موضوعات اصلي
در دنیایی که تمام ابزار و وسایل زندگی روزمره برقی شده است و تصور زندگی بدون برق حتی برای لحظه ای هم ، مشکل یا در بعضی جاها غیر ممکن است ، لازم است که با اصول اولیه حفاظت الکتریکی آشنا شویم.خطاهاي ناشي از جريان برق عمدتاً به سه دسته تقسيم مي‌شوند:
۱- اتصال بدنه كه عبارت است از اتصال يكي از سيمهاي جريان برق به بدنه دستگاه.
۲- اتصال كوتاه عبارت است از اتصال دو سيم لخت كه نسبت به هم داراي اختلاف پتانسيل الكتريكي مي باشند.
۳- اتصال به زمين كه عبارت است از اتصال يكي از سيم هاي حامل جريان به زمين.
خطا هاي نامبرده شده به دو صورت كامل و ناقص اتفاق مي افتد. در اتصال كامل در محل اتصال مقاومت وجود ندارد و جريان زيادي از اين نقطه عبور ميكند. اما اگر اتصال ناقص باشد در محل اتصال مقاومت وجود دارد، بنابراين جريان خطا نسبت به حالت قبل كمتر است.
انواع حفاظت
۱- حفاظت سيم ها و كابل ها:
۲- حفاظت مصرف كننده ها و دستگاهاي الكتريكي: قسمت عمده مصرف كننده هاي سه فاز در مراكز صنعتي را موتورهاي الكتريكي تشكيل مي‌دهند. معمولا" جهت حفاظت موتورهاي الكتريكي از كليد حفاظت موتور استفاده مي شود. اين كليد موتور را در مقابل بار اضافي و همچنين اتصال كوتاه حفاظت مي كند. بدين صورت كه در اثر اضافه بار و يا دو فاز شدن موتور جريان كمي بيشتر از جريان نامي آن ميشود.حرارت بي متال كــــــه عضو حفاظت كننده حرارتي است بالا رفته و در اثر تغيير فرم بي متال به اهرم فشار آورده و كليد را قطع مي كند. اگر خطاهايي مانند اتصال كوتاه در موتور پيش آيد در اثر عبور جريان از بوبين حفاظت كننده مغناطيسي كليد اهرم آهني به سرعت به سمت هسته بوبين جذب شده و كليد را قطع مي نمايد.
۳- حفاطت اشخاص:معمولاً ولتاژ بيش از 65 ولت براي انسان خطرناك مي باشد.
انواع حفاظت اشخاص عبارتند از:
1- حفاظت توسط سيم زمين:كه اغلب در مجتمع ها و ساختمان ها از اين نوع حفاظت استفاده مي كنند.
الكترود زمين عبارت است از يك قطعه جسم هادي كه در زمين قرار داده ميشود و سيم زمين به آن متصل مي شود.
الكترودها به اشكال مختلف ساخته مي شوند.
الف: ميله هاي مسي معمولاً به قطر 16 ميليمتر كه با چكش در زمين كوبيده مي شوند. اين ميله ها داراي نوك تيز فولادي هستند كه فرو رفتن در زمين را آسان ميكند. پس از كو بيدن يك ميله مي‌توان ميله ديگري به آن پيچ كرد و كوبيدن را ادامه داد تا ميله با طول مورد نظر تا حدود 3 متر به دست آيد.
ب: صفحه هاي مسي كه در عمق 60 سانتيمتري يا بيشتر به صورت افقي خوابانده مي شود. اجراي اين روش با زحمت بيشتري همراه است.
ج: استفاده از لوله‌هاي آب شهري در گذشته بسيار معمول بوده است ولي امروزه كه بيشتر از لوله‌هاي پلاستيكي استفاده مي شود اين روش قابل استفاده نيست.
د: غلاف يا زره فلزي - كابل‌هاي زير زميني امروزه بيشتر به عنوان الكترود زمين و سيم زمين مورد استفاده قرار مي گيرد. غلاف و زره كابل در پست بهنقطه صفر ترانسفورماتور متصل هستند. در اين سيستمها در صورت اتصالي، جريان از غلاف يا زره عبور كرده و به زمين نفوذ نمي كند.
در بسياري از موارد براي كاهش دادن مقاومت زمين از مجموعه ميله ها استفاده مي كنند و با اتصال الكتريكي آنها به يكديگر آنها را به صورت الكترود واحد مورد استفاده قرار مي دهند. اما نكته قابل توجه اين است كه مقاومت بين الكترود و زمين بستگي به مقاومت ويژه زمين دارد كه خود بسته به جنس زمين و ميزان رطو بت است.
۲- سيستم حفاظت نول: به صورت يك سيم جداگانه به بدنه تابلو يا دستگاه وصل مي شود. كاربرد آن در تا سيسات الكتريكي كه در آنها دستگاه ها بصورت انفرادي به زمين وصل مي شوند، مي باشد و نبايد براي دستگاه‌هاي ديگر از حفاظت نول استفاده نمود. چون با بودن مقاومت كم جريان زيادي مي گذرد در نتيجه اختلاف ولتاژ نسبتاً زيادي در روي تمام مصرف كننده هاي ديگر بين بدنه هادي آنها و زمين بوجود خواهد آمد.
۳- حفاظت بوسيله عايق كردن:
تمام قسمتهايي كه امكان اتصال با بدن انسان را دارد عايق مي كنند كه براي ساختمان‌ها اقتصادي نيست.
