مقالات - شرکت البرز ارتباط

البرز ارتباط

.Alborz Ertebat Co

مرجع تخصصی برق ، الکترونیک و شبکه

مشاوره ، طراحی ، اجرا و پشتیبانی تخصصی

زیرساخت برق و تاسیسات الکتریکی ( ساختمانی و صنعتی )

برق اضطراری ( ژنراتور ، یو پی اس ، خورشیدی )

استابلایزر ، ترانس و سیستم های تثبیت ولتاژ

ارتینگ و حفاظت الکتریکی

هوشمند سازی ساختمان ( BMS , Smart Home )

مراکز داده و شبکه های ارتباطی ( Active , Passive )

سیستم های حفاظتی و نظارت تصویری

مقالات

اهمیت اتصال صحیح فاز و نول

اهمیت اتصال فاز و نول – شرکت البرز ارتباط در این مطلب میخواهیم به بررسی یک سوال به ظاهر ساده اما در واقع بسیار مهم

سپتامبر 3, 2023 بدون دیدگاه

پرسش های متداول

با توجه به اینکه در برق تک فاز ، فارغ از چگونگی اتصال فاز و نول ، مصرف کننده ها روشن می شوند ، چرا وضعیت اتصال باید مهم باشد ؟

باید متذکر شد که سوال فوق ، یک سوال بسیار مهم است و از جهات مختلف قابل بررسی است . تمامی تجهیزات و مصرف کننده های برقی اعم از الکتریکی و الکترونیکی ، بسته به نوع طراحی و ساختار ، برای روشن شدن و عملکرد خود نیاز به شکل خاصی از انرژی الکتریکی دارند . مثلا AC یا DC ، میزان ولتاژ ، شکل موج ، فرکانس و موارد دیگر …

همچنین بهتر است اشاره ای داشته باشیم به اینکه چرا نحوه اتصال فاز و نول در مصرف کننده های تک فاز تاثیری در روشن شدن آن ها ندارد .

بدون پرداختن به جزئیات و تحلیل و همچنین با فرض حالت های ایده آل و قراردادی :

در یک مصرف کننده DC ، ولتاژ یکی از ورودی های تغذیه نسبت به ورودی دیگر ، همواره و در طول زمان ، ثابت است . همچنین جهت حرکت جریان نیز همیشه به یک سمت برقرار می باشد . در چنین شرایطی ، جابجا شدن قطب های مثبت و منفی ، موجب معکوس شدن اختلاف پتانسیل و تغییر جهت حرکت جریان الکتریکی می شود . بنابراین در یک مصرف کننده DC ، روشن شدن و عملکرد صحیح ، کاملا وابسته به چگونگی اتصال مثبت و منفی به آن است و اتصال معکوس تغذیه ، سبب عدم راه اندازی و یا حتی خرابی آن می شود .

اما در یک مصرف کننده تک فاز AC پتانسیل ورودی های تغذیه نسبت به هم ثابت نبوده و در طول زمان ، دائما در حال تغییر است . همچنین جهت حرکت الکترون ها ( جریان ) نیز تنها به یک سمت نبوده و دائما تغییر می کند و البته تغییرات یاد شده کاملا برابر و مشابه یکدیگر هستند . به عنوان مثال اگر یک مصرف کننده تک فاز با ورودی های L و N را در نظر بگیریم که با فرکانس 50Hz کار می کند ، پتانسیل نقطه L نسبت به نقطه N در مدت زمان یک صدم ثانیه ، بیشتر است و جریان از سمت نقطه L به سمت نقطه N برقرار می باشد در صورتیکه در یک صدم ثانیه بعدی ، پتانسیل نقطه N نسبت به نقطه L بیشتر است و جهت حرکت جریان از سمت نقطه N به سمت نقطه L می باشد . بنابراین بدون در نظر گرفتن چگونگی اتصال ورودی ، انرژی الکتریکی مورد نیاز مصرف کننده تامین شده و امکان روشن شدن و راه اندازی وجود خواهد داشت .

حال در پاسخ به سوال فوق و با توجه به موارد اشاره شده ، این پرسش ها بوجود می آیند :

اگر تفاوتی بین فاز و نول از لحاظ انتقال انرژی الکتریکی نیست پس اساسا چرا باید با اسامی متفاوت نام گذاری شده باشند ؟!

چرا فاز و نول دارای استانداردهایی مستقل و مجزا مثل رنگ بندی و دستورالعمل های سیم کشی و موارد دیگر هستند ؟!

چرا فیوزها ، کلیدها و مکانیزم های حفاظتی در مسیر فاز قرار می گیرند ؟!

البته به غیر از پرسش های فوق ، موارد زیاد دیگری نیز در این رابطه وجود دارد ، اما بهتر است در همین جا موضوع را کاملا واضح و روشن بیان کنیم :

” ایمنی ، حفاظت و صحت عملکرد “

بله ، دقیقا اهمیت اتصال صحیح فاز و نول ، صرفا به روشن شدن و راه اندازی یک مصرف کننده بر نمی گردد بلکه کاملا با هدف برقراری ایمنی و حفاظت الکتریکی و همچنین اطمینان از صحت عملکرد تجهیزات و سیستم ها اجرا می شود . در واقع با توجه به معماری و ساختار شبکه برق و استانداردهای مربوطه ، هادی نول علاوه بر دارا بودن خصوصیات الکتریکی ، دارای ماهیت و ویژگی های حفاظتی نیز می باشد که این ویژگی ها در فاز وجود ندارند .

در این خصوص یکی از ساده ترین مثال هایی که می توان به آن اشاره نمود ، در نظر گرفتن یک لامپ رشته ای ساده است که چگونگی اتصال فاز و نول ، به هیچ عنوان تاثیری در عملکرد ذاتی آن نخواهد داشت اما اگر به قسمت برق دار لامپ توجه کنیم متوجه خواهیم شد که یک محل اتصال فلزی کوچک در انتهای لامپ جهت اتصال فاز و یک محل اتصال فلزی استوانه ای و بزرگ تر جهت اتصال نول برای آن در نظر گرفته شده است . اگر این لامپ در یک محیط مرطوب و دارای تقطیر نصب شده باشد ، احتمال اتصال فاز با محیط ، در حالتی که اتصال فاز و نول صحیح باشد بیشتر است یا در حالتی که اتصال فاز و نول معکوس باشد ؟! باید به این نکته توجه داشت که همین یک احتمال به ظاهر ساده ، بسیار مهم و حیاتی است و می تواند باعث مرگ یک فرد و یا اتصالی و آتش سوزی و بسیاری موارد جدی و غیر قابل جبران دیگر شود .

از طرفی اتصال ناصحیح فاز و نول ، علاوه بر مشکلات و مخاطرات جدی در حوزه ایمنی و حفاظت الکتریکی ، تاثیرات بسیار زیادی در صحت عملکرد سیستم ها و همچنین طول عمر قطعات و مصرف کننده ها دارد . به عنوان مثال اتصال ناصحیح فاز و نول به یک دستگاه آزمایشگاهی حساس ، می تواند منجر به تغییر نتیجه آزمایشات صورت گرفته توسط آن دستگاه شود .

جهت مطالعه بیشتر می توانید به مقاله ” اهمیت اتصال صحیح فاز و نول ” در بخش مقالات وب سایت مراجعه فرمایید

تشخیص فاز و نول و بطور خاص شناسایی و بررسی ماهیت نول ، در برق تک فاز ساده تر انجام می گیرد یا در برق سه فاز ؟ یا به بیانی دیگر با استفاده از یک دستگاه تک فاز ، راحت تر می توان نول را شناسایی و بررسی نمود یا با استفاده از یک دستگاه سه فاز ؟

همانطور که می دانیم اگر بخواهیم برق تک فاز که شامل دو ماهیت کلی فاز و نول است در مقایسه با برق سه فاز که شامل چهار ماهیت کلی فاز اول ، فاز دوم ، فاز سوم و نول است را مورد تحلیل و محاسبه قرار دهیم ، تنها با درنظر گرفتن روابط بین المان های موجود در هر سیستم نیز به این نتیجه خواهیم رسید که در تحلیل و محاسبات برق سه فاز با پیچیدگی و نکات بیشتری نسبت به برق تک فاز مواجه خواهیم بود . اما نکته بسیار مهمی که باید به آن توجه نمود این است که در فرآیند شناسایی و بررسی ماهیت نول ، فازها نقش ابزارها و امکانات کمکی را دارند . در واقع در انجام هر نوع عملیاتی ، ابزارها ، تجهیزات و بطور کلی امکانات موجود ، نقش موثری را در پیشبرد عملیات ایفا می کنند . مشخصا وقتی در یک عملیات ، ابزارهای بیشتری در اختیار باشد ، انجام کار نیز با سادگی بیشتری صورت خواهد گرفت . این موضوع در رابطه با سوال فوق نیز کاملا صدق می کند و وجود سه فاز مختلف در برق سه فاز به منزله وجود سه برابر ابزار و امکانات بیشتر نسبت به یک فاز موجود در برق تک فاز است که به جهت استفاده برای تشخیص نول قابل بهره برداری هستند . البته در رابطه با این موضوع ، فقط میزان سه برابری تعداد فازها در برق سه فاز نسبت به برق تک فاز مطرح نیست و حتما باید به این نکته توجه نمود که در بسیاری موارد مانند مورد فوق ، وجود حتی یک المان کمکی ، می تواند ناممکن را به ممکن تبدیل کند . به عنوان نمونه ، با استفاده از سه فاز موجود در برق سه فاز می توان یک نقطه الکتریکی مبنا ( مرکز ستاره ) را به راحتی و بسیار ساده ایجاد نمود که جهت تشخیص نول ، کاملا کاربردی است ( مانند کنترل فازهای معمولی سه فاز ) و این در حالی است که در برق تک فاز اساسا چنین امکانی وجود ندارد . در واقع یک دستگاه سه فاز بسیار ساده تر از یک دستگاه تک فاز امکان تشخیص نول را خواهد داشت . در عین حال باید به این نکته نیز توجه نمود که تشخیص فاز و نول در برق تک فاز توسط یک سیستم یا دستگاه بدون وجود مبنای الکتریکی خارجی ، مستلزم وجود یک تکنولوژی پیشرفته با قابلیت های خاص می باشد که این تکنولوژی برای اولین بار در ایران و جهان توسط شرکت البرز ارتباط طراحی ، اختراع و ارائه شده است و محصولات مرتبط با آن بصورت قانونی و انحصاری در ایران تولید و عرضه می شوند .

آیا استفاده از نول به عنوان زمین حفاظتی ، به جای چاه ارت امکان پذیر است ؟

سوال فوق نیز از جمله سوالاتی است که شامل یک پاسخ ثابت و مطلق نمی باشد و از جنبه های مختلفی قابل بررسی است .

ضمن اینکه به دلایل علمی و فنی ، هادی نول در امتداد مسیر انتقال ، در مقاطع مختلف به زمین متصل شده است و از این حیث ساختاری کاملا مشابه با ساختار چاه ارت و هادی حفاظتی ارت دارد ، طبق استانداردها و ضوابط موجود در مبحث سیزدهم مقررات ملی ساختمان که مرجع اصلی و رسمی در رابطه با طراحی و اجرای زیرساخت ها و تاسیسات برقی ساختمان ها در ایران است ، با پیاده سازی اصولی سیستم TN-C / TN-C-S ، بهره برداری از هادی نول یا در واقع PEN به عنوان زمین حفاظتی کاملا امکان پذیر می باشد . ( رجوع به پیوست 1 – سیستم های نیروی برق ( مبحث سیزدهم مقررات ملی ساختمان ))

اما همانطور که می دانیم ، در شرایط مختلف ، متغیرهای مختلفی می تواند وجود داشته باشد و وجود متغیرهای مختلف نیز می تواند نتایج مختلفی را رقم بزند . از طرفی توجه به این نکته ضروری است که مشخصا تنظیم و تدوین آیین نامه ها ، ضوابط و دستورالعمل ها برای همه شرایط و حالات مختلف به هیچ عنوان امکان پذیر نمی باشد ، از این رو در مقررات ملی ساختمان ، تنها شرایط استاندارد و معمول در نظر گرفته شده است . به عنوان مثال در حالت معمول ما می توانیم نول را به بدنه فلزی دستگاه ها متصل کنیم تا از برق گرفتگی افراد جلوگیری شود ، اما چرا این کار توصیه نمی شود و اطمینان کامل از صحت عملکرد آن وجود ندارد ؟!

در واقع با اینکه طبق استانداردهای مربوطه ، بهره برداری از نول یا PEN در سیستم TN-C / TN-C-S به عنوان زمین و هادی حفاظتی امکان پذیر است ، اما در این رابطه ملاحظات بسیار مهمی نیز وجود دارد .

یکی از موارد بسیار مهم که در رابطه با مطالب فوق باید به آن اشاره نمود جابجایی فاز و نول است . اگر نول به عنوان هادی حفاظتی به بدنه یک دستگاه وصل شده باشد و سپس فاز و نول جابجا شود ، فاز مستقیما به بدنه دستگاه متصل خواهد شد که خود می تواند منجر به برق گرفتگی و مشکلات و مخاطرات جدی شود . اما مورد بسیار مهم دیگر ، برق دار شدن نول نسبت به زمین مرجع است که می تواند به دلایل مختلفی از جمله قطع کامل هادی نول ، بالا رفتن مقاومت الکتریکی هادی نول به دلیل فرسایش یا طول زیاد ، نا ترازی یا عدم تعادل بار شدید در شبکه توزیع سه فاز و تحمیل بار الکتریکی بیش از حد مجاز در هادی نول صورت گیرد .

لازم به ذکر است با توجه به اینکه تا پیش از ثبت اختراعات شرکت البرز ارتباط ، هیچ سیستم ، مکانیزم ، سخت افزار و تجهیزی جهت شناسایی و تشخیص فاز ، نول و پلاریته فاز و نول بصورت هوشمند و عملیاتی ( چه بصورت مستقل و چه به صورت قابلیت در سیستم ها و تجهیزات دیگر ) در سطح جهان وجود نداشته است ، لذا بهره برداری مطمئن از نول یا PEN به عنوان هادی حفاظتی نیز امکان پذیر نبوده است اما در حال حاضر با بهره گیری از محصولات خاص و انحصاری این شرکت از جمله کنترل کننده ها ، تثبیت کننده ها و سیستم های ارتینگ هوشمند ، این امکان به راحتی و با اطمینان کامل فراهم شده است .

شایان ذکر است ارت الکتریکی – حفاظتی البرز ارتباط ، مجهز به سیستم قدرتمند و انحصاری تشخیص و تثبیت فاز ، نول و پلاریته و همچنین تشخیص و حفاظت در برابر برق دار شدن نول نسبت به زمین مرجع است که به سبب آن ، در خروجی سیستم ، امکان جابجایی فاز و نول و یا برق دار شدن نول به هیچ عنوان وجود نخواهد داشت . بنابراین با بهره گیری از این سیستم ، استفاده از نول به عنوان زمین و هادی حفاظتی ، با اطمینان کامل امکان پذیر خواهد بود .

آیا اساسا ایجاد ارت حفاظتی توسط یک دستگاه الکتریکی و الکترونیکی امکان پذیر است ؟

برای پاسخ به سوال فوق ابتدا لازم است به چند نکته مهم توجه نماییم : برقراری جریان الکتریکی ، فقط و فقط در یک مدار بسته امکان پذیر است و به هیچ عنوان امکان برقراری جریان در یک مدار باز یا میان چند مدار جدا از هم یا ایزوله وجود ندارد . از طرفی اختلاف پتانسیل الکتریکی یا ولتاژ ، یک پارامتر نسبی است و نه یک پارامتر مطلق که آن نیز صرفا در یک مدار بسته الکتریکی می تواند منجر به تبدیل انرژی و انجام کار شود . به عنوان مثال اگر یک باتری که شامل دو قطب مثبت و منفی است را در نظر بگیریم ، در صورتی که یک لامپ ( متناسب با باتری ) را فقط به قطب مثبت باتری متصل کنیم ، به هیچ عنوان روشن نمی شود چون مدار الکتریکی منبع و مصرف کننده ، کامل و یا بسته نیست و البته کاملا بدیهی است که اگر لامپی که یک سر آن به قطب مثبت باتری متصل است را به قطب مثبت یا منفی باتری های دیگر و یا سایر منابع تغذیه متصل کنیم به هیچ عنوان روشن نخواهد شد . این موضوع در رابطه با ساختار فعلی توزیع برق به گونه ای است که اگر جریانی ( به هر میزان ( بسیار اندک یا بسیار زیاد )) از هر کدام از فازها دریافت شود حتما باید از طریق نول و یا دیگر فازها به منبع ( ترانس توزیع ) بازگردانده شود در غیر اینصورت هیچگونه تبدیل انرژی یا کاری انجام نخواهد گرفت . با توجه به اینکه در شبکه توزیع برق ، به دلایل مختلف علمی و فنی ، نول به زمین متصل شده و در شرایط معمول تقریبا با زمین هم پتانسیل است ، فازها که نسبت به نول دارای اختلاف پتانسیل هستند ، نسبت به زمین نیز دارای اختلاف پتانسیل می باشند . در چنین شرایطی ، زمین می تواند در بین فازها و نول یک مدار بسته ایجاد نموده و امکان برقراری جریان الکتریکی را فراهم کند . البته باید به این نکته اشاره نمود که استفاده از ارت حفاظتی ( فارغ از موارد فیلترینگ ) نه به منظور ایجاد مدار بازگشت جریان به منبع بلکه با هدف هم پتانسیل نمودن بخش های جدا از هم که می توانند نسبت به یکدیگر دارای اختلاف پتانسیل شده و هر نوع مشکل یا مخاطره ای را در پی داشته باشند صورت می گیرد . نمونه ای از این بخش های جدا از هم می تواند بدنه یک تجهیز الکتریکی و زمین باشد . همچنین نکته مهم دیگری که باید به آن اشاره نمود این است که استفاده از عنوان ” زمین یا ارت ” جهت ایجاد حفاظت در برابر برق گرفتگی و دیگر مخاطرات ، به دلیل ساختار پیاده سازی شده در سیستم توزیع برق است که در این ساختار نول به زمین متصل است و افراد و تجهیزات نیز بر روی زمین قرار دارند . بنابراین وجود اختلاف پتانسیل بین این المان ها می تواند منجر به برق گرفتگی و سایر مشکلات شود . اما در رابطه با موضوع مورد بحث ، بطور دقیق تر میتوان گفت که شاخصه اصلی حفاظت الکتریکی ، مستقیما به از میان برداشتن اختلاف پتانسیل و در واقع هم پتانسیل نمودن بخش های جدا از هم اشاره دارد . برای درک بهتر موضوع یک صفحه فلزی را درنظر می گیریم که مستقیما به یکی از فازها متصل است ( مثلا L1 ) و بر روی آن یک دستگاه ATM قرار دارد و فردی روی صفحه ایستاده و می خواهد با دستگاه ATM کار کند ، در این حالت آیا اتصال زمین با بدنه دستگاه ATM از برق گرفتگی جلوگیری خواهد کرد ؟! مشخصا پاسخ خیر است . اگر بدنه خودپرداز به زمین متصل شود خود منجر به برق گرفتگی شدید فرد خواهد شد . جالب این است که در چنین شرایطی هم پتانسیل نمودن بدنه تجهیز و صفحه فلزی نه از طریق اتصال زمین بلکه با استفاده از همان فاز ( L1 ) امکان پذیر خواهد بود و در واقع حفاظت از طریق اتصال فاز L1 به بدنه خودپرداز صورت خواهد گرفت .

در رابطه با سوال مطرح شده ، با توجه به ساختار فعلی شبکه توزیع برق ، به صراحت می توان گفت که هیچ تجهیز یا دستگاهی بطور مستقل و به خودی خود امکان ایجاد ارت را ندارد و این موضوع نیز ارتباطی به نوع و سطح تکنولوژی بکار گرفته شده در آن تجهیز ندارد بلکه جزو مبانی ، اساس و قواعد علمی است . اگر دستگاهی از لحاظ مداری از شبکه برق جدا باشد ( ایزوله باشد ) به هیچ عنوان نمی تواند پتانسیل های ایجاد شده و جریان های الکتریکی و بطور کلی الکترون هایی را که از یک ترانس توزیع دریافت شده اند را در محل دیگری به غیر از همان منبع به حرکت درآورده و تخلیه کند . از طرفی در صورتی که تجهیز یا دستگاه مورد نظر از لحاظ مداری به شبکه متصل باشد و قرار باشد عملیات تخلیه الکتریکی بصورت مستقل در داخل سیستم انجام گیرد ، تنها امکان تخلیه بارهای الکتریکی بصورت لحظه ای و به میزان محدود امکان پذیر خواهد بود و نه بصورت مستمر و پایدار . لازم به ذکر است برای تخلیه بارهای الکتریکی بصورت مستمر و پایدار حتما لازم است از مدارات متصل به منبع بهره برداری نمود تا الکترون های دریافت شده از منبع از طریق آن ، به همان منبع بازگردانده شوند . در سیستم توزیع نیروی برق با ساختار مشخص حال حاضر ، این فرآیند از طریق هادی نول قابل اجرا و پیاده سازی می باشد و با توجه به اینکه نول به زمین نیز متصل است علاوه بر داشتن ماهیت الکتریکی جهت ایجاد لوپ مداری ، جهت هم پتانسیل نمودن هر آنچه که مورد نیاز است با زمین نیز قابل بهره برداری خواهد بود . توجه به این نکته بسیار ضروری است که استفاده از نول به عنوان هادی الکتریکی و حفاظتی ، مستلزم وجود یک سیستم بسیار دقیق و مطمئن است که علاوه بر عدم وابستگی به المان های کمکی همچون ارت ، اتصالات فلزی و سایر هادی های بیگانه که البته در هر شرایطی نیز در دسترس نمی باشند ، قابلیت شناسایی و پایش بی درنگ نول را از لحاظ ماهیتی و وضعیتی داشته باشد که این تکنولوژی و سیستم ، برای اولین بار در ایران و جهان توسط شرکت البرز ارتباط طراحی و اختراع شده و بصورت قانونی و انحصاری در ایران تولید و عرضه می شود .

چگونه می توان متوجه شد که یک سیستم یا تجهیز الکتریکی یا الکترونیکی به منظور ایجاد ارت حفاظتی ، به خودی خود و بطور مستقل قابلیت تخلیه و حذف ولتاژها ، جریان ها و بارهای الکتریکی را دارد و یا اینکه از نول به عنوان هادی حفاظتی استفاده می کند ؟

همانطور که در بخش های مختلف مطالب نیز به این موضوع اشاره شده است ، تخلیه و حذف مستمر و پایدار ولتاژها و جریان های ناشی از فازهای موجود در شبکه توزیع برق ، به منظور برقراری حفاظت الکتریکی ، با در نظر گرفتن عدم وجود یا عدم استفاده از ارت و رساناهای متصل به زمین ، تنها از طریق نول امکان پذیر است و بطور مشخص ، جهت تخلیه بارهای الکتریکی و هم پتانسیل نمودن تجهیزات با زمین نیز به غیر از ارت و هادی های متصل به زمین ، تنها از هادی نول می توان بهره برداری نمود . اما در عین حال در رابطه با سوال مطرح شده راهکارهایی ساده جهت تشخیص موارد عنوان شده وجود دارد که در ادامه به برخی از آن ها می پردازیم .

کاملا واضح است که هر سیستم یا تجهیز الکتریکی یا الکترونیکی ، جهت راه اندازی و عملکرد خود نیاز به برق دارد . بطور معمول یک تجهیز الکتریکی تک فاز ( با هر نوع کاربرد ) با اتصال به فاز و نول روشن و راه اندازی می شود . اما آیا فاز و نول حتما باید وجود داشته باشد ؟! پاسخ خیر است . در واقع اینکه توان الکتریکی مورد نیاز یک سیستم از چه طریقی به آن منتقل می شود در روشن شدن و راه اندازی آن سیستم یا تجهیز تاثیر گذار نمی باشد . به عنوان مثال اگر با استفاده از یک واریاک یا ترانس متغیر سه فاز ( غیر ایزوله ) ولتاژ بین دو فاز مثلا L1 و L2 را به مقدار 220 تغییر دهیم ، در صورتی که یک مصرف کننده تک فاز 220 ولتی را به L1 و L2 در خروجی واریاک متصل کنیم در حالی که در این حالت اصلا نول وجود ندارد و هر دو هادی L1 و L2 فاز هستند ، بدون اینکه برای مصرف کننده مشکلی بوجود بیاید ، راه اندازی شده و عملیات خود را انجام خواهد داد . از طرفی اگر ورودی یک ترانس 1:1 ( ایزوله ) را به برق تک فاز متصل نماییم ، در خروجی آن بدون آنکه فاز و نول وجود داشته باشد ، می توان یک مصرف کننده تک فاز را متصل نمود بطوری که بدون هیچ مشکلی راه اندازی شده و عملیات خود را انجام خواهد داد .

مطلب فوق در رابطه با سوال مطرح شده نیز کاملا صدق می کند . در واقع یک سیستم یا تجهیز الکتریکی یا الکترونیکی که کاربرد آن ایجاد ارت حفاظتی و تخلیه بارهای الکتریکی است نیز امکان روشن شدن و راه اندازی در شرایط مختلف حتی بدون وجود نول را خواهد داشت . با این وجود اگر یک سیستم به خودی خود و بطور مستقل توانایی ایجاد ارت و قابلیت تخلیه بارهای الکتریکی را در درون خود داشته باشد صرفا با روشن شدن حتی بدون نول نیز باید بتواند این عملیات را انجام دهد ، بنابراین ضرورت وجود نول در یک سیستم نشان از بهره برداری بی قید و شرط آن سیستم از نول دارد . در عین حال حتی در صورت وجود نول ، ضرورت رعایت چگونگی اتصال آن به سیستم یا تجهیز نیز از دیگر مواردی است که نشان از وضعیت بهره برداری آن سیستم از نول خواهد داشت .

البته بهره برداری از نول در یک سیستم می تواند با اهداف مختلفی صورت گیرد . اگر در یک سیستم یا دستگاه ارت الکتریکی یا الکترونیکی از نول صرفا به عنوان مبنا استفاده شده باشد باید به این نکته توجه نمود که اندازه گیری ولتاژ و یا هر نوع عملیات اندازه گیری دیگر ، نیازمند برقراری جریان الکتریکی زیادی نمی باشد . لذا در این حالت نیازی به استفاده از سیم با سطح مقطع بالا نخواهد بود . به عنوان مثال یک ارت الکتریکی یا الکترونیکی با خروجی 50 آمپر ، برای روشن شدن و راه اندازی خود ، شاید مجموعا نیاز به کسری از جریان الکتریکی داشته باشد که این میزان جریان با استفاده از دو رشته سیم 0.4 نیز قابل دریافت است . بنابراین اگر یک سیستم توانایی ایجاد ارت و قابلیت تخلیه ولتاژها ، جریان ها و بارهای الکتریکی را در درون خود داشته باشد ، حتی در حالتی که با استفاده از دو رشته سیم 0.4 روشن و راه اندازی شده است نیز باید قابلیت تخلیه و عبور جریان 50 آمپر را تنها با استفاده از یک ترمینال مناسب و سیم با سطح مقطع بالا در داخل خود داشته باشد در غیر اینصورت کاملا مشخص خواهد شد که تخلیه الکتریکی و جریان عبوری در داخل دستگاه انجام نمی شود بلکه حتما از طریق سیم های ورودی و مشخصا هادی نول صورت می پذیرد .

همچنین به عنوان یک آزمایش بسیار ساده می توان جریان عبوری از سیم های فاز و نول ورودی یک سیستم ارت الکتریکی یا الکترونیکی را در حالت بدون بار و سپس با اتصال به بار یا با برقرار نمودن جریان در خروجی آن مورد بررسی قرار داد . به عنوان مثال اگر یک ارت الکتریکی یا الکترونیکی با هر میزان جریان نامی خروجی را ابتدا بدون بار فقط روشن نموده و جریان عبوری از فاز و نول ورودی را اندازه گیری نماییم سپس در خروجی آن یک جریان نشتی ایجاد نموده و دوباره جریان فاز و نول ورودی را اندازه گیری نماییم ، در این حالت اگر با بالا رفتن جریان خروجی ، تغییری در جریان ورودی بخصوص در جریان نول ایجاد نشود مشخص خواهد شد که تخلیه بار الکتریکی و گردش جریان در داخل سیستم صورت می گیرد در غیر اینصورت کاملا مشخص خواهد شد که سیستم به خودی خود توانایی و قابلیت ایجاد ارت را نداشته و از نول به عنوان هادی حفاظتی استفاده می نماید .

البته طبق اصول و قواعد مهندسی برق ، بهره برداری از نول به عنوان هادی حفاظتی ، تحت شرایط مشخصی امکان پذیر است اما این موضوع مستلزم وجود یک سیستم عملیاتی بسیار دقیق و مطمئن می باشد که علاوه بر عدم وابستگی به المان های کمکی همچون ارت ، اتصالات فلزی و سایر هادی های بیگانه که البته در هر شرایطی نیز در دسترس نمی باشند ، قابلیت شناسایی و پایش مستمر و بی درنگ نول را از لحاظ ماهیتی و وضعیتی داشته باشد که این تکنولوژی و سیستم برای اولین بار در ایران و جهان توسط شرکت البرز ارتباط طراحی و اختراع شده و بصورت قانونی و انحصاری در ایران تولید و عرضه می شود . لازم به ذکر است در سیستم ارت الکتریکی و حفاظتی البرز ارتباط بطور کاملا واضح و شفاف به این نکته اشاره شده است که ارت حفاظتی ایجاد شده در خروجی سیستم از طریق هادی نول تامین می شود و این بواسطه وجود تکنولوژی پیشرفته ، انحصاری و ثبت اختراع شده شرکت البرز ارتباط در تشخیص و تثبیت فاز و نول و بررسی ماهیتی نول است .

آیا زمین حفاظتی یا ارت ایجاد شده توسط سیستم زمین ( ارت ) الکتریکی - حفاظتی البرز ارتباط و بطور کلی توسط یک سیستم الکتریکی و الکترونیکی ، می تواند جایگزین کامل چاه ارت باشد ؟

از منظر کلی ، پاسخ مختصر و البته کاملا علمی و تخصصی به این سوال ” خیر ” است .

در واقع وقتی صحبت از جایگزینی به میان می آید ، بدان معناست که ساختار جایگزین شده ، بطور کامل ، امکانات ، قابلیت ها ، عملکرد و سایر ویژگی های ساختار پیشین خود را داشته باشد و پوشش دهد . در رابطه با سوال مطرح شده ، حتی با صرف نظر کردن از سایر موارد تخصصی ، می توانیم به این موضوع بسیار ساده ، اشاره کنیم که یک سیستم یا تجهیز الکتریکی یا الکترونیکی که جهت راه اندازی و عملکرد خود نیاز به برق دارد ، نمی تواند جایگزینی برای چاه ارت باشد که وابسته به وجود برق نیست و حتی در زمان قطع برق ، دارای خصوصیات و ویژگی های عملیاتی خود است .

اما موضوع بسیار مهمی که باید به آن توجه نمود این است که در رابطه با سوال مطرح شده ، جنبه های مختلفی وجود دارد که می تواند پاسخ به این سوال را تحت شرایط گوناگون و نیازمندی ها تغییر دهد !

به عنوان مثال در بسیاری از موارد ، استفاده از چاه ارت به منظور کاهش یا حذف شوک ها ، هارمونیک ها و نویزها کاملا کارآمد و عملیاتی است و حتی در مواردی بهره گیری از چاه ارت الزام آور و غیر قابل اجتناب است اما با این حال در برخی از سیستم های الکترونیکی حساس ، عملیات ارتینگ یا گراندینگ به منظور کاهش یا حذف نویزها در بخش مرکزی و همچنین در شبکه ای از هادی ها و تجهیزات متصل به آن ، بصورت سخت افزاری و توسط زمین لوکال سیستم صورت می گیرد . در این حالت ، اتصال زمین سیستم به چاه ارت ، خود می تواند منجر به افزایش دامنه نویزها و حتی اضافه شدن نویزهای جدید در سیستم شود . مشخصا در چنین شرایطی بهره گیری از یک سیستم ارتینگ منفصل از شبکه و زمین مرجع ، بسیار کارآمدتر از چاه ارت خواهد بود .

از طرفی وقتی موضوع ایمنی و حفاظت الکتریکی مطرح است ( چه در رابطه با حفاظت جان و چه در رابطه با حفاظت از زیرساخت ها ، تاسیسات ، تجهیزات و سیستم ها ) و البته با توجه به معماری و ساختار شبکه برق در بخش های انتقال ، توزیع و مصرف و استانداردهای مربوطه و همچنین اختلاف پتانسیل موجود بین فازها و زمین مرجع ، استفاده و بهره گیری از چاه ارت و یا سیستم ارتینگ متصل به شبکه و زمین مرجع ، بسیار مهم ، کارآمد و غیر قابل جایگزین خواهد بود . لذا با توجه به اینکه سیستم زمین ( ارت ) الکتریکی و حفاظتی البرز ارتباط ، عملکرد و خصوصیاتی کاملا مشابه با چاه ارت دارد و همچنین منطبق بر استانداردها و ساختارهای ارتینگ متصل به شبکه و زمین مرجع و البته با مکانیزم های نوآورانه ، خاص و انحصاری ، طراحی و پیاده سازی شده است ، ” در شرایطی که امکان اجرا و یا بهره گیری از چاه ارت وجود ندارد ” جایگزینی کاملا علمی ، مطمئن و عملیاتی برای چاه ارت می باشد .

سیستم زمین یا ارت الکتریکی و حفاظتی البرز ارتباط چیست و چگونه عمل می کند ؟

سیستم زمین یا ارت الکتریکی – حفاظتی البرز ارتباط ، با عناوین لاتین :

Electrical – Protective Earthing System ( EPES )

یا

Electrical – Protective Grounding System ( EPGS )

یکی از محصولات نوآورانه شرکت البرز ارتباط است که برای اولین بار در ایران و جهان توسط پژوهشگران و نخبگان این شرکت طراحی شده ، به ثبت اختراع رسیده و تنها توسط شرکت البرز ارتباط بصورت قانونی و انحصاری در ایران تولید می شود . این سیستم با بهره مندی از مکانیزمی خاص ، منحصر به فرد و انحصاری مبنی بر تشخیص فاز ، نول و پلاریته فاز و نول بدون نیاز به ارت و اتصالات فلزی ( هادی های بیگانه ) ، با دقت بسیار بالا و بصورت مستمر ، فاز ، نول و پلاریته فاز و نول را از لحاظ ماهیتی و وضعیتی ، پایش و بررسی نموده و بدون در نظر گرفتن وضعیت اتصال فاز و نول ( صحیح یا ناصحیح ) در ورودی ، نول را ( به تنهایی و یا به همراه فاز ) بصورت صحیح ، تثبیت شده و پایدار در خروجی سیستم ، برقرار می کند . با توجه به تثبیت نول ( اطمینان از عدم جابجایی ) و همچنین پایش و بررسی دقیق و مستمر آن توسط سیستم ، امکان بهره برداری مطمئن از زمین الکتریکی – حفاظتی شبکه از طریق هادی نول یا در واقع PEN ، در خروجی سیستم فراهم می شود .

آیا استفاده از چاه ارت و سیستم ارت الکتریکی - حفاظتی البرز ارتباط بصورت همزمان امکان پذیر است ؟

بله ، یکی از کاربردهای مهم و اصلی ارت الکتریکی – حفاظتی البرز ارتباط ، اتصال و همبندی مطمئن ارت و نول است . با توجه به اینکه زمین حفاظتی خروجی دستگاه ، نول تثبیت شده شبکه است که بطور مستمر در حال پایش و بررسی است ، امکان اتصال همزمان با ارت را دارد .

چرا استفاده از ارت و هادی های بیگانه به عنوان مبنای تشخیص فاز و نول بدون بهره گیری از یک سیستم استاندارد ، دقیق و هوشمند ، با مشکلاتی روبرو بوده و می تواند مخاطراتی بعضا جبران ناپذیر را نیز به همراه داشته باشد ؟

همانطور که می دانیم منظور از اتصالات فلزی و هادی های بیگانه ، رساناها و فلزاتی هستند که خارج از تاسیسات اصلی شبکه برق رسانی قرار دارند اما به سبب اتصال مستقیم یا غیر مستقیم به زمین دارای عملکرد الکتریکی می باشند مانند اسکلت فلزی ساختمان ها ، لوله های فلزی آب و گاز ، چهارچوب های فلزی درب و پنجره و سایر موارد مشابه … اما قبل از هر چیز ضمن اینکه اساسا تشخیص فاز و نول با استفاده از ارت و هادی های بیگانه یک امر بدیهی است و نیازی به وجود سیستم و سخت افزار خاص و پیچیده ای نیز ندارد ، کاملا واضح و روشن است که موارد مطرح شده در سوال ، در هر فضا یا شرایطی وجود ندارند و در دسترس نمی باشند و البته در صورت وجود نیز لازم است از آن ها تا محل استقرار سیستم سیم کشی صورت گیرد و اگر محل نصب سیستم دور باشد نیاز به سیم کشی با طول زیاد و مشخصا مشکلات دیگر خواهد بود . بنابراین یکی از مشکلات مربوط به این موضوع این است که در محلی که این موارد وجود نداشته باشند امکان راه اندازی سیستم نیز وجود ندارد ( مگر با اقدامات غیر اصولی و نا ایمن ) و همچنین در صورت وجود نیز با محدودیت در انتخاب محل استقرار و نصب سیستم مواجه خواهیم بود .
در رابطه با موضوع فوق ، یکی از سازوکارهای سنتی و مرسوم جهت تشخیص فاز و نول با استفاده از ارت یا هادی های بیگانه ، قرار دادن رله یا کنتاکتور در مسیر اصلی تغذیه مصرف کننده است به گونه ای که جهت فعال نمودن رله یا کنتاکتور و تغذیه بوبین آن از طریق فاز مفروض و ارت یا هادی بیگانه اقدام می شود . در این حالت با توجه به اینکه جریان دریافت شده از فاز ، نه از طریق نول بلکه از طریق ارت یا رسانای بیگانه تخلیه می شود ، امکان استفاده از محافظ جان نخواهد بود ، لذا جهت پیاده سازی یک مکانیزم حفاظتی ، لازم است تا یک مکانیزم حفاظتی دیگر از میان برداشته شود در حالی که محافظ جان به خودی خود دارای قابلیت بسیار قابل توجهی در جلوگیری از برق گرفتگی است . همچنین استفاده از مواردی مانند لوله های فلزی آب و گاز و چهارچوب های فلزی درب و پنجره به جای نول ، با توجه به اینکه امکان خرابی و اتصالی بوبین و یا هر مصرف کننده دیگری وجود دارد و البته این خانواده از رساناها نیز از ماهیت پایدار الکتریکی برخوردار نمی باشند ممکن است برق دار شده و خود منجر به برق گرفتگی ، اتصالی و مخاطرات بسیار جدی شوند . باید به این نکته نیز توجه نمود که حتی با صرف نظر کردن از موارد فوق ، لزوما بهره برداری از این نوع هادی ها در هر موقعیتی امکان پذیر نخواهد بود به عنوان مثال شاید در یک ساختمان پانزده طبقه که همه واحدهای آن مشابه هستند ، یک چهارچوب فلزی مشخص در طبقات منفی و مثلا طبقات اول تا پنجم امکان برقراری جریان الکتریکی را داشته باشد اما در طبقات بالاتر ، از طبقه ششم تا پانزدهم چنین قابلیتی را نداشته باشد .
البته یکی دیگر از موضوعات بسیار مهمی که باید به آن توجه نمود این است که استفاده از ارت یا هادی های بیگانه به جای نول جهت فعال کردن رله یا کنتاکتور و یا هر مصرف کننده دیگری با هدف تشخیص فاز و نول ، تا زمانی عملیاتی و قابل اعتماد خواهد بود که شرایط عادی باشد به این معنا که حتما نول مناسبی وجود داشته باشد در غیر اینصورت اگر نول تا حد قابل توجهی نسبت به زمین برق دار باشد و یا اینکه کلا برق دوفاز شده باشد ، در این حالت رله یا کنتاکتور فعال می شود در حالی که اصلا نول وجود ندارد و اگر از نول نیز به عنوان هادی حفاظتی استفاده شده باشد ، در این شرایط در واقع دستگاه فاز را به عنوان ارت به بدنه تجهیزات متصل می کند که کاملا مشخص است با مشکلات و خطرات بسیار جدی و شاید غیر قابل جبرانی روبرو خواهیم بود .
با توجه به مطالب فوق و بیان تنها برخی از مشکلات و مخاطرات موجود در استفاده از ارت یا هادی های بیگانه جهت تشخیص فاز و نول ، در می یابیم که تشخیص فاز و نول و بررسی دقیق و مطمئن آن ها از لحاظ ماهیتی و وضعیتی ، نه فقط نیازمند یک سازوکار به اصطلاح صفر و یکی مبتنی بر اختلاف پتانسیل که حتی همان نیز در هر شرایطی قابل پیاده سازی نمی باشد ، بلکه حتما نیازمند وجود یک سیستم و سخت افزار دقیق ، مطمئن ، عملیاتی و منعطف است که مبتنی بر سازوکارهای علمی و استاندارد پایه ریزی شده و در هر شرایطی امکان انجام عملیات تشخیصی و حفاظتی و همچنین قابلیت بهره برداری را داشته باشد .
در این خصوص با افتخار اعلام می دارد که شرکت البرز ارتباط برای اولین بار در ایران و جهان تکنولوژی شناسایی و تشخیص فاز ، نول و پلاریته فاز و نول را بدون نیاز به ارت یا اتصالات فلزی طراحی و ثبت اختراع نموده و تنها تولید کننده و بهره بردار قانونی و انحصاری این خانواده از محصولات در ایران می باشد . لذا بطور کلی استفاده از تکنولوژی تشخیص فاز و نول بدون نیاز به ارت و اتصالات فلزی ، تنها در محصولات شرکت البرز ارتباط بصورت معنوی ( از نگاه انسانی و واگذاری امور و افراد به خداوند متعال ) و البته بصورت قانونی صورت می گیرد مگر با اخذ مجوز از این شرکت و یا ثبت اختراع جدید در این خصوص با ارائه سند و گواهی قانونی . لازم به ذکر است در اختراعات و تکنولوژی های خلق شده توسط متخصصان شرکت البرز ارتباط ، به منظور تشخیص فاز و نول ، وجود یا عدم وجود ارت یا اتصالات فلزی و همچنین وجود یا عدم وجود محافظ جان و سایر مکانیزم های حفاظتی جانبی ، مشکل یا اختلالی در عملیات تشخیصی و حفاظتی و بطور کلی عملکرد سیستم بوجود نخواهد آورد ، لذا نصب و راه اندازی محصولات این شرکت در هر شرایطی با اطمینان کامل امکان پذیر می باشد .

در سیستم ارت الکتریکی و حفاظتی البرز ارتباط ، ولتاژ نول ( هادی حفاظتی ) نسبت به چه مبنا یا مرجعی سنجش و اندازه گیری می شود ؟

در تمامی سیستم ها و محصولات انحصاری البرز ارتباط از جمله ماژول کنترل فاز – نول و ارت الکتریکی – حفاظتی و بطور کلی محصولاتی که دارای مکانیزم تشخیص فاز ، نول و پلاریته هستند ، ولتاژ فاز ، نول و حتی در برخی محصولات ، ولتاژ ارت محلی ( چاه ارت ) ، نسبت به زمین مرجع ، اندازه گیری می شود .

در سیستم ارت الکتریکی و حفاظتی البرز ارتباط ، ولتاژ مجاز نول ( هادی حفاظتی ) نسبت به زمین مرجع ، چه میزان است ؟

در سنسورها و سیستم های طراحی شده و انحصاری البرز ارتباط ، قابلیت تشخیص ولتاژ حتی زیر یک ولت نیز وجود دارد که بسته به نیاز و عملیات در نظر گرفته شده برای محصولات ، مورد تنظیم قرار می گیرند . در ماژول های کنترل کننده و سیستم های عمومی مانند ارت الکتریکی – حفاظتی ، با رعایت دستورالعمل های نصب و راه اندازی در نظر گرفته شده ، در صورت استفاده از مبنای ارت الکتریکی محلی ، ولتاژ مجاز بین نول یا هادی حفاظتی و زمین مرجع در حدود 25 ولت و در صورت استفاده از مبنای محلی ( رول بولت ) در حدود 50 ولت در نظر گرفته شده است و شامل هر دو مود AC و DC می باشد .

حداکثر توان و جریان قابل دریافت از خروجی ماژول کنترل فاز - نول ، دستگاه تثبیت فاز و نول و سیستم ارت الکتریکی - حفاظتی البرز ارتباط تا چه میزان است ؟

در حالت معمول ، توان خروجی ماژول کنترل فاز – نول جهت راه اندازی کنتاکتورها و رله های قدرت به میزان 100VA در نظر گرفته شده است ، بنابراین در صورت استفاده از ماژول کنترل فاز – نول به تنهایی ، به عنوان ارت الکتریکی – حفاظتی ، حداکثر توان دائمی قابل دریافت 100VA خواهد بود ، اما بصورت لحظه ای و در صورت اتصال فاز با بدنه تجهیز تحت حفاظت و یا هادی حفاظتی ایجاد شده در خروجی ماژول ، امکان قطع فیوز یا المان حفاظتی تا 32 آمپر را خواهد داشت ( با در نظر گرفتن مقاومت مناسب هادی ها در حد فاصل المان حفاظتی و محل اتصال ) .

از طرفی با توجه به اینکه عملیات اصلی و کنترل های مورد نظر بطور کامل توسط ماژول کنترل کننده یا کنترل فاز – نول صورت می گیرد و بخش قدرت شامل کنتاکتورها و رله های قدرت که تحت فرمان کنترل کننده قرار می گیرند بصورت مجزا قابل گزینش هستند ، هیچ محدودیتی در توان و جریان خروجی قابل دریافت از سیستم ها و محصولات البرز ارتباط وجود ندارد و با توجه به نیاز می تواند از یک آمپر تا چندین کیلو آمپر و حتی بیشتر نیز باشد . اما نکته بسیار مهمی که باید به آن توجه نمود این است که با اینکه محدودیتی در توان الکتریکی ( و مولفه های مربوطه ) قابل بهره برداری از محصولات البرز ارتباط وجود ندارد اما زیرساخت های موجود نیز باید متناسب با نیاز ، قابلیت تامین و امکان بهره برداری را داشته باشند . به عنوان مثال اگر یک سیستم ارت الکتریکی – حفاظتی با جریان خروجی 400A را در یک واحد مسکونی که دارای کنتور و کلید مینیاتوری 32A و همچنین کابل اصلی نمره 6 به طول 50M است ، نصب و راه اندازی کنیم ، مشخصا امکان دریافت 400A را نخواهیم داشت .

منظور از دو فاز شدن برق تک فاز چیست و چه تفاوتی با دو فاز شدن برق سه فاز دارد و همچنین راهکار علمی و مطمئن جهت حفاظت در برابر آن چیست ؟

بطور کلی و در بیانی ساده ، دو فاز شدن برق سه فاز به سبب قطع و یا بی اثر شدن یکی از فازها رخ می دهد در حالی که دو فاز شدن برق تک فاز به سبب قطع و یا بی اثر شدن نول ( بخصوص از لحاظ ماهیت حفاظتی ) اتفاق می افتد ، اما اگر بخواهیم موضوع را بطور دقیق تر بیان کنیم ، اگر در برق سه فاز یکی از فازهای R ( L1 ) یا S ( L2 ) یا T ( L3 ) بطور کامل قطع شود و یا هادی مربوط به آن به هر علتی در مسیر انتقال به مصرف کننده و یا هر بخش مورد بهره برداری دیگر ، دارای امپدانس یا مقاومت قابل توجهی شود به گونه ای که ماهیت عملیاتی و اثرگذاری آن فاز از بین رود ، برق سه فاز در اصطلاح و در عمل دو فاز می شود . از طرفی در برق تک فاز ( تامین شده از شبکه توزیع سه فاز ) اگر نول ( نولی که نسبت به زمین حفاظتی شبکه برق دارای مقاومت الکتریکی بالا باشد ) بطور کامل از منبع ( ترانس توزیع ) قطع شود و یا به هر علتی هادی نول در مسیر انتقال به مصرف کننده و یا هر بخش مورد بهره برداری دیگر دارای امپدانس یا مقاومت قابل توجهی شود به گونه ای که ماهیت و اثرگذاری حفاظتی نول از بین رود ، برق تک فاز در اصطلاح و در عمل دو فاز می شود . می توان دو فاز شدن برق تک فاز را این گونه نیز در نظر گرفت که اگر تحت هر شرایطی هر دو هادی مفروض فاز و نول ( چه در خطوط اصلی و چه در خطوط فرعی یا انشعابی ) بطور همزمان نسبت به زمین دارای اختلاف پتانسیل قابل توجهی باشند ، در این حالت برق دو فاز شده است که می تواند تحت شرایط مختلفی بوجود آمده و ناشی از تاثیرات یک ، دو و یا هر سه فاز موجود در شبکه برق باشد . در این خصوص باید به این نکته بسیار مهم توجه نمود که هادی نول در شبکه برق ، دارای دو ماهیت الکتریکی و حفاظتی است و در واقع یکی از مهمترین ویژگی های نول در رابطه با ماهیت حفاظتی آن ، اتصال نول به زمین و ( تقریبا ) هم پتانسیل بودن آن با زمین است . لذا حتی در شرایطی که هادی نول همچنان دارای ماهیت الکتریکی است می تواند فاقد ماهیت حفاظتی باشد و بالعکس . به عنوان مثال اگر یک برق تک فاز کاملا سالم با فاز و نول استاندارد را با استفاده از یک کابل دو رشته ضعیف در مسافت طولانی به مصرف کننده متصل کنیم ، در محل بهره برداری ، ضمن افت ولتاژ با برق دار شدن نول نسبت به زمین نیز مواجه خواهیم بود و این در حالی است که نول قابلیت هدایت جریان الکتریکی را به میزان مورد نیاز جهت راه اندازی مصرف کننده دارد . در چنین شرایطی نول همچنان دارای ماهیت الکتریکی است اما ماهیت حفاظتی خود را به سبب وجود مقاومت الکتریکی بالا ( مقاومت بالای هادی ) نسبت به زمین حفاظتی شبکه از دست داده است . از طرفی اگر به عنوان مثال در یک شبکه توزیع سه فاز متعادل ، هادی اصلی نول که در مقاطع مختلف و مشخصی به زمین متصل شده است از محلی قطع شود ، با اینکه در چنین شرایطی نول به سبب عدم ارتباط با منبع ( ترانس توزیع ) فاقد ماهیت الکتریکی خواهد بود ( فارغ از برقراری ارتباط الکتریکی میان فازهای مختلف و مصرف کننده های مربوطه ) اما با توجه به اینکه در بخش جدا شده از منبع نیز به زمین متصل است ، نسبت به زمین برق دار نمی شود و ماهیت حفاظتی خود را حفظ خواهد کرد .

همچنین نکته بسیار مهم و حائز اهمیت دیگری که باید به آن اشاره نمود این است که بر خلاف این دیدگاه ناصحیح که پنداشته می شود دو فاز شدن برق تک فاز به معنای تبدیل ولتاژ 220 به 380 است و حتما به خرابی و سوختن تجهیزات الکتریکی می انجامد ، باید بیان نمود که دو فاز شدن برق تک فاز نه به معنای بالا رفتن ولتاژ بلکه به برق دار بودن همزمان هادی های فاز و نول نسبت به زمین بر می گردد. این به این معنا است که حتی اگر ولتاژ از 220 به 380 نیز افزایش پیدا کرده باشد اما نول نسبت به زمین برق دار نباشد و ماهیت حفاظتی خود را حفظ کرده باشد همچنان برق تک فاز است . از طرفی اگر در یک بخش از انشعابات برق ، فاز مستقیما به مصرف کننده و نول به کلید وصل شده باشد و کلید نیز قطع باشد ، فاز منتقل شده به مصرف کننده از طریق هادی قراردادی نول تا امتداد کلید باز می گردد ( فاز برگشتی ) . در این شرایط هر دو هادی متصل به مصرف کننده فاز هستند و نسبت به زمین دارای اختلاف پتانسیل می باشند . در این حالت اختلاف پتانسیل بین دو سیم صفر است اما در آن بخش دو فاز شدن برق اتفاق افتاده است . جالب است بدانیم حتی در یک شبکه توزیع برق سه فاز نامتعادل ، در صورت قطع هادی نول اصلی ، لزوما با دو فاز شدن برق تک فاز و یا افزایش ولتاژ روبرو نخواهیم شد . در واقع با توجه به وجود امپدانس های نامنظم و پراکنده در یک شبکه اگر در بخشی از آن با افزایش ولتاژ مواجه هستیم این موضوع حتما به سبب کاهش ولتاژ در بخش دیگری از شبکه است و این به این معنا است که قطع نول اصلی در شبکه برق ، در بخشی از مصرف کننده ها نه اینکه منجر به بالا رفتن ولتاژ نمی شود بلکه موجب کاهش ولتاژ نیز خواهد شد . و البته موضوع بسیار جالب تر این است که در زمان قطع نول ، حتی در شرایطی خاص ممکن است ولتاژ بخشی از شبکه بدون تغییر باقی بماند .

اما در خصوص چگونگی حفاظت در برابر دو فاز شدن برق تک فاز ، با توجه به مطالب فوق باید در نظر داشته باشیم که برق دار بودن همزمان هادی های مفروض فاز و نول ، فارغ از میزان اختلاف پتانسیل میان آن ها می تواند مشکلات و مخاطرات زیادی را به همراه داشته باشد . به عنوان یک مثال ساده می توان به این نکته اشاره نمود که اگر در حالت عادی تنها یکی از هادی های موجود در سیم کشی می تواند منجر به برق گرفتگی شود ، در زمانی که برق دو فاز است ، هر دو هادی موجود در سیم کشی ها امکان برق گرفتگی را خواهند داشت که همین موضوع می تواند اتفاقات بسیار خطرناک و جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد . بنابراین حفاظت در برابر دو فاز شدن برق ارتباطی با اختلاف پتانسیل یا ولتاژ بین دو هادی مفروض فاز و نول ندارد و در واقع این نوع حفاظت نیازمند وجود یک سیستم کاملا دقیق و مطمئن است که فارغ از میزان اختلاف پتانسیل ، توانایی و قابلیت تشخیص دو فاز شدن برق و در واقع برق دار بودن همزمان هادی های فاز و نول نسبت به زمین را داشته باشد که این تکنولوژی برای اولین بار در ایران و جهان توسط متخصصان شرکت البرز ارتباط طراحی شده ، به ثبت اختراع رسیده و بصورت قانونی و انحصاری در ایران تولید و عرضه می شود . لازم به ذکر است برای مورد آزمایش قرار دادن یک محافظ که جهت حفاظت در برابر دو فاز شدن برق تک فاز استفاده می شود کافی است آن را با دو فاز مختلف مثلا R ( L1 ) و S ( L2 ) که ولتاژ بین آن ها با استفاده از واریاک یا ترانس متغیر ( غیر ایزوله ) به 220 کاهش پیدا کرده روشن و راه اندازی نماییم ، در این حالت با توجه به اینکه نول وجود ندارد و هر دو ورودی فاز هستند و نسبت به زمین دارای اختلاف پتانسیل می باشند ، محافظ باید این موضوع را تشخیص داده و عملیات حفاظت را انجام دهد در غیر اینصورت کاملا مشخص خواهد شد که به هیچ عنوان توانایی و قابلیت تشخیص دو فاز شدن برق تک فاز را ندارد و احتمالا فقط یک محافظ ولتاژ است نه محافظ دو فاز شدن برق تک فاز . در این خصوص باید به این نکته اشاره نماییم که سیستم حفاظت در برابر دو فاز شدن برق تک فاز که توسط شرکت البرز ارتباط طراحی ، اختراع و تولید شده است حتی در صورتی که ولتاژ پایین تر از 220 باشد اما هر دو هادی فاز و نول نسبت به زمین برق دار باشند و یا به نوعی نول نسبت به زمین برق دار باشد ، این موضوع را با دقت بسیار بالا تشخیص داده و حفاظت لازم را با اطمینان کامل انجام خواهد داد . این تشخیص و حفاظت توسط ماژول یا دستگاه کنترل فاز – نول البرز ارتباط نیز با اطمینان کامل صورت می گیرد بنابراین با استفاده از کنترل فاز – نول البرز ارتباط ، علاوه بر تثبیت فاز و نول و جلوگیری از جابجایی پلاریته و ایجاد ارت الکتریکی و حفاظتی تثبیت شده ، حفاظت کامل در برابر دو فاز شدن برق تک فاز نیز صورت خواهد گرفت .

شایان ذکر است تکنولوژی تشخیص و حفاظت در برابر دو فاز شدن برق تک فاز فارغ از میزان اختلاف پتانسیل ، برای اولین بار در ایران و جهان توسط شرکت البرز ارتباط طراحی شده ، به ثبت اختراع رسیده و بصورت قانونی و انحصاری در ایران تولید و عرضه می شود و تا زمانی که اختراع جدیدتری در این رابطه بصورت قانونی مورد ثبت و دریافت گواهی نامه ثبت اختراع قرار نگیرد ، هیچ شخص حقیقی یا حقوقی امکان تولید و هرگونه بهره برداری مادی یا معنوی از این طرح و سایر طرح های به ثبت اختراع رسیده این شرکت را به لحاظ قانونی نخواهد داشت .

در صورت برق دار شدن نول و یا دو فاز شدن برق ، سیستم حفاظتی البرز ارتباط به چه صورت عمل می کند ؟

پاسخ به این سوال نیازمند تشریح برخی مسائل است که در ادامه به آن پرداخته می شود . بطور کلی در سیستم های طراحی شده و انحصاری شرکت البرز ارتباط ، یکی از مواردی که بطور دقیق و بصورت مستمر مورد ارزیابی و پایش قرار می گیرد ، اختلاف پتانسیل نول نسبت به زمین مرجع است . در صورتی که ولتاژ نول نسبت به زمین در حد نامتعارفی ( در حالت معمول حدود 50 ولت ) بالا برود ، خروجی سیستم به سرعت قطع خواهد شد . اما نکته بسیار مهمی که باید به آن توجه نمود این است که در سیستم ها و محصولات البرز ارتباط ، منطق و معیار تشخیص و حفاظت در برابر دو فاز شدن برق تک فاز ، تنها اختلاف پتانسیل و بالا بودن ولتاژ بین فاز و نول نمی باشد . در واقع بر خلاف برخی تفکرات نادرست که پنداشته می شود دو فاز شدن برق ، همواره منجر به افزایش ولتاژ بین فاز و نول و سوختن مصرف کننده ها خواهد شد ، باید در نظر داشت که در یک سیستم توزیع برق سه فاز با نول مشترک و مصرف کننده های تک فاز پراکنده و نامتوازن ، در صورتی که هادی نول به هر دلیلی قطع یا بی اثر شود ، بخش بسیار اعظمی از گردش جریان که در حالت عادی از طریق یک فاز و مصرف کننده های تک فاز متصل به آن و همچنین نول صورت می گرفته ، اکنون بین سه فاز و از طریق تمامی مصرف کننده های متصل به آن ها مسیر خود را می بندد . در این حالت تمامی مصرف کننده ها و امپدانس های موجود در آن شبکه نسبت به یکدیگر بصورت سری ، موازی و مختلط قرار خواهند گرفت که منجر به افت ولتاژ نامتوازن در آن ها خواهد شد . لذا در یک شبکه برق سه فاز نامتعادل هنگامی که نول بی اثر و یا به اصطلاح برق دو فاز می شود ، بخشی از شبکه مصرف دچار افزایش ولتاژ و بخشی دیگر دچار کاهش ولتاژ خواهد شد و حتی در شرایطی خاص ، در بخشی از شبکه مصرف امکان عدم تغییرات و یا تغییرات جزئی ولتاژ نیز وجود خواهد داشت .

از طرفی دو فاز شدن برق تک فاز ، لزوما اشاره به تغییر وضعیت فاز و نول به دو فاز غیر هم نام ندارد . در واقع منظور از دو فاز شدن برق تک فاز ، برق دار بودن همزمان هادی های فاز و نول نسبت به زمین و بطور مشخص برق دار بودن نول نسبت به زمین مرجع است که می تواند متاثر از دو یا سه فاز غیر هم نام و یا حتی تنها متاثر از یک فاز باشد . در این خصوص باید به یک نکته بسیار مهم توجه نمود که با توجه به اینکه در یک شبکه توزیع برق استاندارد ، هادی نول اصلی در امتداد مسیر انتقال در مقاطع مختلف به زمین متصل می شود ، حتی در صورتیکه از قسمتی دچار قطع کامل شود ، ارتباط یک بخش از آن تنها با منبع ( ترانس توزیع ) قطع خواهد شد اما همچنان ارتباط آن در همه بخش ها با زمین برقرار خواهد بود . بنابراین حتی در بخشی از شبکه که نول اصلی آن از ترانس جدا شده است ، در صورتی که عدم تعادل بار شدید وجود نداشته باشد و همچنین جریان اضافی بر روی نول تحمیل نشود ، هادی نول نسبت به زمین برق دار نخواهد شد و در این حالت قطع نول منجر به دو فاز شدن برق تک فاز نخواهد شد .

نتیجه ای که از مطالب فوق حاصل می شود گویای این است که در شرایطی ممکن است ولتاژ بین فاز و نول حتی پایین تر از مقادیر نامی و متعارف باشد اما در عین حال برق دو فاز باشد ( هم هادی فاز و هم هادی نول نسبت به زمین برق دار باشند ) و همچنین در شرایطی ممکن است ولتاژ بین فاز و نول بالاتر از حد متعارف باشد اما برق دو فاز نباشد ( هادی نول نسبت به زمین برق دار نباشد ) .

لازم به ذکر است طراحی نوآورانه و انحصاری سیستم ها و محصولات البرز ارتباط به گونه ای است که بدون در نظر گرفتن میزان اختلاف پتانسیل بین فاز و نول ، برق دار شدن نول نسبت به زمین و همچنین دو فاز شدن برق ، با دقت بسیار بالا تشخیص داده شده و حفاظت های لازم صورت می گیرد . به عنوان مثال اگر ولتاژ بین فاز و نول حتی کمتر از 220V باشد ( مثلا 100V ) اما هر دو هادی نسبت به زمین برق دار باشند ، دو فاز بودن برق بطور کاملا علمی و منطقی ، توسط سیستم تشخیص داده شده و عملیات و حفاظت های در نظر گرفته شده به اجرا در خواهند آمد .

انتشار مطالب فوق با ذکر منبع " شرکت البرز ارتباط " بلامانع است

شرکت البرز ارتباط امن پایدار ( البرز ارتباط )
طراح ، مخترع ، اولین و تنها تولید کننده قانونی و انحصاری ماژول و دستگاه تشخیص و تثبیت فاز و نول و سیستم ارت الکتریکی و حفاظتی تثبیت شده در ایران ( قابل استعلام از مراجع قانونی )

پیوندها

تمامی حقوق این وب سایت متعلق به شرکت البرز ارتباط می باشد