل آن قسمت را مشخص می‌کنند. یک زمین الکتریکی باید از ظرفیت انتقال جریان مناسبی برخوردار باشد تا بتوان از آن به عنوان مبدا صفر ولتاژ استفاده کرد.
 
 
 
کلمات کلیدی:

الکترود

صفر کردن

زمین کردن

زمین الکتریکی

سیستم های الکتریکی

زمین کردن سیستم های الکتریکی

 
 
 

زمین کردن حفاظتی

 زمین کردن حفاظتی عبارت است از زمین کردن کلیه قطعات فلزی تاسیسات الکتریکی که در ارتباط مستقیم (فلز به فلز) با مدار الکتریکی قرار دارند. این زمین کردن بخصوص برای حفاظت اشخاص در مقابل اختلاف سطح تماسی زیاد به کار برده می شود. بدین منظور در پستهای فشار قوی باید تمام قسمتهای فلزی که در نزدیکی و همسایگی با فشار قوی قرار گرفته اند وامکان تماس عمدی یا سهوی با آنها موجود است ،به تاسیسات زمینی که برای این منظور احداث شده است (زمین حفاظتی) متصل و مرتبط گردند. این قسمتها عبارتند از ستونها و پایه های فلزی ،قسمتهای فلزی در دسترس تمام دستگاه های اندازه گیری، ایزولاتورها ، مقره های عبور بخصوص قسمتهای فلزی که برای کار کردن با دستگاه باید آنها را لمس کرد ودر دست گرفت مثل چرخهای فرمان انواع واقسام تنظیم کننده ها و رگولاتورها دسته کلیدها وغیره... زیرا در این قسمتها در اثر عبور جریان خیلی کم نیز عضلات دست به طوری منقبض می شود که باز کردن و رهائی پیدا کردن از آن غیر ممکن ومحال به نظر می رسد و عاقبتی وخیم واسفناک برای تماس گیرنده به پیش خواهد داشت.
 
علاوه بر پستها،زمین حفاظتی در مورد تجهیزات فشار ضعیف و توزیع فشار ضعیف نیز بسیارحائز اهمیت می باشد. در توزیع برق شهری،تیرهای روشنائی معابر، تغذیه کارخانه ها کارگاه ها، همچنین در مکان های عمومی نظیر تاتر و سینما و مراکز حساس الکترونیکی نظیر مراکز کامپیوتر و بیمارستانها و... زمین حفاظتی از جمله مسائل بسیار پر اهمیت است که باید در طراحی مد نظر فرار گیرد.زمین الکتریکی ، زمین کردن نقطه ای از دستگاههای الکتریکی و ادوات برقی است که جزئی از مدار الکتریکی می باشد. زمین کردن الکتریکی دستگاه ها بخاطر کار صحیح دستگاه ها و جلوگیری از ازدیاد فشار الکتریکی فازهای سالم نسبت به زمین در موقع تماس یکی از فازها با زمین باشد. در این راستا روشهای مختلف زمین کردن الکتریکی و موارد کاربرد هر یک از این روشها مطرح می شود.
 
 
 
فهرست مطالب
مقدمه                     1
• تاریخچه محل كارآموزی                         2
• تجهیزات                                               2
• تضمین كیفیت                                        4              
                 

فصل اول: انواع زمین کردن ها            6

• زمین کردن حفاظتی                               6  
• زمین کردن الکتریکی                             6
• اصطلاحات معمول در زمین کردن            7
 
فصل دوم                    13
• حدود تحمل جریانی بدن                      13
• فرکانس جریان                                   14
• مقدار جریان                                        14
• مدت زمان عبور جریان                         15
 

فصل سوم: اجزاء بکار رفته در زمین 16

• میل سطحی                                         16
• میل عمقی                                          19           
• سیم زمینی                                          23
• شین زمینی                                          24
• تعیین مشخصات زمین حفاظتی            25
• سنجش مقاومت مخصوص زمین         31
 

فصل چهارم: مشخصات خاک          33

• ترکیبات خاک                                     33      
• خواص الکتریکی خاک                         33
• تغییرات هدایت خاک                           34
• اندازه گیری هدایت خاک                     35
 

فصل پنجم: اثر شکل الکترود           37

• منشا ایجاد گردیان پتانسیل روی سطح زمین      37
• ولتاژ گام یا قدم                                   38
• ولتاژ تماس                                         39
• ولتاژ انتقالی                                         40
 

 

فصل ششم :مقاومت زمین و اندازه گیری مقاومت زمین           41

• روشهای بهبود مقاومت زمین                42
• اثر شکل الکترود                                  43
• اثر درمان الکترود                                44
• اندازه گیری مقاومت زمین                    44
• روش سه نقطه ای                               45
• روش افت پتانسیل                              45
• روش نسبت                                       46
 

فصل هفتم: شبکه زمین پستها و خطوط توزیع                48

• شبکه زمین پستهای توزیع                 48
• ارتباط زمین های مختلف                    51
• زمین کردن در مراکز نیرو که انرژی با فشار زیاد        53
• زمین کردن نیروگاه و تبدیلگاه کوچک   55
 

فصل هشت : صفرکردن                  60        

• شرط اول                                            60
• شرط دوم                                            64
• شرط سوم                                          65
• قطع سیم صفر بین دو زمین                 66
• قطع سیم صفر بعد از اخرین زمین        66
• قطع سیم صفر و تماس با سیم فاز        66
• کلید خودکار استاسیون ( کلید اتوماتیک پست         68
 

فصل نهم: زمین الکتریکی                74

• سیستم با نقطه صفر آزاد                      75
• زمین کردن به طور مستقیم                   77
• زمین کردن از طریق مقاومت                 78
• زمین کردن دکلهای انتقال انرژی           80
• زمین کردن نقطه صفر از طریق راکتانس81
• زمین کردن نقطه صفر به روش رزونانسی   81
• زمین کردن از طریق ترانسفورماتور توزیع       83
• زمین کردن ترانسفورماتورهای قدرت با اتصال مثلث    84
• زمین کردن با استفاده از ترانسفورماتور زمین با اتصال زیگزاگ    85
• زمین کردن با استفاده از ترانسفورماتور زمین با اتصال ستاره_مثلث       86
منابع ومواخذ:                             105