فلسفه و تاريخچه ارت

بين سالهاي 1880 تا 1892 خطوط انتقال و توزيع برق بدون اينکه نقطه نوترال يا نول زمين شده داشته باشند احداث مي شدند و هيچ نقطه اي از شبکه و تجهيزات ارت نميشدند و اساسآ مفهومي به نام ارت وجود نداشت.
مشکلات برق گرفتگي و آتش سوزي در منازل و اماکن عمومي و صنعتي وجود داشت بدون اينکه فيوزهاي حفاظتي نصب شده در شبکه عيوب راتشخيص بدهند .
مشکلات ادارات بيمه جهت جبران خسارت بيشتر و بيشتر ميشد و به طور موازي تحقيقاتي جهت کاهش اين خطرات به عمل ميآمد.

در سال 1924 انجمن مهندسان برق (IEE) در انگلستان اتصال بدنه فلزي وسائل برقي به زمين يا همان ارت کردن را اجباري نمود هر چند اينکار ساده نبود و مشکلات فراواني داشت.
در سال 1923 فرانسه نيز در استانداردهاي ملي کشورش ارت کردن بدنه تجهيزات برقي را الزامي نمود.
در سال 1927 فرانسه بحث ارت کردن نقطه نول ترانسفورماتورها را نيز تصويب نمود.
در سال 1935 استانداردهاي جامع حفاظت اشخاص و تجهيزات تدوين و اجرائي شد و از آن سالها به بعد ارتينگ همگاني شد.

همانطور که در تاريخچه نيز اشاره شد به خاطر حفظ پايداري شبکه برق و مسائل ديگر در سال 1927 به بعد اتصال نول به زمين اجباري شد که در اينحالت وضعيت به صورت زير قابل بيان است :

اتصال فاز به زمين ميتواند فيوز را سوزانده و مدار و تجهيزات را محا فظت کند.
اتصال نول به زمين خطري براي شبکه و تجهيزات ندارد.
اتصال بدن انسان به يک فاز( تنها) بسيار خطرناک است
اين وضعيت دو حالت دارد :
• اگر بدنه دستگاه به زمين که همان نول است وصل شده باشد
(يعني همان سيستم زمين حفاظتي )که در اينحالت فيوز سريعا سوخته و از عبور طولاني جريان به بدن جلوگيري ميکند
• اگر بدنه دستگاه به زمين که همان نول است وصل نشده باشد
يعني سيستم ارت نداشته باشيم که در اين حالت بعيد است فيوز بسوزد لذا جريان برق تا زمانيکه شخص به خود آمده و خود را رها کند و يا کسي به کمک او بيايد از بدن عبور خواهد کرد و اين فاجعه است.
خلاصه اين حالت:
در صورت عدم نصب ارت مناسب
خطرات انساني: بسيار زياد
آسيب به تجهيزات و شبکه برق: زياد

در صورت نصب سيستم ارت مناسب
خطرات انساني: کمتر
آسيب به تجهيزات و شبکه برق: کمتر
به عبارتی در حالتی که سيستم ارت نصب شده باشد جريان خطا سه مسير جهت عبور جريان خطا و برگشت به منبع دارد و سهم کمي از جريان خطا ممکن است از بدن شخصي که با دست دستگاه را لمس ميکند عبور کند خصوصا اگر مقاومت زمين دستگاه نيز خيلي کم باشد

انواع زمین کردن

زمين کردن به طور کلي به دو بخش تقسيم ميشود:
۱- زمين کردن الکتريکي يا زمين کردن نوترال يا نول کردن يا گراندينگ سيستم Ground System
به طور كلي منظور از زمين كردن نوترال رسيدن به اهداف زير است :
الف : كاهش تنش الكتريكي ناشي از اثرات كليدزني
و صاعقه
ب: تامين و كنترل جريان اتصالي در حد قابل قبول
ج: كاهش عدم تعادل ولتاژ
د: محدود كردن ولتاژ نقطه نول
2- زمين حفاظتي يا ايمني Safety Ground
از اين نوع سيستم حفاظتي در ايجاد ايمني براي افرادي که بنا به وظيفه شغلي در تماس با تجهيزات سيستم هاي الکتريکي و نيز براي افراد جامعه که مصرف کننده نهايي انرژي برق ميباشند ،استفاده ميشود.هدف ديگر از اين نوع سيستم زمين ، محدود کردن خطر آتش سوزي از راه قطع سريع مدار معيوب به کمک وصل بدنه هاي فلزي به هادي خنثي يا زمين است.
در برخي موارد تفکيک دو نوع اتصال زمين براي دو هدف بالا ممکن نيست و به همين دليل ايجاد يک اتصال زمين براي هر دو منظور کافي است.ولي در بعضي شرايط تفکيک دو سيستم زمين لازم وضروري است و گاهي مسائل مربوط به زمين هاي ديگر مثل زمين صاعقه و زمين ابزار دقيق موضوع را پيچيده تر ميکند.