خطرات نبود سیستم ارت کارخانه؛ از برق گرفتگی تا آتش سوزی

سیستم ارت کارخانه یکی از اصلی ترین بخش های ایمنی تاسیسات برق صنعتی است. اگر این سیستم وجود نداشته باشد، هادی حفاظتی قطع شده باشد یا مسیر عبور جریان خطا عملکرد مناسبی نداشته باشد، بدنه تابلو، موتور و دستگاه های تولید ممکن است هنگام بروز خطا برق دار باقی بمانند.

گاهی وضعیت عادی به نظر می رسد و دستگاه نیز بدون مشکل کار می کند؛ اما کافی است عایق یک کابل آسیب ببیند یا هادی فاز با بدنه فلزی تماس پیدا کند. در چنین شرایطی، نبود مسیر مناسب برای عبور جریان خطا می تواند باعث برق گرفتگی، آسیب تجهیزات، ایجاد جرقه، قوس الکتریکی و حتی آتش سوزی شود.

برای اطمینان از ایمنی، فقط اندازه گیری مقاومت چاه ارت کافی نیست. پیوستگی هادی حفاظتی، هم بندی، وضعیت اتصالات، امپدانس حلقه خطا و هماهنگی سیستم زمین با تجهیزات حفاظتی نیز باید بررسی شوند.

سیستم ارت کارخانه چه کاری انجام می دهد؟

ارت حفاظتی، بدنه فلزی تجهیزات را از طریق هادی حفاظتی و شبکه زمین به یک مسیر ایمن متصل می کند. این مسیر کمک می کند جریان اتصال بدنه عبور کرده و کلید حفاظتی، فیوز یا RCD در زمان مناسب مدار را قطع کند.

سیستم ارت همچنین می تواند در هم پتانسیل کردن اجزای فلزی، کاهش ولتاژ تماس و عملکرد صحیح تجهیزات حفاظت در برابر اضافه ولتاژ نقش داشته باشد. نحوه عملکرد دقیق سیستم به آرایش شبکه، نوع حفاظت و طراحی تاسیسات بستگی دارد.

در یک کارخانه، تجهیزات زیر معمولا باید براساس طراحی به سیستم ارت و هم بندی متصل باشند:

• تابلوهای برق قدرت و کنترل
• موتورهای سه فاز و تک فاز
• ماشین آلات و دستگاه های تولید
• درایوها و سافت استارترها
• سینی و لدر کابل
• سازه ها و بدنه های فلزی قابل لمس
• بدنه ترانسفورماتور و ژنراتور
• تابلوهای PLC و تجهیزات ابزار دقیق
• سیستم حفاظت در برابر صاعقه
• تجهیزات حفاظت در برابر اضافه ولتاژ یا SPD
• جعبه های اتصال و تابلوهای محلی
• لوله ها و اجزای فلزی مشمول هم بندی حفاظتی

نصب یک سیم سبز و زرد به تنهایی کافی نیست. پیوستگی مسیر، سطح مقطع هادی، کیفیت اتصالات، حفاظت مکانیکی، مقاومت یا امپدانس مسیر زمین و هماهنگی آن با تجهیزات حفاظتی نیز باید بررسی شود.

خطرات نبود سیستم ارت کارخانه چیست؟

نبود، قطع شدن یا اجرای غیراصولی سیستم ارت کارخانه می تواند ایمنی افراد و قابلیت اطمینان تجهیزات را تحت تاثیر قرار دهد.

مهم ترین خطرات عبارت اند از:

• برق دار شدن بدنه تابلو و ماشین آلات
• افزایش خطر برق گرفتگی کارکنان
• قطع نشدن مدار در زمان مناسب
• عبور جریان خطا از کابل، شیلد یا سازه فلزی
• ایجاد اختلاف پتانسیل میان تجهیزات
• افزایش ولتاژ تماس و ولتاژ گام
• ایجاد جرقه یا قوس الکتریکی
• داغ شدن اتصالات و افزایش خطر آتش سوزی
• آسیب دیدن PLC، درایو، منبع تغذیه و تجهیزات الکترونیکی
• عملکرد نامناسب تجهیزات حفاظت در برابر اضافه ولتاژ
• افزایش نویز در سیگنال های ابزار دقیق
• اختلال در شبکه های صنعتی و سیستم مانیتورینگ

البته هر آتش سوزی الکتریکی به علت خرابی سیستم ارت اتفاق نمی افتد. اتصالات شل، اضافه بار، کابل نامناسب، تهویه ضعیف تابلو، اتصال کوتاه و تنظیم نادرست تجهیزات حفاظتی نیز باید بررسی شوند. به همین دلیل، تست ارت بهتر است همراه با بازدید تابلو، کابل ها و سیستم حفاظت انجام شود.

نبود ارت چگونه باعث برق گرفتگی می شود؟

اگر عایق یک هادی فاز آسیب ببیند و هادی با بدنه فلزی دستگاه تماس پیدا کند، بدنه می تواند نسبت به زمین دارای ولتاژ شود. در صورت سالم بودن مسیر حفاظتی و هماهنگی آن با تجهیزات قطع کننده، جریان خطا باید به اندازه ای باشد که حفاظت در زمان تعیین شده عمل کند.

اگر هادی حفاظتی قطع شده باشد یا مسیر خطا امپدانس زیادی داشته باشد، جریان ممکن است برای عملکرد سریع حفاظت کافی نباشد. در این حالت، تماس فرد با بدنه و زمین می تواند مسیر عبور جریان را از بدن او ایجاد کند.

به همین دلیل، ایمنی فقط به وجود الکترود زمین وابسته نیست؛ بلکه تمام مسیر از بدنه تجهیز تا شینه ارت، هادی حفاظتی، هم بندی، الکترود زمین و تجهیز حفاظتی باید به صورت یک زنجیره بررسی شود.

ارت نامناسب چگونه خطر آتش سوزی را افزایش می دهد؟

یک اتصال بدنه یا جریان نشتی ممکن است از مسیرهای پیش بینی نشده عبور کند. اگر اتصال ارت شل، خورده یا دارای مقاومت بالا باشد، گرمایش موضعی و جرقه می تواند در محل اتصال ایجاد شود.

عوامل زیر ممکن است همراه با نقص سیستم ارت، خطر آتش سوزی را افزایش دهند:

• اتصال شل هادی ارت به بدنه یا شینه
• سطح مقطع نامناسب هادی حفاظتی
• خوردگی الکترود یا محل اتصال
• استفاده از سینی کابل یا سازه فلزی به جای هادی حفاظتی طراحی شده
• عبور جریان خطا از شیلد کابل ابزار دقیق
• عمل نکردن حفاظت در زمان موردنیاز
• نبود هماهنگی میان سیستم زمین و تجهیزات حفاظتی
• وجود اتصالات گرم و آسیب دیده داخل تابلو

در بررسی خطر آتش سوزی، سیستم ارت، کلیدهای حفاظتی، اتصالات قدرت، کابل ها و نقاط داغ باید به صورت یک مجموعه ارزیابی شوند.

نشانه های خرابی سیستم ارت کارخانه

اگر یکی از نشانه های زیر در کارخانه مشاهده شود، سیستم ارت باید به صورت جدی بررسی شود:

• احساس برق یا سوزش هنگام تماس با بدنه دستگاه
• وجود ولتاژ قابل اندازه گیری میان بدنه و زمین
• سوختگی یا تغییر رنگ هادی ارت
• شل بودن محل اتصال ارت به بدنه
• زنگ زدگی الکترود، شینه یا اتصالات
• عملکرد مکرر یا غیرعادی RCD
• سوختن مکرر درایو یا منبع تغذیه
• خطاهای نامشخص PLC و شبکه صنعتی
• نویز شدید در سیگنال های آنالوگ
• اختلاف پتانسیل میان تابلوها یا تجهیزات
• استفاده از اتصالات موقت یا غیراستاندارد
• نبود گزارش تست دوره ای

وجود این نشانه ها لزوما به معنی خرابی قطعی سیستم ارت نیست؛ اما ضرورت بررسی فنی را نشان می دهد. بعضی از مشکلات ارت با بازدید ظاهری مشخص نمی شوند و فقط از طریق اندازه گیری قابل تشخیص هستند.

اگر در کنار این نشانه ها، خطاهای متناوب در تابلو، درایو یا سیستم کنترل مشاهده می شود، مقاله عیب یابی برق صنعتی، PLC و درایو می تواند مسیر بررسی را کامل تر کند.

آیا اندازه گیری مقاومت چاه ارت کافی است؟

خیر. ثبت یک عدد پایین روی دستگاه ارت تستر به تنهایی سالم بودن کل سیستم ارت کارخانه را ثابت نمی کند.

ممکن است مقاومت الکترود زمین مناسب باشد، اما هادی حفاظتی یکی از تابلوها قطع شده باشد. همچنین ممکن است پیوستگی ظاهری برقرار باشد، اما مسیر خطا برای عملکرد حفاظت در زمان لازم مناسب نباشد.

تست کامل سیستم ارت کارخانه، متناسب با نوع شبکه و تجهیزات، می تواند شامل موارد زیر باشد:

• اندازه گیری مقاومت الکترود زمین
• تست پیوستگی هادی حفاظتی
• بررسی هم بندی تابلوها، سازه ها و تجهیزات
• اندازه گیری امپدانس حلقه خطا
• تست زمان و جریان عملکرد RCD
• کنترل مقاومت عایقی کابل ها
• بررسی اتصال تجهیزات SPD
• کنترل ارت و شیلدینگ تجهیزات ابزار دقیق
• اندازه گیری اختلاف پتانسیل میان نقاط مختلف
• بررسی نقاط داغ با دوربین حرارتی
• بازدید اتصالات، شینه ها و الکترودها

مقاومت قابل قبول برای تمام کارخانه ها یک عدد ثابت و یکسان نیست. نوع آرایش شبکه TN، TT یا IT، جریان خطا، زمان قطع، ولتاژ تماس، شرایط خاک، نوع الکترود و تجهیزات حفاظتی در تعیین معیار پذیرش تاثیر دارند.

دستگاه های مورد استفاده برای تست ارت

با توجه به نوع سیستم، آرایش شبکه و روش آزمایش، ممکن است از تجهیزات زیر استفاده شود:

• ارت تستر سه سیمه و چهار سیمه
• ارت تستر کلمپی
• تستر پیوستگی هادی حفاظتی
• دستگاه اندازه گیری امپدانس حلقه خطا
• تستر RCD
• میگر یا تستر مقاومت عایقی
• دوربین ترموگرافی
• مولتی متر صنعتی کالیبره
• تجهیزات اندازه گیری مقاومت ویژه خاک در پروژه های طراحی

ارت تستر کلمپی برای تمام سیستم ها و تمام آرایش های الکترودی مناسب نیست. این روش معمولا به وجود یک حلقه بسته و مسیرهای موازی نیاز دارد. روش اندازه گیری باید پس از بررسی نقشه زمین، تعداد الکترودها، امکان جداسازی مسیر و شرایط واقعی سایت انتخاب شود.

مشخصات دستگاه، شماره سریال، وضعیت کالیبراسیون، روش آزمایش و شرایط محیطی باید در گزارش تست ثبت شوند.

تفاوت ارت حفاظتی، ارت ابزار دقیق و ارت صاعقه چیست؟

ارت حفاظتی

ارت حفاظتی برای کاهش خطر برق گرفتگی و فراهم کردن مسیر مناسب جریان خطا استفاده می شود. بدنه تابلو، موتور، ماشین آلات و اجزای فلزی قابل لمس براساس طراحی به این سیستم متصل می شوند.

ارت ابزار دقیق و سیستم کنترل

در تجهیزات ابزار دقیق و سیستم های کنترل، نحوه اتصال شیلد، مرجع سیگنال و هم بندی باید مطابق طراحی انجام شود. اتصال اشتباه شیلد در چند نقطه ممکن است حلقه زمین ایجاد کند و باعث نویز در سیگنال های 4–20 mA یا ارتباطات صنعتی شود.

ارت ابزار دقیق نباید بدون مطالعه طراحی، کاملا مستقل یا به صورت تصادفی به ارت حفاظتی متصل شود. آرایش نهایی باید براساس طراحی الکتریکی، الزامات سازنده و شرایط سایت تعیین شود.

ارت سیستم حفاظت در برابر صاعقه

سیستم حفاظت در برابر صاعقه برای مدیریت جریان صاعقه و کاهش خطر آسیب به سازه، افراد و تجهیزات طراحی می شود. هماهنگی سیستم صاعقه گیر، هم بندی و تجهیزات حفاظت در برابر اضافه ولتاژ اهمیت زیادی دارد.

این سه کاربرد ممکن است در طراحی نهایی به یک شبکه زمین یکپارچه و هماهنگ متصل شوند؛ اما نحوه اتصال باید مهندسی شده باشد و نباید صرفا براساس تجربه اجرایی یا یک اتصال موقت تعیین شود.

تست سیستم ارت براساس چه استانداردهایی انجام می شود؟

طراحی، تست و ارزیابی سیستم زمین باید براساس آخرین ویرایش قابل اعمال استانداردها، مشخصات پروژه، نوع شبکه و الزامات کارفرما انجام شود.

استانداردهای مرجع می توانند شامل موارد زیر باشند:

• IEC 60364-4-41 برای الزامات حفاظت در برابر برق گرفتگی
• IEC 60364-5-54 برای آرایش های زمین، هادی حفاظتی و هم بندی حفاظتی
• IEC 61557 برای تجهیزات تست، اندازه گیری و پایش اقدامات حفاظتی
• IEC 61557-6 برای تجهیزات آزمایش عملکرد اقدامات حفاظتی مربوط به RCD
• IEC 62305 برای حفاظت سازه ها و تجهیزات در برابر صاعقه
• IEEE 80 در پروژه های مرتبط با طراحی ایمن سیستم زمین پست های جریان متناوب

IEEE 80 یک معیار عمومی برای تمام سیستم های ارت کارخانه نیست و دامنه اصلی آن پست های جریان متناوب است. مرجع مناسب باید براساس نوع تاسیسات و محدوده پروژه انتخاب شود.

الزامات ایمنی و بهداشت حرفه ای کارفرما، دستورالعمل های کارخانه، مقررات داخلی و الزامات مرجع صادرکننده گواهی نیز باید در روش تست در نظر گرفته شوند.

خدمات تست سیستم ارت در اهواز و خوزستان

شرکت دانش گستر رستاک خدمات بازدید، تست، عیب یابی و اصلاح سیستم ارت کارخانه ها و کارگاه های صنعتی را در اهواز، شهرک های صنعتی اطراف و سایر پروژه های استان خوزستان ارائه می دهد.

خدمات قابل ارائه شامل موارد زیر است:

• بازدید از سیستم ارت موجود
• بررسی نقشه ها و آرایش شبکه زمین
• اندازه گیری مقاومت الکترود زمین
• تست پیوستگی هادی حفاظتی
• بررسی هم بندی تابلوها و سازه ها
• بررسی تابلوها و تجهیزات حفاظتی
• شناسایی اتصالات معیوب یا خورده شده
• بررسی ارت تجهیزات ابزار دقیق
• ارائه راهکار اصلاحی
• اصلاح یا اجرای شبکه ارت
• تست مجدد پس از انجام اصلاحات
• تهیه گزارش فنی و ثبت نتایج
• هماهنگی برای ارائه گواهی متناسب با الزامات پروژه

برای آشنایی بیشتر با توانایی های اجرایی مجموعه می توانید صفحه خدمات برق کارخانه های صنعتی و مقاله بهترین شرکت برق صنعتی در اهواز را مشاهده کنید.

گزارش تست ارت شامل چه اطلاعاتی است؟

گزارش تست سیستم ارت، متناسب با محدوده قرارداد، می تواند شامل اطلاعات زیر باشد:

• مشخصات پروژه و محل آزمایش
• تاریخ و شرایط انجام تست
• مشخصات و شماره سریال دستگاه اندازه گیری
• وضعیت کالیبراسیون دستگاه
• روش اندازه گیری
• محل نقاط آزمایش
• نتایج ثبت شده
• وضعیت اتصالات و هادی های حفاظتی
• تصاویر نقاط مورد بررسی
• عدم انطباق های مشاهده شده
• پیشنهادهای اصلاحی
• نتایج تست مجدد پس از اصلاح

گزارش فنی تست با گواهی رسمی اداره کار، بیمه یا سایر مراجع یکسان نیست. اگر پروژه به گواهی رسمی نیاز دارد، نوع گواهی، مرجع صادرکننده و صلاحیت مورد قبول کارفرما یا مرجع قانونی باید پیش از شروع کار مشخص شود.

چند وقت یک بار باید تست ارت انجام شود؟

فاصله زمانی تست به شرایط خاک، رطوبت، خوردگی، حساسیت تجهیزات، نوع صنعت، سوابق خطا و برنامه ایمنی کارخانه بستگی دارد. بنابراین یک دوره ثابت برای تمام کارخانه ها قابل تعیین نیست.

در بسیاری از مجموعه های صنعتی، تست دوره ای در برنامه سالانه ایمنی یا نگهداری قرار می گیرد؛ اما دوره نهایی باید براساس ارزیابی ریسک و الزامات پروژه تعیین شود.

پس از رویدادهای زیر نیز بهتر است سیستم ارت دوباره بازدید و آزمایش شود:

• توسعه خط تولید
• نصب تابلو یا ترانسفورماتور جدید
• حفاری یا عملیات عمرانی در محوطه
• وقوع صاعقه
• اتصال کوتاه شدید
• آتش سوزی الکتریکی
• مشاهده خوردگی یا آسیب مکانیکی
• جابجایی ماشین آلات
• تغییر آرایش شبکه برق
• مشاهده ولتاژ روی بدنه تجهیزات

سؤالات متداول درباره سیستم ارت کارخانه

مقاومت چاه ارت کارخانه باید چند اهم باشد؟

یک عدد ثابت برای تمام کارخانه ها وجود ندارد. مقدار قابل قبول به آرایش شبکه، تجهیزات حفاظتی، زمان قطع، امپدانس حلقه خطا، شرایط خاک و الزامات پروژه بستگی دارد. اعلام یک عدد بدون بررسی طراحی سیستم می تواند گمراه کننده باشد.

آیا ارت تستر کلمپی برای تست تمام چاه های ارت مناسب است؟

خیر. ارت تستر کلمپی برای اندازه گیری به وجود مسیر بسته و معمولا مسیرهای موازی نیاز دارد. در سیستم تک الکترودی یا شرایطی که حلقه مناسب وجود ندارد، باید از روش آزمایش دیگری استفاده شود.

آیا می توان نول را به جای ارت استفاده کرد؟

خیر. اتصال نول و هادی حفاظتی باید فقط در نقاطی که طراحی و آرایش شبکه اجازه می دهد انجام شود. اتصال دلخواه نول به بدنه تجهیزات می تواند خطر برق گرفتگی و اختلال در عملکرد حفاظت را افزایش دهد.

آیا پایین بودن مقاومت چاه ارت، سلامت سیستم را ثابت می کند؟

خیر. حتی با وجود مقاومت مناسب الکترود، ممکن است هادی حفاظتی یک تجهیز قطع، اتصال بدنه شل یا هم بندی ناقص باشد. پیوستگی، امپدانس حلقه خطا و عملکرد حفاظت نیز باید بررسی شوند.

آیا سیستم ارت می تواند نویز PLC و ابزار دقیق را برطرف کند؟

اجرای صحیح ارت و شیلدینگ می تواند در کاهش بعضی نویزها موثر باشد؛ اما تمام خطاهای PLC یا سیگنال های آنالوگ ناشی از ارت نیستند. کابل کشی، مسیر کابل، منبع تغذیه، اتصال شیلد و نویز درایو نیز باید بررسی شوند.

آیا دانش گستر رستاک گزارش تست ارائه می دهد؟

بله. نتایج اندازه گیری، روش تست، مشخصات دستگاه و وضعیت نقاط بررسی شده می توانند در قالب گزارش فنی ارائه شوند. اگر گواهی رسمی برای اداره کار، بیمه یا مرجع دیگری لازم است، نوع گواهی و مرجع مورد قبول باید پیش از شروع کار مشخص شود.

خدمات تست ارت در چه مناطقی ارائه می شود؟

خدمات بازدید، تست و اصلاح سیستم ارت در اهواز، شهرک های صنعتی اطراف و پروژه های مختلف استان خوزستان قابل ارائه است.

جمع بندی

سیستم ارت کارخانه زمانی قابل اعتماد است که هادی حفاظتی، هم بندی، الکترود زمین، اتصالات و تجهیزات حفاظتی آن به صورت یک مجموعه بررسی شوند. اندازه گیری مقاومت چاه ارت به تنهایی برای تایید ایمنی تمام سیستم کافی نیست.

تست دوره ای، کنترل پیوستگی هادی ها، بررسی امپدانس مسیر خطا و اصلاح اتصالات معیوب می تواند احتمال برق گرفتگی، سوختن تجهیزات و آتش سوزی ناشی از خطاهای الکتریکی را کاهش دهد.

دانش گستر رستاک آماده انجام بازدید، تست، عیب یابی و اصلاح سیستم ارت مجموعه های صنعتی در اهواز و استان خوزستان است.

مشاهده پروژه های انجام شده دانش گستر رستاک

شرکت دانش گستر رستاک
خدمات: طراحی، اجرا، تست و اصلاح سیستم ارت صنعتی
محدوده فعالیت: اهواز، حومه و پروژه های صنعتی استان خوزستان
تماس، پیامک و روبیکا: 09103690034
واتساپ: ارسال پیام در واتساپ
مشاوره اولیه: رایگان