چاه ارت

برای حفاظت از برخورد آذرخش و اتصال الکتریسیته به بدنه یخچال و هر وسیله موجود در منزل و کارگاه که به برق وصل می‌شود و در اثر تماس انسان برای وی خطر ایجاد می‌کند معمولاً بهترین راه احداث چاه ارت (چاه زمین‌کاری) است. برای ساختمان مسکونی از چاه ارت زیر ۵ اهم استفاده می‌شود و برای شرکت‌ها و کارخانه‌ها از چاه ارت زیر ۲ اهم استفاده می‌گردد.

ارت

در مهندسی برق، واژه زمین یا ارت با توجه به کاربردهای آن دارای معانی متفاوتی است. زمین در یک مدار الکتریکیمی‌تواند نقش یک نقطه مبدأ 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 تأثیرات معیوب بودن عایقکاری هادی‌ها ایجاد می‌شود (چاه ارت). 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 افزایشالکتریسیته 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 یکپتانسیل 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 مبدأ صفر ولتاژ استفاده کرد.

 

 

ولت

ولت (به انگلیسی: Volt) (با نشانهٔ کوتاه‌شدهٔ V) یکایسنجش ولتاژ یا اختلاف پتانسیل الکتریکی در سیستم استاندارد بین‌المللی واحدها است.

 

ولت همچنین واحد اندازه‌گیری اختلاف پتانسیل الکتریکییا ولتاژ است و اختلاف پتانسیل الکتریکی را نسبت به پتانسیل مرجع یا زمین الکتریکی که دارای ولتاژ ثابت صفر است، بیان می‌کند.

 

ولتاژ گام

ولتاژ گام اختلاف ولتاژ مابین دو مکانی است که گام‌ها جدا از هم بر روی زمین برق دار قرار می‌گیرند. برای مثال، اگر شما روی زمین برق دار بایستید، اختلاف قابل ملاحظه‌ای در ولتاژ بین محل قرارگیری هر پا می‌تواند وجود داشته باشد و جریان الکتریکی می‌تواند از یک پا به پای دیگر جریان یابد.

 

اگر پای شما بر روی زمین برقدار دور از هم قرار گیرد، الکتریسیته می‌تواند از میان بدن شما از جاییکه ولتاژ بالاتر است به جاییکه ولتاژ کمتری دارد، جریان یابد. اگر پای شما نزدیک همدیگر باشد و باهم تماس داشته باشد، شما ایمن هستید. نظر به اینکه هیچ اختلاف ولتاژی مابین دو مکانی که پای شما در روی آن ایستاده وجود ندارد، به همین دلیل الکتریسته تمایل اندکی به عبور از مسیر بدن شما دارد.

 

 

پریز

 

در تمامی نقاطی از ساختمان که پریز برق، لامپ روشنایی یا کلید برق وجود دارد، قوطی زیر این خروجی‌ها باید طوری داخل دیوار کار گذاشته شوند، تا بتوانند به خوبی اتصال وسیلهٔ برق را تحمل کنند. هر سیم یا لوله به جعبه ا ی که سیم‌های برق وارد می‌شوند، محکم بسته می‌شود، که در صورت کشیده شدن سیم‌ها از اتصالات یا ایجاد شدن مزاحمت برای کابل یا سیم پوش از آن‌ها محافظت کند. سیم لخت بدون بار به جعبه و قاب دستگاه متصل شده، تا اطمینان حاصل شود که در صورت بروز مشکل در دستگاه، شوک‌های الکتریکی ایجاد نمی‌شود. انتهای سیم‌های سیاه و سفید ابتدا عایق بندی شده و سپس با سیم‌ها و گیره‌ها به دستگاه متصل می‌شوند. پس از آنکه مدار از نظر ایمنی و عملکرد قابل قبول کنترل شد، دستگاه به جعبه پیچ شده و یک صفحه پوشش پلاستیکی یا فلزی به آن متصل می‌شود تا دست به آن نرسد و اتصال الکتریکی را در مقابل گرد و کثیف شدن محافظت کرده و ظاهری تمیزی داشته باشد.

 

 

عایق الکتریکی

عایق الکتریکی (به انگلیسی: Electrical insulator) ماده ای است که بارهای الکتریکی آن نمی‌توانند آزادانه حرکت کنند. اگر این مواد توسط یک میدان الکتریکیتحریک شوند جریان الکتریکی بسیار کمی از درون آنها عبور خواهد کرد.

 

مقاومت الکتریکی عامل متمایزکننده مواد عایق الکتریکی از مواد رسانا و نیمه رسانا است. مقدار مقاومت الکتریکی مواد عایق بالاتر از مواد رسانا و نیمه رسانا است.

 

ماده ای که عایق الکتریکی کامل باشد وجود ندارد، چرا که حتی مواد عایق نیز تعدادی الکترون آزاد دارند که می‌توانند جریان را منتقل کنند. همچنین اگر به مواد عایق ولتاژ کافی اعمال شود، میدان الکتریکی می‌تواند از اتم‌ها الکترون جدا کرده و این مواد نیز تبدیل به رسانا شوند.

 

 

کنتور

کنتور وسیله‌ای است که مقدار انرژی الکتریکی را اندازه‌گیری می‌کند و بر حسب کیلو وات ساعت (ژول) نشان می‌دهد. معمولاً واحد اندازه‌گیری در کنتور کیلووات ساعت (kwh) است که برابر است با مقدار انرژی استفاده شده توسط یک بار یک کیلو واتی در طی یک ساعت یا ۳۶۰۰۰۰۰ ژول. بعضی از شرکت‌ها نیز از واحد مگا ژول استفاده می‌کنند. توان راکتیو نیز با واحد کیلو وار ساعت(kvarh) اندازه‌گیری می‌شود.

سیستم های ولتاژ متوسط

به‌طور کلی تفاوت‌های زیر در زمین کردن پست‌های فشار متوسط نسبت به برق فشار ضعیف خانگی وجود دارند:

 

فقط افراد ماهر اجازه ورود به محوطه را دارند.وجود ولتاژهای بسیار بالامعمولاً خط ورودی فاقد سیم نول است؛ بنابراین، در پست‌های فشار متوسط، مسائل مهم در سیستم زمین به ترتیب عبارتند از:تأمین تداوم در تغذیه مشترکینعدم آسیب دیدن تجهیزات و تأسیسات در صورت وقوع اتصالیقابلیت بالا در تأمین حفاظت کارگرانرد کردن ایمن آذرخش به زمین مخصوصاً از طرف خطوط هواییکم کردن ولتاژ گام به خصوص در محل تردد احشام

 

اگر فقط یکی از شرایط زیر موجود باشند، یک چاه زمین لازم می‌شود؛ وگرنه باید دو چاه زمین مجزا برای قسمت‌های فشار ضعیف و فشار متوسط + ترانسفورماتور در نظر گرفت:

 

در اطراف پست برق، سیستم لوله‌کشی آب باشد؛مقاومت چاه زمین زیر ۱ اهم باشد؛کابل با زره در تماس با خاک طویل تر از یک کیلومتر از پست خارج یا داخل شده باشد،

پتانسیل الکتریکی

 پتانسیل الکتریکی(به انگلیسی: Electric potential) انرژی پتانسیل واحد بار الکتریکی در هر نقطه نسبت به یک مرجع است.

پتانسیل الکتریکی یک کمیت نرده‌ای (Scalar) است که معمولاً آن را با حرف نشان می‌دهند و عبارت است از مقدار انرژی الکتریکی واحدِ بار الکتریکی، و یکای آن دردستگاه SI، ولت است. معمولاً اختلاف پتانسیل الکتریکی، میان دو نقطه‌ مطرح می‌شود. بنابر تعریف اختلاف پتانسیل الکتریکی یک ولت (میان دو نقطه) به این معنا است که مقدار کار لازم برای انتقال یک کولُن بار مثبت از نقطهٔ الف به نقطهٔ ب یک ژول است. (اگر پتانسیل یک ولت افزایش یابد)

 

۱- اختلاف پتانسیل به نقطه ابتدا و انتها بستگی دارد. ۲- پتانسیل در جهت خلاف میدان افزایش می‌یابد.

 

تعریف اختلاف پتانسیل: نسبت کار انجام شده برروی یک بار،به اندازاهء خود بار برای آنکه از یک پتانسیل به پتانسیل دیگر حرکت کند را اختلاف پتانسیل آن دونقطه گویند.

 

GFA یا کلید ایمنی

GFA

 

یک وسیله تأمین امنیت به نام کلید ایمنی اتصال زمین(GFA) در مدار موجود است و نقاطی را سرویس می‌دهد که خطر شوک‌های الکتریکی تصادفی بیشتر است، مانندسرویس‌های بهداشتی، آشپزخانه‌ها، استخرهای شنا و پریزهایی که در فضاهای بیرونی قرار دارند. اگر یک (GFA) هرگونه نشت جریان را احساس کند، هرچند کوچک باشد، جریان را در همان لحظه به‌طور کامل قطع می‌کند. کلید ایمنی اتصال قوسی خطا در مدار (AFCIs) در مدارهایی قرار دارند که به سمت اتاق خواب‌ها می‌روند. یک جرقهٔ الکتریکی در دستگاهی که اتصال کوتاه کرده می‌تواند پوشش تخت یا لباس را آتش بزند .