خبر

مقدمه

ارت الكترونيكي (يا به طور كامل‌تر، سيستم‌هاي ارتينگ يا Earthing) به مجموعه‌اي از روش‌ها و تكنيك‌ها اطلاق مي‌شود كه به منظور اتصال دستگاه‌هاي الكتريكي و تجهيزات به زمين يا بدنه‌هاي فلزي با هدف ايجاد ايمني و كاهش خطرات برق گرفتگي، تداخلات الكترومغناطيسي و آسيب به تجهيزات طراحي مي‌شود. در اين مقاله، به بررسي مفهوم ارت الكترونيكي، انواع مختلف آن، كاربردها و اهميت آن در سيستم‌هاي الكتريكي و الكترونيكي خواهيم پرداخت.

مفهوم ارت الكترونيكي

ارت الكترونيكي به معناي اتصال بخشي از يك سيستم الكتريكي يا الكترونيكي به زمين است. اين اتصال به كمك سيم يا كابل ارت انجام مي‌شود كه از طريق آن، جريان‌هاي الكتريكي ناخواسته يا اضافه به زمين هدايت مي‌شوند. اين فرايند از دو نظر بسيار حياتي است:

1. ايمني افراد: سيستم ارتينگ مانع از اين مي‌شود كه برق اضافي به بدن انسان منتقل شود. در صورت بروز مشكلاتي مانند نقص در عايق‌سازي يا اتصال معيوب، جريان برق مي‌تواند به راحتي از طريق سيم ارت به زمين هدايت شود تا از آسيب به فرد جلوگيري كند.

2. حفاظت از تجهيزات: ارتينگ باعث مي‌شود كه تجهيزات الكتريكي در برابر خطرات ناشي از اضافه ولتاژ يا نوسانات الكتريكي محافظت شوند. اتصال به زمين، ولتاژ اضافي را به صورت ايمن به زمين انتقال مي‌دهد تا آسيب‌هاي جدي به دستگاه‌ها وارد نشود.

انواع سيستم‌هاي ارت الكترونيكي

سيستم‌هاي ارت الكترونيكي بسته به كاربرد و شرايط محيطي به انواع مختلفي تقسيم مي‌شوند. اين انواع عبارتند از:

1. ارت تك نقطه‌اي (Single Point Earthing):

   • در اين نوع سيستم ارتينگ، تنها يك نقطه از سيستم الكتريكي به زمين متصل مي‌شود. اين نوع ارت براي سيستم‌هاي كوچك يا دستگاه‌هاي خاص كه نياز به حفاظت از جريان‌هاي اضافي ندارند، استفاده مي‌شود.
   • معمولاً در سيستم‌هاي خانگي و برخي صنايع كوچك كاربرد دارد.

2. ارت چند نقطه‌اي (Multiple Point Earthing):

   • در اين سيستم، چندين نقطه از سيستم به زمين متصل مي‌شود. اين سيستم معمولاً در شبكه‌هاي بزرگ و پيچيده‌اي مانند ايستگاه‌هاي برق، كارخانه‌ها و مراكز داده استفاده مي‌شود.
   • هدف از استفاده از اين سيستم، توزيع يكنواخت جريان و جلوگيري از تجمع جريان اضافي در يك نقطه خاص است.

3. ارت منفي (Grounding of Negative Terminal):

   • در اين روش، به جاي اتصال مثبت سيستم به زمين، بخش منفي يا زمين به عنوان نقطه مرجع براي سيستم الكتريكي انتخاب مي‌شود.
   • اين سيستم معمولاً در تجهيزات الكترونيكي و دايودها استفاده مي‌شود.

4. ارت مقاومتي (Resistive Earthing):

   • در اين سيستم، اتصال به زمين از طريق يك مقاومت به زمين انجام مي‌شود. اين روش معمولاً در شرايط خاص براي كنترل جريان‌هاي اضافي و حفاظت از سيستم‌ها در برابر اتصال كوتاه به كار مي‌رود.

5. ارت مقاومتي-مغناطيسي (Resistive-Magnetic Earthing):

   • در اين نوع سيستم ارتينگ، تركيبي از مقاومت و مغناطيس به‌طور همزمان براي بهبود عملكرد سيستم ارت در برابر تداخلات الكترومغناطيسي استفاده مي‌شود.

كاربردهاي ارت الكترونيكي

ارت الكترونيكي در صنايع مختلف و در شرايط متفاوت به كار مي‌رود. برخي از مهم‌ترين كاربردهاي آن عبارتند از:

1. حفاظت در برابر برق گرفتگي:

   • يكي از اصلي‌ترين اهداف سيستم‌هاي ارت الكترونيكي، جلوگيري از برق گرفتگي افراد است. در صورت ايجاد اتصال كوتاه يا نشت برق، جريان اضافي به‌طور ايمن به زمين هدايت مي‌شود و از آسيب به افراد جلوگيري مي‌كند.

2. حفاظت از تجهيزات الكترونيكي و برقي:

   • ارتينگ به محافظت از تجهيزات الكتريكي در برابر اضافه ولتاژ، نوسانات برق و صاعقه كمك مي‌كند. اين امر به‌ويژه در دستگاه‌هاي حساس و گران‌قيمت مانند سرورهاي كامپيوتري، سيستم‌هاي مخابراتي و تجهيزات آزمايشگاهي اهميت دارد.

3. كاهش تداخلات الكترومغناطيسي (EMI):

   • در سيستم‌هاي الكترونيكي، ارتينگ به كاهش تداخلات الكترومغناطيسي (EMI) و حفظ كيفيت سيگنال كمك مي‌كند. اين كار به ويژه در صنايع مخابراتي و الكترونيك مصرفي كه به دقت سيگنال‌ها اهميت دارند، بسيار ضروري است.

4. سيستم‌هاي قدرت و توزيع برق:

   • در شبكه‌هاي توزيع برق، سيستم‌هاي ارتينگ براي حفاظت از خطوط انتقال، ترانسفورماتورها و ايستگاه‌هاي برق استفاده مي‌شوند تا از آسيب‌هاي ناشي از نوسانات برق و صاعقه جلوگيري كنند.

5. سيستم‌هاي مخابراتي:

   • در شبكه‌هاي مخابراتي، ارتينگ براي جلوگيري از خرابي‌هاي ناشي از رعد و برق و نوسانات ناشي از تداخلات الكترومغناطيسي ضروري است. ارت سيستم‌هاي مخابراتي، به‌ويژه در برج‌هاي مخابراتي و ايستگاه‌هاي راديويي و تلويزيوني، بسيار حائز اهميت است.

6. سيستم‌هاي صنعتي و كارخانه‌ها:

   • در بسياري از كارخانه‌ها، سيستم‌هاي ارتينگ براي جلوگيري از برق گرفتگي كارگران و حفاظت از دستگاه‌هاي صنعتي بزرگ و پيچيده استفاده مي‌شوند. همچنين اين سيستم‌ها باعث كاهش خطر آتش‌سوزي‌هاي ناشي از نوسانات برق مي‌شوند.

اهميت ارت الكترونيكي

ارت الكترونيكي در حفظ ايمني، عملكرد صحيح تجهيزات و جلوگيري از خطرات جدي نقشي حياتي دارد. در ادامه به برخي از دلايل اهميت آن اشاره مي‌كنيم:

1. ايمني انسان‌ها: بدون يك سيستم ارتينگ مناسب، خطر برق گرفتگي به‌ويژه در دستگاه‌هاي معيوب يا در شرايط خاص به شدت افزايش مي‌يابد. ارت الكترونيكي اين خطر را به حداقل مي‌رساند.

2. حفاظت از تجهيزات: تجهيزات الكتريكي و الكترونيكي حساس به اضافه ولتاژ و نوسانات برق هستند. ارتينگ اين تجهيزات را در برابر آسيب‌هاي ناشي از اين عوامل محافظت مي‌كند.

3. كاهش تداخلات الكترومغناطيسي (EMI): در بسياري از سيستم‌هاي الكترونيكي، كاهش تداخلات الكترومغناطيسي مي‌تواند به عملكرد صحيح و كيفيت بالاي سيگنال كمك كند. ارتينگ يكي از بهترين راه‌ها براي كنترل و كاهش اين تداخلات است.

4. حفظ پايداري سيستم‌هاي انرژي: در شبكه‌هاي توزيع برق، ارتينگ به حفظ پايداري سيستم انرژي كمك مي‌كند و از خرابي‌هاي ناشي از اختلالات برق جلوگيري مي‌كند.

نتيجه‌گيري

ارت الكترونيكي يكي از اصول اساسي در طراحي و بهره‌برداري از سيستم‌هاي الكتريكي و الكترونيكي است. اين سيستم‌ها نه تنها ايمني افراد را در برابر خطرات برق گرفتگي و آسيب‌هاي ناشي از اضافه ولتاژ تضمين مي‌كنند، بلكه به محافظت از تجهيزات حساس و بهبود كيفيت سيگنال‌ها كمك مي‌كنند. بنابراين، در تمامي بخش‌هاي صنعتي، مخابراتي، قدرت و خانگي، توجه به اصول صحيح ارتينگ ضروري است. ارت الكترونيكي يك ابزار كليدي براي حفظ ايمني، بهره‌وري و پايداري سيستم‌هاي الكتريكي است كه نمي‌توان از اهميت آن غافل شد.