کاربرد سیستم ارتینگ در فتوولتاییک چیست؟

سیم ارت یا سیم اتصال به زمین برای محافظت در برابر برق گرفتگی و آتش سوزی و اطمینان از ایمنی در هنگام نصب و استفاده از وسایل برقی و… استفاده می شود. این سیم که از خروجی دستگاه در وسایل برقی به زمین متصل می شود، وظیفه انتقال جریان نشتی حاصل از این ملزومات را به زمین دارد. سیم فلزی که از تجهیزات برق جدا می شود و با اتصال به زمین، نشتی الکتریکی را به آن منتقل می کند، سیم ارت نامیده می شود. این سیم از کاربر در برابر خطر برق گرفتگی محافظت می کند و از ورود و عبور جریان الکتریکی به بدن که با آسیب و برق گرفتگی همراه است جلوگیری می کند. سیستم ارتینگ و بحث و اتصال به زمین برای افزایش سطح حفاظت و ایمنی در نیروگاه های خورشیدی مقیاس کوچک و بزرگ بسیار مهم است. به منظور حفظ ایمنی افراد و تجهیزات، سیستم ارتینگ برای یک سیستم فتوولتاییک ضروری است. استفاده از سیستم اتصال زمین برای تجهیزات باید مطابق با استانداردهای خاص و تایید شده باشد.

سیستم ارتینگ چیست؟

همانطور که می دانید اختلاف پتانسیل باعث ایجاد جریان یا ولتاژ الکتریکی می شود. در مواردی که افزایش یا کاهش نامطلوب ولتاژ وجود دارد، سیستم اتصال زمین از مدارها محافظت می کند. اختلاف پتانسیل زمینه ای را برای ایجاد انرژی و به کار افتادن تجهیزات الکتریکی فراهم می کند. اما در برخی موارد این بار الکتریکی می تواند قسمت‌هایی را باردار کند که باعث برق گرفتگی و سوختن تجهیزات الکتریکی می شود. در چنین زمانی در صورت وجود سیستم ارتینگ موثر با انتقال ولتاژ به زمین از تمامی خطرات احتمالی جلوگیری می شود. با طراحی فاز و نول یا دو فاز نابرابر یا یک فاز و زمین می توانیم به اختلاف پتانسیل یا ولتاژ مساوی در سیستم برق رسانی دست یابیم. به این ترتیب، ما تمام وسایل الکتریکی را آماده کار کرده ایم. اما در مواردی مانند نوسانات برق، خرابی برخی دستگاه ها و … شاهد تغییر ولتاژ هستیم. در چنین شرایطی طبیعی است که مدارها به راحتی می سوزند. یک شبکه الکتریکی متصل به سیم اتصال به زمین می تواند تمام خطرات را برای صاحبان ساختمان از بین ببرد و تجهیزات را در سلامت کامل نگه دارد.

لزوم استفاده از سیستم ارت در فتوولتاییک

در سیستم های خورشیدی، بر اساس قوانین ذکر شده در رابطه با اتصال به زمین، طراحی باید به گونه ای انجام شود که از احتمال اضافه ولتاژهای بیش از مقادیر اسمی هر دستگاه جلوگیری شود. علاوه بر این، طراحی سیستم خورشیدی نباید با حفاظت از زمین در شبکه برق تداخل داشته باشد. به عنوان مثال در نوع سیستم خورشیدی که حداکثر ولتاژ بیش از 50 ولت است، سیم نول در قسمت AC باید به زمین متصل شود. ضمناً مقاومت این سیستم باید کمتر از 2 اهم باشد و این عدد به تایید هیئت اجرایی برسد.

برای محافظت از افراد و تجهیزات، ولتاژ اضافی تولید شده در بدن که باعث آسیب به تجهیزات و افراد می شود و همچنین ولتاژ بسیار بالا و خطرناک ناشی از صاعقه با دکلهای کامپیوتری را باید در جایی خنثی کنیم. برای این منظور استفاده از سیستم ارت و حفاظت تجهیزات خورشیدی کاملا ضروری و لازم است. علاوه بر این، با افزایش استفاده از سیستم های خورشیدی، نیاز به بازنگری در طراحی، نصب و نگهداری سیستم های حفاظت زمین وجود دارد. به طور خلاصه اهداف استفاده از سیستم ارتینگ در فتوولتاییک عبارتند از:

ـ حفاظت و ایمنی جان انسان
ـ حفاظت و ایمنی وسایل و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی
ـ فراهم آوردن شرایط ایده‌ال جهت کار
ـ جلوگیری از ولتاژ تماسی
ـ حذف ولتاژ اضافی
ـ جلوگیری از ولتاژهای ناخواسته و صاعقه
ـ اطمینان از قابلیت کار الکتریکی

روش های اجرای سیستم ارت (زمین حفاظتی)

به طور کلی دو روش کلی برای اجرای سیستم چاه ارت و حفاظت وجود دارد:

1. اجرای سیستم ارت روش زمین عمقی

در این روش که روشی رایج است از چاه برای اجرای ارت استفاده می شود.

2. اجرای سیستم ارت روش زمین سطحی

به این ترتیب سیستم ارت در سطح زمین (برای مناطقی که امکان حفاری عمیق وجود ندارد) و یا در عمق حدود 80 سانتی متری اجرا می شود.

در چه مکان هایی باید از روش سطحی برای اجرای ارت استفاده کرد؟

ـ فضای لازم و امکان حفاری در اطراف سایت وجود داشته باشد.

ـ ارتفاع از سطح دریا پائین باشد مانند شهرهای شمالی و جنوبی کشور.

ـ پستی و بلندی محوطه سایت کم باشد.

ـ فاصله بین دکل و سایت زیاد باشد.

با توجه به مزایای روش سطحی اجرای ارت به این روش ارجحیت دارد.

چاه ارت و کاربرد آن

چاه ارت چاه عمیقی است که در زمین حفر شده و یک صفحه مسی به صورت عمودی در آن فرو رفته است. اطراف این صفحه با بنتونیت پوشانده شده و شاخه ای از سیم مسی جوش داده شده به آن از چاه خارج می شود. این سیم با ورود به پنل جعبه تست و سپس اتصال به کلیه تجهیزات الکتریکی، نقش خنثی کننده ولتاژهای بالا و جریان های بیش از حد را ایفا می کند. این جریان می تواند در اثر برخورد صاعقه به زمین یا پدیده های مشابه ایجاد شود. یک میله فلزی نصب شده بر روی سقف این جریان های اضافی را از طریق یک سیم ارت به زمین منتقل می کند.

تعیین عمق این چاه و همچنین اجرای آن نیاز به تخصص بسیار حساس و دقیقی دارد. هرگونه خلل در تنظیمات این قسمت چه از لحاظ نکات فنی حفر چاه و چه به‌لحاظ چگونگی اتصال سیم ارت و سایر جزئیات کار می‌تواند با آسیب‌های جبران‌ناپذیر و بروز خسارت مالی و جانی برای افراد همراه باشد. به همین دلیل توصیه می شود تمامی مراحل این کار به کارشناسان فنی سپرده شود. ممنون از اینکه با لیمو سولار انرژی همراه بودید.