Transcript Document

‫جامعة بوليتكنيك فلسطين‬
‫دائرة الهندسة المدينة والمعمارية‬
‫الهندسة المعمارية وهندسة المباني‬
‫‪DEC 2013‬‬
‫‪‬‬
‫بدأ استخدام الكهرباء منذ أكثر من ‪ 120‬عام رغم أن الكهرباء الساكنة‬
‫بدأت قبل ذلك بأكثر من مئة عام‬
‫‪ 1889.‬انتهت الحرب بين أديسون (دعاة استخدام التيار المستمر) وبين‬
‫ويستينجهاوس (دعاة استخدام التيار المتردد) بانتصار األخير‪.‬‬
‫‪ 1920-1880‬بدأ توزيع الكهرباء باستخدام المحايد غير المؤرض وبدون‬
‫عزل ولكن بعيد عن التالمس المباشر‬
‫‪‬نهاية القرن التاسع عشر بدأ استخدام اإلنارة القوسية مما زاد خطر الحرائق‬
‫نتيجة اختيار مقاطع أسالك وكوابل اقل من المطلوب‬
‫‪ 1882‬بدأت ‪ IEE‬بوضع قواعد لمنع خطر الحرائق وكذلك شركات التأمين‬
‫انتهت باعتماد قواعد ‪ IEE‬في ‪ 1916‬والتي أصبحت المواصفات البريطانية‬
‫‪ ‬إن من اهم اهداف التأريض في التمديدات الكهربائية هو‬
‫‪ ‬حماية االنسان والممتلكات من خطر الصدمة الكهربائية التي قد تكون قاتلة‬
‫في بعض االحيان ‪.‬‬
‫‪ ‬لذلك فان الموصالت واالجزاء الحية يتم عزلها عن هياكل المعدات‬
‫واالجهزة والتي تكون متصلة باالرض‬
‫‪.‬‬
‫طرق العزل‬
‫‪ ‬إن بداية التاريض تمت عن طريق عزل االسالك‬
‫الكهربائية واالجهزه الكهربائية‬
‫طرق العزل‬
‫‪ ‬يتم العزل باستخدام الطرق التالية ‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫استخدام مواد معزولة ‪.‬‬
‫االبعاد (‪ ، )Distancing‬ويتم عن طريق ايجاد مسافات في الهواء كما في‬
‫خطو يقل القدرة الكهربائية او ايجاد مسافات زحف كما في معدات ابدال القدرة‬
‫الكهربائية ‪.‬‬
‫الفولطية العازلة ( اعلى فولطية للشبكة ) ‪.‬‬
‫فوليطة الصمود النبضية البرقية( ‪Lighting impulse withstand‬‬
‫]‪)voltage[1.2/50 ms‬‬
‫فولطية الصمود لذبذبة القدرة االساسية ‪(Power frequency‬‬
‫)]‪withstand voltage [2V+1000V/1min‬‬
‫‪ ‬النتائج المترتبة على تدمير العازلية ‪ ،‬وبغض النظر عن االسباب ‪ ،‬تؤدي الى‬
‫‪ .1‬تشكيل خطورة على حياة االنسان ‪.‬‬
‫‪ .2‬تدمر الممتلكات نتيجة الحرائق او توقف العمليات االنتاجية‪.‬‬
‫‪ .3‬توقف متاحية الطاقة الكهربائية (‪.)Availability‬‬
‫العوامل اليت تعتمد عليها الصدمة الكهربائية‬
‫‪ ‬إن تعرض اإلنسان للصدمة الكهربائية يعتمد على عدد من العوامل‬
‫وقد تؤدي هذه الصدمة الى الموت المحقق ‪.‬‬
‫‪ ‬إن خطورة الصدمة الكهربائية تعتمد على عاملين مهمين‪:‬‬
‫‪ .1‬قيمة التيار المار في جسم اإلنسان‬
‫‪ .2‬زمن مرور التيار في جسم اإلنسان‬
‫‪ ‬تعتمد أيضا على مقاومة جلد اإلنسان والظروف الخارجية‬
‫(وجود رطوبة أو عدمها)‬
‫‪‬تحدد ‪ IEC 60479‬حد الفولطية المألوف ‪VL‬‬
‫‪Conventional Limit Voltage‬‬
‫وتساوي أقصى فلوطية تالمس لمدة خمس ثواني ‪Vc‬‬
‫‪contact voltage‬‬
‫‪ ‬ااذا كانت ‪ Vc‬اكبر من ‪ VL‬ال بد من تقليل لقصر الدائرة بواسطة‬
‫القواطع‬
‫‪ ‬وفي شبكات الفولطية المنخفضة فان مقاومة جلد االنسان بعتمد الى حد كبير‬
‫على الظروف الخارجية ‪ ،‬ونعني وجود رطوبة او عدمها ‪.‬‬
‫‪ ‬وفيما سبق نجد ان الفولطية اآلمنة تساوي اقصى فولطية تالمس معتمدة لمدة‬
‫خمس ثواني ‪ .VC‬من هنا فاذا كانت فولطية التالمس اكبر من حد الفولطية‬
‫المالوف ‪ ،‬عندها ولتالفي الخطر فالبد من تقليل الزمن االقصى لقصر الدارة‬
‫بواسطة القواطع والمصهرات ‪.‬‬
‫ويبين جدول رقم (‪ )1‬العالقة بين مناطق تاثير التيار ‪/‬الزمن للتيار المتردد‬
‫‪ ‬بينما يبين جدول رقم (‪ )2‬نفس العالقة ولكن لالماكن المبلولة ‪ ،‬حيث ان قيمة‬
‫حد الفولطية المالوف اقل من ‪ 25‬فولط ‪.‬‬
‫طرق التالمس‬
‫‪ )1‬التالمس المباشر‪(Direct contact) :‬‬
‫وينج هذا التالمس عن طريق لمس االجزاء الحية او‬
‫الموصالت الناقلة للتيار الكهربائي ‪ ،‬ونيتجة لذلك‬
‫يصبح االنسان معرضا الى فولطية تالمس مقدارها‬
‫)‪.(Vc‬‬
‫طرق التالمس‬
‫‪ ) ‬التالمس الغير مباشر‬
‫(‪: )Indirect contact‬‬
‫‪ ‬فهو عندما يالمس االنسان‬
‫جسما يكون في الحالة العادية‬
‫غير ناقل للتيار الكهربائي ‪،‬‬
‫ولكن اذا حدث عطل فانة‬
‫يتعرض لفولطية تالمس مقدارها‬
‫(‪)Vc‬‬
‫طرق الحماية والوقاية من التالمس المباشر‬
‫‪‬ان طرق الحماية والوقاية من التالمس المباشر تقضي باتخاذ وسائل‬
‫ابعاد االجزاء الحاملة للتيار ووضها في اماكن مقفلة وبعيدة عن التالمس‬
‫العرضي المباشر ‪.‬‬
‫‪ ‬وكوسيلة متممة لما سبق يمكن استخدام نبيطة تيار متخلف حساسة‬
‫(‪ ،)High sensitivity residual current device‬بحساسية‬
‫اقل من ‪ 30‬ميللي امبير ‪.‬‬
‫‪‬استخدام الفولطية المنخفضة ‪ 12V‬بدال من ‪220‬‬
‫طرق الحماية والوقاية من التالمس المباشر‬
‫‪ .1‬تاريض هياكل واجسام المعدات واالجهزة الكهربائية والتي التكون‬
‫مكهربة في حالة التشغيل العادية ‪.‬‬
‫‪ .2‬ان تكون الهياكل الممكن الوصول اليها في ان واحد ذات جهد‬
‫متساوي ‪ .‬ويتم تساوي جهد هذه الهياكل‬
‫باستخدام موصالت الحماية والتي تصل كل هياكل المعدات‬
‫‪‬‬
‫الكهربائية وكل االجزاء المعدنية في المبنى الى قضيب التاريض‬
‫الرئيسي الطرفي (‪)Main earthing terminal rod‬‬
‫‪ ‬ويبين الشكل التالي توصيالت الربط الرئيسية النمطية في المباني ‪،‬‬
‫حيث ان االرقام الموضحة تدل على كل من ‪-:‬‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫الى الموصل الهابط لنظام الحماية من البرق ‪.6 .‬‬
‫الى حديد التسليح في المبنى ‪.‬‬
‫‪.7‬‬
‫الى تمديدات التدفئة ‪.‬‬
‫الى ساعة الغاز ‪.‬‬
‫الى تمديدات المياه ‪.‬‬
‫‪.8‬‬
‫‪.9‬‬
‫موصل التاريض الرئيسي ‪.‬‬
‫الى لوحة التوزيع الرئيسية‬
‫( الى طرف التاريض في‬
‫اللوحة الرئيسية ) ‪.‬‬
‫وصلة فصل ‪.‬‬
‫قضيب التاريض الرئيسي‬
‫الطرفي ‪.‬‬
‫** مما سبق يمكن تعريف التاريض على النحو التالي ‪-:‬‬
‫‪ ‬هو التوصيل بين االجزاء المعدنية غير الحاملة‬
‫للتيار الكهربائي في حالة التشغيل العادي ( ‪Normal‬‬
‫‪ )operation condition‬وبين االرض ‪ ،‬واالرض كتلة‬
‫ضخمة تساوي فولطيتها صفرا ‪.‬‬
‫تعريف نظام االرضي‬
‫‪ ‬يبين الشكل التالي االجزاء الرئيسية التي يتكون منها نظام التاريض‬
‫( ‪- :)Earthing System‬‬
‫‪ (1‬اقضيب التاريض اومكهر ارضي‬
‫‪ (2‬موصل التاريض (‪ ، )Earthing conductor‬وهو الموصل الذي يربط المكاهر االرضية بطرف‬
‫التاريض الرئيسي‬
‫‪ (3‬موصالت الوقاية (‪ )Protective conductors‬وهي التي تصل طرف التاريض الرئيسي باطراف‬
‫التاريض في اللوحات الفرعية ‪.‬‬
‫‪ (4‬موصالت الوقاية للدارة (‪، )Circuit protective conductors‬وهي التي تربط طرف التاريض‬
‫باالجزاء (الهياكل المعدنية) المكشوفة لالجهزة والمعدات ‪.‬‬
‫‪ (5‬موصالت ربط تساوي الجهد الرئيسية ( ‪ ، )Main equipotential bonding conductors‬وهي‬
‫التي تربط االنابيب المعدنية والخدمات االخرى بطرف التاريض الرئيسي ‪.‬‬
‫‪ (6‬موصالت ربط تساوي الجهد االضافية ( ‪Supplementary equipotential bonding‬‬
‫‪ ، )conductors‬وهي الموصالت التي تربط بين االجزاء المعدنية المكشوف فيما بينها ‪.‬‬
‫ومن ما سبق نالحظ ان اي نظام تاريض البد ان يحتوي على العناصر التالية‬
‫‪-:‬‬
‫‪ ‬االرض ‪.‬‬
‫‪ ‬المكاهر‪/‬‬
‫قضبان التاريض ‪.‬‬
‫‪ ‬الموصالت ‪.‬‬
‫‪ ‬االرض هي كتلة ضخمة تساوي فولطيتها صفرا ‪ .‬وتعريف ارضي او‬
‫النظام االرضي هو ربط توصيلي سواء كان متعمدا او عرضيا بحيث يوصل‬
‫الجهاز او المعدات الكهربائية باالرض او اي جسم موصل اخر بامتداد كبير‬
‫نسبيا بحيث يخدم هذا الجسم كاالرض ‪.‬‬
‫خواص األرض‬
‫‪‬ان من اهم خواص لالرض هي المقاومة النوعية للتربة‬
‫‪ ‬حيث تتحدد الصفات الكهروفيزيائية للتربة بمقاومتها النوعية (‪)Resistivity‬‬
‫وهي عبارة عن مقاومة مكعب من التربة طول ضلعة يساوي مترا واحدا ‪،‬‬
‫‪ ‬وتساوي ‪:‬‬
‫] ‪, [ Ohm.mm2 / m ] or [ Ohm. m‬‬
‫‪  = r . F / L‬حيث ان ‪-:‬‬
‫• ‪ :R‬المقاومة باالوم لحجم معين من التربة‬
‫• ‪ : L.‬طول ضلع حجم معين من التربة بالمتر ‪.‬‬
‫• ‪ :F‬مساحة مقطع عرضي لحجم معين من التربة بالمتر المربع ‪.‬‬
‫‪ ‬والموصلية للتربة هي عكس المقاومة النوعية ‪ ،‬وتساوي ‪ = 1 / , [ 1/ Ohm. m] :‬‬
‫‪‬تعتمد المقاومة النوعية والموصلية للتربة على العوامل التالية ‪-:‬‬
‫‪ (1‬نسبة الرطوبة في التربة ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫تقل المقاومة النوعية للتربة بشكل كبير اذا زادت‬
‫الرطوبة في االرض ‪ ،‬ويبن الشكل التالي كيف تتغير‬
‫المقاومة بالنسبة لتغير نسبة الرطوبة في التربة الطينية‬
‫الحمراء ‪ ،‬ويحبذ ان يدفن قضيب التاريض على عمق‬
‫كاف حتى يصل الى طبقة التربة التي تحوي نسبة‬
‫رطوبة التقل عن ‪% . 20‬‬
‫‪‬تعتمد المقاومة النوعية والموصلية للتربة على العوامل التالية ‪-:‬‬
‫‪ (2‬التركيب الفيزيائي للتربة‪:-‬‬
‫يؤدي اختالف التركيب الفيزيائي للتربة الى‬
‫اختالف قيم المقاومة النوعية الى نحصل عليها‬
‫‪ .‬لذلك يحبذ ان يدفن قضيب التاريض في‬
‫التربة ذات مقاومة نوعية قليلة ‪،‬فمثال التربة‬
‫التربة الطينية مقاومتها النوعية اقل من الصخر‬
‫والرمل ‪ ،‬لذلك يجب تجنب الصخر والرمل‬
‫اثناء دفن القضيب في التربة ‪.‬‬
‫ويبن الجدول التالي المقاومة النوعية النواع‬
‫مختلفة من التربة والماء ‪-:‬‬
‫‪‬تعتمد المقاومة النوعية والموصلية للتربة على العوامل التالية ‪-:‬‬
‫‪ (3‬التركيب الكيماوي للتربة ‪-:‬‬
‫‪‬‬
‫ونقصد بالتركيب الكيماوي للتربة هو‬
‫احتوائها على امالح ومعادن ‪ ،‬والعامل الرئيسي‬
‫الذي يؤثر على مقاومة التربة هو نسبة احتوائها‬
‫على االمالح ‪ ،‬وكلما زادت نسبة االمالح في‬
‫التربة تقل مقاومة التربة النوعية ‪ ،‬ويبين‬
‫الجدول التالي تاثير كميات االمالح المختلفة‬
‫على التربة ‪-:‬‬
‫‪‬تعتمد المقاومة النوعية والموصلية للتربة على العوامل التالية ‪-:‬‬
‫‪ (4‬الحرارة ‪-:‬‬
‫يحبذ دفن قضيب التاريض الى اعماق كيبرة حتى نتجنب تجمد التربة في الطبقات‬
‫العليا القريبة من سطح االرض ‪ ،‬حيث يستحسن ان يدفن قضيب التأريض على عمق‬
‫يتراوح بين ‪ 3‬الى ‪ 5‬امتار حتى نتجنب تاثير الحرارة في الطبقة العليا من التربة ‪.‬‬
‫‪ ‬يجب ان تتميز التربة بالميزات التالية حتى تكون نظاما‬
‫ارضيا جيدا ‪-:‬‬
‫‪ .1‬مقاومة كهربائية منخفضة ‪.‬‬
‫‪ .2‬مقاومة جيدة للصدأ ‪.‬‬
‫‪ .3‬قابلية تحمل تيارات كهربائية كبيرة وبشكل متكرر ‪.‬‬
‫‪.4‬قابلية االحتفاظ بالخصائص السابقة لمدة ثالثين سنة على األقل ‪.‬‬
‫البد ان تتوفر العوامل التالية ‪:‬‬
‫‪ .A‬مقاومة نوعية قليلة للتربة ‪.‬‬
‫‪ .B‬احتواء التربة على رطوبة ‪.‬‬
‫‪ .C‬ان تكون درجة حرارة التربة فوق درجة التجمد ‪.‬‬
‫‪ ‬ويالحظ في معظم مواقع قضبان التاريض ان التربة تتكون من عدة‬
‫طبقات (‪ )Layers‬تختلف في مقاومتها النوعية ‪ ،‬فيمكننا تقسيم‬
‫التربة الى ثالث طبقات على النحو التالي ‪-:‬‬
‫‪ .i‬الطبقة العليا ‪ ،‬حيث يجب ان تكون مقاومتها النوعية عالية ‪.‬‬
‫‪ .ii‬الطبقة الوسطة ‪ ،‬حيث تتذبذب المقاومة النوعية لهذه الطبقة ‪.‬‬
‫‪ .iii‬الطبقة السفلى ‪ ،‬تكون مقاومتها ثابتة وقليلة نوعا ما ‪.‬‬
‫‪ ‬هي قضبان معدنية يتم دفنها في االرض ‪ ،‬وتستخدم في التمديدات‬
‫الكهربائية من اجل توصيل االجزاء المعدنية ( غير الحاملة للتيار في‬
‫الظروف العادية ) للمعدات الكهربائية باالرض ‪.‬‬
‫‪ ‬تصنع هذه القضبان اما من النحاس او الصلب المجلفن‪ ،‬اذ انه هناك‬
‫عدة اصناف من قضبان التاريض ‪ ،‬ويمكن تصنيفها حسب المواد‬
‫المستخدمة في تكوينها على النحو التالي ‪-:‬‬
‫‪ ‬اهم المواد المستخدمة في صناعة قضبان التاريض فهي ‪-:‬‬
‫‪‬الفوالذ المغلف بالنحاس ( ‪)Copperclad steel‬‬
‫‪‬النحاس المصمت (‪. )Solid copper‬‬
‫‪‬الفوالذ المجلفن (‪. ) Galvanized steel‬‬
‫‪‬الفوالذ الذي اليصدأ ‪( Stainless Steel‬‬
‫‪ ‬تختلف في طولها وقطرها وشكلها ‪،‬‬
‫اذ انها يجب ان تتمتع هذه القضبان بالخصائص التالية ‪-:‬‬
‫‪ (a‬ان تتان يكون شكلها مخروطيا ‪ ،‬وذلك ليسهل غرزها في التربة ‪.‬‬
‫‪ (b‬متع بمقاومة عالية للصدأ ‪.‬‬
‫‪ (c‬ان تتمتع بمتانة ميكانيكة عالية ‪.‬‬
‫‪ (d‬ان تتحمل هذه القضبان مرور تيار عال اثناء حدوث اعطال‬
‫ولمدة طويلة من الزمن‪.‬‬
‫والشكل التالي يوضح مكونات‬
‫قضيب التاريض واجزاءه ‪-:‬‬
‫** وتوضح الجداول التالية خصائص مكاهر التاريض المختلفة ‪-:‬‬
‫‪ .A‬التربة التي تتكون من طبقة واحده (‪: )One layer‬‬
‫}])‪r = (0.366/ L ) { [log (2L/d)] + [0.5log(4t+L)/(4t-L‬‬
‫ويمكن استخدام القانون التالي في حساب مقاومة قضيب التاريض ‪-:‬‬
‫}‪r = {/2ПL} { [ ln (8L/d)]-1‬‬
‫حيث ان ‪-:‬‬
‫‪ :  ‬المقاومة النوعية للتربة ( اوم ‪ .‬متر) ‪.‬‬
‫‪ : L ‬طول قضيب التاريض ( متر ) ‪.‬‬
‫‪ :d ‬القطر الخارجي لقضيب التاريض ( متر ) ‪.‬‬
‫‪ : t ‬عمق الدفن ‪ ،‬وهي المسافة من سطح التربة الى منتصف قضيب‬
‫‪.‬‬
‫التاريض‬
‫‪ .B‬التربة التي تتكون من طبقتين (‪: )Two layers‬‬
‫‪ ‬في هذه الحالة يتم حساب مقاومة قضيب التاريض في تربة تتكون من طبقتين على النحو التالي ‪-:‬‬
‫}])‪r = 0.366{ [log (2L/d)] + [0.5log(4t+L)/(4t-L‬‬
‫) ‪)L1/1 ) + (L2/2‬‬
‫‪ ‬حيث ان ‪-:‬‬
‫‪ : 1 ‬المقاومة النوعية للتربة في الطبقة العليا ( اوم ‪ .‬متر) ‪.‬‬
‫‪ : 2 ‬المقاومة النوعية للتربة في الطبقة السفلى ( اوم ‪ .‬متر) ‪.‬‬
‫‪ :L1 ‬طول جزء قضيب التاريض في الطبقة العليا (متر) ‪.‬‬
‫‪ :L2 ‬طول جزء قضيب التاريض في الطبقة السفلى (متر) ‪.‬‬
‫‪ ‬وفي المعادالت السابقة يستخدم فيها قضبان ذا ت مقطع دائري اما اذا كان مقطع مربع فتستخدم‬
‫المعادلة التالية ‪-:‬‬
‫‪d eq = 0.95 b‬‬
‫‪ ‬حيث ان ‪-:‬‬
‫• ‪ :b‬طول ضلع مربع مقطع قضيب التاريض (متر) ‪.‬‬
‫‪ ‬وفي بعض الحاالت يستخدم تاريضا موقتا بمعنى ان قضيب التاريض اليدفن كامال في التربة ‪،‬‬
‫ويمكن حساب مقاومة هذا القضيب باستخدام المعادلة التالية ‪-:‬‬
‫])‪r = (0.366/ L )  [log (4L/d‬‬
‫‪ ‬حيث ان ‪-:‬‬
‫• ‪ : L‬طول جزء قضيب التاريض المدفون في االرض (متر) ‪.‬‬
‫‪ ‬تكون هذه الشرائط اما على شكل شرائط رقيقة او موصالت دائرية ‪.‬‬
‫‪ ‬تستخدم للربط بين قضبان التاريض العمودية ‪ ،‬او تكون على شكل مؤرضات مستقلة‬
‫‪ ‬ال تتاثر مقاومة هذه الشرائط او الموصالت كثيرا بسماكة الشريط او قطر الموصل ‪.‬‬
‫‪ ‬تعتمد المقاومة على طول الشريط او الموصل وعلى عمق الدفن في التربة ‪.‬‬
‫‪ ‬وعادة فان المورضات االفقية تدفن على عمق مابين (‪ )1.0-0.6‬مترا ‪.‬‬
‫‪ ‬يتم حساب مقاومة شريط التاريض‬
‫باستخدام المعادلة التالية ‪-:‬‬
‫} ‪r = {/PПL} {[ ln (2L2/Wh )]+Q‬‬
‫‪‬‬
‫حيث ان ‪-:‬‬
‫‪ :  ‬المقاومة النوعية للتربة ( اوم ‪ .‬متر) ‪.‬‬
‫‪ : L ‬طول الشريط او الموصل ( متر ) ‪.‬‬
‫‪ :W ‬عرض الشريط او قطر الموصل ( متر ) ‪.‬‬
‫‪ : h ‬عمق الدفن (متر) ‪.‬‬
‫‪ :P,Q ‬معامالت يتم اختيارها من الجدول التالي ‪.‬‬
‫‪ ‬تستخدم الصفائح المعدنية كمؤرضات في حاالت نادرة ‪ ،‬ويعود ذلك الى‪:-‬‬
‫‪‬‬
‫كبر االعمال المدنية التي يتطلبها تنفيذ هذه الصفائح كمؤرضات ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫اضافة الى وزنها الكبير ‪ .‬ففي حالة تساوي المقاومة ‪ ،‬فان وزن صفيحة مساحتها ‪x 1‬‬
‫‪1‬‬
‫متر مربع وسماكتها ‪ 3‬مم يكون اكبر بثالث مرات من وزن شريط بمساحة ‪40x30‬مم‬
‫مربع وطول ثمانية امتار ‪.‬‬
‫‪ ‬يتم وضع الصفيحة بشكل عمودي حتى نضمن مالمسة جيدة للتربة مع الصفيحة ‪.‬‬
‫‪ ‬يمكن حساب مقاومة صفيحة معدنية مطمورة في التربة بشكل عمودي ‪ ،‬وذلك باستخدام‬
‫المعادلة التقريبية التالية ‪-:‬‬
‫‪r= 0.25 [ П /2A]0.5‬‬
‫‪ ‬حيث ان ‪-:‬‬
‫• ‪ : ‬مقاومة التربة ( اوم ‪ .‬متر) ‪.‬‬
‫• ‪ :A‬مساحة وجة الصفيحة الواحد (متر مربع) ‪.‬‬
‫‪ ‬اما مقاومة الصفيحة التي ابعادها تساوي (‪ )1.2x1.2‬متر مربع ‪ ،‬فتساوي تقريبا ‪-:‬‬
‫‪r=/4‬‬
‫والشكل التالي يوضح شكل االصفائح المعدنية المصمته والصفائح المعدنية الشبكية ‪-:‬‬
‫صفائح تاريض‬
‫مصنوعة من نحاس‬
‫مصمت‬
‫صفائح تاريض‬
‫مصنوعة من النحاس‬
‫الشبكي‬
‫‪ ‬تعرف موصالت التاريض (‪ )Earthing conductors‬على انها تلك الموصالت التي تربط بين‬
‫وسائل التاريض (‪ )Means earthing‬وطرف التاريض الرئيسي (‪. )MET‬‬
‫‪ ‬وقد تكون وسائل التاريض تسهيالت (‪ )Facilities‬التاريض المقدمة من شركة توزيع الكهرباء في شكل‬
‫قراب (‪ )Sheath‬او تسليح الكابل او طرف حيادي ‪ ،‬كذلك يمكن ان تكون وسائل التاريض نظام ارضي يتكون‬
‫من مجموعة مكاهر مدفونة في االرض ‪.‬‬
‫‪ ‬وتعتبر موصالت التاريض نوعا من انواع موصالت الحماية ‪ ،‬ولذلك يجب ان تحقق كل المتطلبات‬
‫المفروضة على موصالت الوقاية ‪.‬‬
‫ويبين الشكل رقم (‪ )22‬موصالت التاريض والوقاية‪-:‬‬
‫** ويتم اختيار موصالت التاريض حسب الجدول التالي ‪-:‬‬
‫** ويتم اختيار موصالت التاريض حسب الجدول التالي اذا كانت مدفونة في االرض ‪-:‬‬
‫‪ ‬موصالت الوقاية ( ‪ )Protective Conductors‬وهي الموصالت التي تصل‬
‫بين طرف التاريض الرئيسي (‪ )MET‬واطراف التاريض في اللوحات الفرعية او بين‬
‫طرف التاريض في اللوحة وهيكل الجهاز الكهربائي ‪.‬‬
‫ويتم اختيارها حسب الجدول التالي ‪-:‬‬
‫‪ ‬يستخدم الربط متساوي الجهد (‪ )Equipotential Bonding‬في الحاالت التي تتم‬
‫فيها الحماية ضد الصدمة الكهربائية (التالمس غير المباشر) باستخدام الربط االرضي‬
‫متساوي الجهد والفصل االلي لمصدرالتغذية ‪.‬‬
‫‪ ‬وهناك ثالثة انواع من الربط وهي ‪-:‬‬
‫‪ -1‬الربط متساوي الجهد الرئيسي ( ‪ :)Main Equipotential Bonding‬ويستخدم‬
‫هذا الربط في كل المنشات التي تستخدم الربط االرضي متساوي الجهد والفصل االلي لمصدر‬
‫التغذية ‪ .‬والهدف الرئيسي لهذا الربط هو للحماية من المخاطر الناتجة من االعطال االرضية في‬
‫شبكة التغذية ‪.‬‬
‫‪ -2‬الربط متساوي الجهد التكاملي ( ‪Supplementary Equipotentinal‬‬
‫‪ :)Bonding‬ويستخدم في بعض المواقع والمنشات االستثنائية التي تستخدم الربط االرضي‬
‫متساوي الجهد والفصل االلي لمصدر التغذية ‪.‬‬
‫*** لنفترض ان لدينا جهازين كهربائيين‪ A,B‬كما‬
‫هو مبين في الشكل التالي ‪ ،‬وهناك ايضا اجزاء‬
‫معدنية عرضية مثل ‪. C,D‬حسب متطلبات الكودة‬
‫فان موصل وقاية الدارة واالجزاء المعدنية العرضية‬
‫يجب توصيلها مع طرف التاريض الرئيسي ‪ .‬كما‬
‫هو مبين في الشكل التالي ‪-:‬‬
‫‪ -3‬الربط متساوي الجهد االضافي (‪ :)Additional Equipotential Bonding‬يستخدم هذا الربط عند‬
‫استخدام الربط االرضي متساوي الجهد والفصل االلي لمصدر التغذية وعندما اليتم تحقيق زمن المزق المطلوب‬
‫للدارة وكذلك عندما تكون الدارات بازمان مزق مختلفة تتغذى من نفس اللوحة ‪.‬‬
‫نظام (‪ )TN‬حيث تكون االجزاء الحية متصلة مع الحيادي (‪. )Neutral‬‬
‫نظام (‪ )TT‬حيث يكون الحيادي مؤرضا ‪.‬‬
‫نظام (‪ )IT‬حيث يكون الحيادي غير مؤرضا ‪.‬‬
Earthing Systems - General rules according to IEC 60364 § 312.2
The Three Earthing Systems
T
1.
T
2.
I
T
N
T
3.
1st letter
Situation of supply
T = Direct connection of
Transformer Neutral with the earth
I = Neutral unearthed or
Impedance-earthed
Kittani MEP
2nd
letter
Situation of installation frames
T = Exposed frames directly earthed
N = Frames connected to the supply
point which is earthed,
• either by a separate Protective
Earth conductor (S).
•Or combined with the Neutral (C)
LV earthing systems
Earthing systems according to IEC 364 §
312.2
 TT system
 IT system
1
2
3
1
2
3
N
 TN system
 TNC (C: protection cable
common with neutral conductor PEN)
1
2
3
PEN
 TNS (S: protection cable PE
separate from neutral or from the
live conductor which is earthed)
1
2
3
N
PE
‫‪ (1‬نظام (‪ )TN‬حيث تكون االجزاء الحية متصلة مع الحيادي (‪. )Neutral‬‬
‫‪ ‬مصدر الطاقة ( نقطة الحيادي في الملف الثانوي لمحول التوزيع ) يتصل مباشرة باالرض ‪،‬‬
‫بينما تتصل االجزاء المعدنية المكشوفة عند المستهلك بنظام التاريض عند مصدر الطاقة ‪.‬‬
‫‪ ‬وهناك ثالثة انواع لهذا النظام وفقا لترتيبات الحيادي وموصل الوقاية ‪ ،‬وهي كما يلي ‪:‬‬
‫‪ (a‬نظام ‪TN-S‬‬
‫‪ ‬بين الشكل المجاور ترتيبات التاريض في هذا‬
‫النظام ‪ ،‬فمصدر الطاقة يتصل مباشرة باالرض (‪)T‬‬
‫وجيمع االجزاء المعدنية المكشوفة عن المستهلك‬
‫تتصل بنظام التاريض عند المصدر (‪ )N‬والحيادي‬
‫وموصل الوقاية هما موصالن مختلفان (‪.)S‬‬
‫‪ (b‬نظام ‪TN-C-S‬‬
‫يبين الشكل المجاور ترتيبات التاريض في هذا النظام ‪.‬‬
‫فمصدر الطاقة يتصل مباشرة باالرض (‪ )T‬وجميع‬
‫االجزاء المعدنية المكشوفة عند المستهلك تتصل بنظام‬
‫التاريض عند المصدر (‪ )N‬والحيادي وموصل الوقاية‬
‫عند مصدر الطاقة هما موصل واحد (‪ . )C‬اما عند‬
‫المستهلك ‪ .‬فالحيادي وموصل الوقاية هما موصالن‬
‫منفصالن ‪.‬‬
‫‪ (c‬نظام ‪TN –C‬‬
‫يبين الشكل التالي ترتيبات التاريض في هذا النظام ‪ ،‬فمصدر الطاقة يتصل مباشرة باالرض‬
‫(‪)T‬وجميع االجزاء المعدنية المكشوفة عند المستهلك تتصل بنظام التاريض عند المصدر (‪، )N‬‬
‫ويشكل الحيادي وموصل الوقاية موصال واحدا (‪. )C‬‬
‫‪ (2‬نظام (‪ )TT‬حيث يكون الحيادي مؤرضا ‪.‬‬
‫يبين الشكل رقم (‪ )3‬نظام (‪ ، )TT‬حيث ان مصدر الطاقة يتصل مباشرة باالرض (‪ ، )T‬وكذلك‬
‫تتصل االجزاء المعدنية المكشوفة عند المستهلك مباشرة باالرض (‪. )T‬‬
‫‪ (3‬نظام (‪ )IT‬حيث يكون الحيادي غير مؤرضا ‪.‬‬
‫يبين الشكل رقم (‪ )4‬نظام(‪ )IT‬حيث اليتصل مصدر الطاقة مباشرة (‪ )I‬او يتصل‬
‫باالرض عن طريق ممانعة ‪ ،‬اما االجزاء المعدنية المكشوفة عند المستهلك فتتصل‬
‫مباشرة باالرض (‪. )T‬‬
‫‪ ‬اذا كان المشروع يتكون من عدة مباني ‪ ،‬بحيث تتم التغذية الكهربائية لهذا المشروع من نقطة‬
‫واحدة فال بد من مراعاة مايلي عند تنفيذ ترتيبات التاريض للمشروع ‪-:‬‬
‫‪‬يجب ان يحتوي كل مبنى على طرف تاريض رئيسي (‪. )MET‬‬
‫‪‬يجب تحديد نوع نظام التاريض المستخدم في كل مبنى ‪.‬‬
‫‪‬اي مبنى يستخدم في نظام تاريض (‪ )TT‬يجب ان يحتوي على نظام مكاهر ارضية‬
‫(‪ )Electrode‬يتم توصيلها مع طرف التاريض لهذا المبنى ‪.‬‬
‫‪‬يجب توصيل كل المباني بموصالت ربط تساوي الجهد الرئيسية بحيث تكون كل الخدمات ( مياه‬
‫‪ ،‬غاز ‪...‬الخ ) مربوطة فيما بينها ‪ ،‬وبينها وبين اطراف التاريض الرئيسية في المباني ‪.‬‬
Standard IEC 60479-1
Critical current thresholds
mA
E92450
Protection
of people
1A
Cardiac arrest
75 mA
Irreversible cardiac
fibrillation
30 mA
Breathing arrest
10mA
Muscular contraction
0.5 mA
Tingling
Kittani MEP