وبلاگ

پتانسیل زمین چیست؟

پتانسیل زمین به ولتاژی گفته می‌شود که بین یک نقطه اززمین و یک نقطه مرجع (معمولاً نقطه بی‌نهایت) وجود دارد. در مهندسی برق،زمین به عنوان یک مرجع پتانسیل صفر در نظر گرفته می‌شود و تمام قسمت‌هایی که به زمین متصل شده‌اند،پتانسیل صفرزمین را می‌گیرند. این مفهوم بسیار مهم است، زیرا اساس کار سیستم ارتینگ است که برای حفاظت از افراد و تجهیزات در برابر برق‌گرفتگی و آسیب‌های ناشی از جریان‌های سرگردان استفاده می‌شود.

اهمیت پتانسیل زمین در سیستم ارتینگ

• حفاظت از جان: زمانی که یک دستگاه برقی دچار نقص شود و بدنه فلزی آن برق‌دار شود، اگر بدنه به زمین متصل باشد، جریان اضافی از طریق سیم ارت به زمین تخلیه می‌شود و از برق‌گرفتگی افراد جلوگیری می‌کند.
• حفاظت از تجهیزات: سیستم ارتینگ از تجهیزات الکتریکی در برابر آسیب‌های ناشی از اضافه ولتاژها و نویزهای الکتریکی محافظت می‌کند.
• کاهش اختلالات الکترومغناطیسی: سیستم ارتینگ به کاهش اختلالات الکترومغناطیسی کمک می‌کند و باعث بهبود عملکرد تجهیزات الکترونیکی می‌شود.

عوامل موثر بر پتانسیل زمین

• نوع خاک: مقاومت خاک یکی از مهم‌ترین عوامل موثر بر پتانسیل زمین است. خاک‌های مرطوب و دارای املاح معدنی رسانایی بیشتری دارند و پتانسیل زمین در آن‌ها پایدارتر است.
• عمق الکترود ارت: هرچه عمق الکترود ارت بیشتر باشد، سطح تماس آن با خاک افزایش یافته و مقاومت زمین کاهش می‌یابد.
• اندازه الکترود ارت: اندازه الکترود ارت نیز بر مقاومت زمین تاثیرگذار است. هرچه اندازه الکترود بزرگتر باشد، مقاومت کمتر خواهد بود.
• تعداد الکترودهای ارت: در مواردی که مقاومت خاک بسیار بالا باشد، ممکن است استفاده از چندین الکترود ارت به صورت موازی لازم باشد.

افزایش و خطرات آن

در برخی شرایط، ممکن است افزایش یابد که این امر خطراتی را به همراه دارد. از جمله این خطرات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ولتاژ گام: اختلاف بین دو پای فردی که در نزدیکی یک نقطه اتصال به زمین ایستاده است.
• ولتاژ لمس: اختلاف بین یک نقطه از بدن فرد و یک جسم رسانا که به زمین متصل است.
• خطر برق‌گرفتگی: افزایش آن می‌تواند باعث ایجاد اختلاف پتانسیل خطرناکی بین نقاط مختلف شود و خطر برق‌گرفتگی را افزایش دهد.

راهکارهای کاهش پتانسیل زمین

• استفاده از الکترودهای ارت مناسب: انتخاب الکترودهای ارت با ابعاد و جنس مناسب و نصب آن‌ها در محل مناسب
• استفاده از مواد کاهش دهنده مقاومت زمین: استفاده از مواد شیمیایی یا مواد آلی برای کاهش مقاومت خاک اطراف الکترود ارت
• بکارگیری سیستم‌های ارتینگ چندگانه: استفاده از چندین الکترود ارت به صورت موازی برای کاهش مقاومت زمین
• بررسی و نگهداری منظم سیستم ارتینگ: انجام بازرسی‌های دوره‌ای از سیستم ارتینگ و رفع عیوب احتمالی