اختلاف پتانسیل خنثی(نول)  و هادی حفاظتی (ارت)_علل، اثرات و راه حل

در حالت ایده آل، ولتاژ اندازه گیری شده بین نول و زمین باید صفر باشد. اما گاهی اوقات مقداری از اختلاف پتانسیل بین آنها وجود دارد. در اینجا، در این مقاله، به بررسی علل ولتاژ خنثی(نول) به زمین(ارت) ، تأثیر آن و نحوه کاهش آن می‌پردازیم.

توجه: اگر شما یک برق‌کار هستید که سیم‌کشی خود را عیب‌یابی می‌کند یا یک مهندس نصب/راه‌اندازی به دنبال عیب‌یابی اتصالات کابل و مشکلات ولتاژ خنثی زمین هستید، در مکان مناسبی هستید. برای شما راه حلی داریم.

پریزهای برق خانگی مدرن از اتصالات خط، خنثی و زمین تشکیل شده است. تصویر یک مولتی متر را نشان می دهد که ولتاژ خنثی به زمین را می خواند. مشاهده می شود که ولتاژ 0.4 ولت در آنها وجود دارد. این ولتاژ بسیار کم است تا اثر نامطلوبی ایجاد کند.

در برخی موارد عوامل زیادی مانند سیم نامناسب، تغییر بار، ارت نامناسب و ... اختلاف پتانسیل بین نول و ارت را بالا می برد. برای عملکرد صحیح و ایمن تجهیزات و اپراتور، چنین عواملی باید ردیابی و رفع شوند.

سطح ولتاژ قابل قبول بین نول و ارت چقدر است؟

در حالت ایده آل، نول به زمین باید کمتر از 0 ولت باشد. خنثی در محل ترانسفورماتور ارت می شود. ممکن است در انتهای بار، مقداری ولتاژ وجود داشته باشد، بسته به اینکه زمین خنثی چند اهم است، چه میزان بار به سیستم متصل است، وجود دستگاه های الکترونیکی قدرت که هارمونیک ها را به سیستم القا می کند و توزیع بار در سراسر سه فاز توصیه می شود این مقدار را زیر 3 ولت نگه دارید.

علل وجود اختلاف پتانسیل خنثی به زمین:

اگر مولتی متر شما ولتاژ خنثی به زمین را نشان می دهد، ممکن است به یکی از دلایل زیر باشد:

- ارت نامناسب، ناشی از شل شدن میله های ارت، پارگی سیم یا خوردگی.

- الکترود زمین (چاه ارت) نامناسب

- اگراختلاف پتانسیل 220 ولت را بین نول و زمین و 0 ولت بین فاز و زمین اندازه گیری کنید، هادی فاز و نول معکوس شده اند.

- ارت نامناسب تابلوهای تابلو می تواند باعث اختلاف پتانسیل بین N و PE شود.

- اگر اختلاف پتانسیل اندازه گیری شده بین لوله های فلزی و زمین وجود داشته باشد، به این معنی است که لوله به درستی به سیستم زمین متصل نشده است.

- آسیب های عایق کابل

- در یک سیستم سه فاز با خنثی، بارگذاری نامتعادل می تواند باعث ایجاد ولتاژ خنثی شود. بارهای نامتعادل ممکن است باعث ایجاد جریان های خنثی سنگین شوند.

- اتصالات کوتاه

- خطای فاز به زمین.

- در صنایع هارمونیک های فرکانس بالا توسط دستگاه های الکترونیکی قدرت تولید می شود و این می تواند باعث ایجاد ولتاژ خنثی زمین شود.

- خرابی عایق و ارتینگ ضعیف بدنه تابلو

اثرات ولتاژ خنثی به زمین

ولتاژ خنثی به زمین می تواند به دلیل سیم کشی نامناسب یا به دلیل ارت نامناسب باشد. در بیشتر موارد، اگر ولتاژ اندازه گیری شده بسیار کم باشد، این ولتاژها تأثیر قابل توجهی بر روی سیستم ندارند. ممکن است روی مدارهای الکترونیکی تأثیر بگذارد اما ممکن است بر برخی دیگر تأثیر نگذارد. در زیر چند اثر ولتاژ خنثی به زمین آورده شده است.

1. ولتاژ خنثی باید بیشتر  ناشی از سیم کشی اشتباه باشد و خطر برق گرفتگی را به همراه داشته باشد.

2. اختلال در عملکرد دستگاه های الکترونیکی.

3. ولتاژهای خنثی به زمین کوچک می توانند چراغ های LED را حتی در صورت خاموش بودن روشن کنند.

4. در صورت نامناسب بودن ارتینگ ممکن است در شبکه های ارتباطی نویز ایجاد شود.

5. اتصال زمین نامناسب می تواند منجر به آسیب تجهیزات در مواقع نوسانات ناشی از نوسانات الکتریکی شود

راه حل مشکلات ولتاژ خنثی به زمین

راه حل مسائل مربوط به ولتاژ خنثی به زمین با تشخیص علت شروع می شود. در نهایت، تنها دو دلیل می تواند وجود داشته باشد: سیم کشی نامناسب و خرابی یا عدم وجود اتصال زمین. پس از ردیابی علت، می توان مشکل را حل کرد. در اینجا چند مرحله برای رفع مشکل وجود دارد:

برای انشعابات مسکونی:

مرحله 1: یک برقکار مجاز پیدا کنید که بتواند علت را ردیابی کند.

مرحله 2: اتصالات سیمهای فاز، خنثی و زمین را بررسی کنید.

مرحله 3: بررسی ولتاژهای بین هادی های فاز، نول و ارت با استفاده از مولتیمتر

مرحله 4: بررسی سیستم اتصال زمین و همبندی بر اساس دستورالعملهای ملی

مرحله 5: اگر همه چیز درست شد و مشکل همچنان ادامه داشت، ممکن است مشکلی در سیستم توزیع برق وجود داشته باشد.

برای انشعابات صنعتی:

اگر مهندس یا تکنسین هستید، ممکن است از قبل بدانید که چگونه خطاهای زمین را تشخیص داده و آنها را برطرف کنید. در زیر چند مورد اضافی وجود دارد که ممکن است به توجه شما نیاز داشته باشد.

- بارهای تک فاز را طوری تنظیم کنید که به طور مساوی در هر سه فاز توزیع شوند.

- مطمئن شوید که تمام تجهیزات به درستی همبند شده اند.

- اطمینان حاصل کنید که هیچ خرابی عایق در سیستم وجود ندارد.

- مطمئن شوید که ترمینال کابل در تابلو مناسب است و گلند به درستی به زمین متصل شده است.

- اطمینان حاصل کنید که سایز هادی های ارتینگ مناسب و اتصالات مناسب هستند.

- استفاده از چندین میله برای ارتینگ می تواند چند مسیر موازی برای جریان ایجاد کند و اتصال زمین را بهبود بخشد.

- مطمئن شوید که اصلاح ضریب توان مناسب انجام شده است.

- با روش ارت مرده و یا افت پتانسیل مقدار مقاومت اهمی زمین نول و زمین حفاظتی را بررسی کنید.مقاومت بالا نشان دهنده ایراد در سیستم زمین است.

- ازرله نشتی زمین، کور بالانس و سایر دستگاه های جریان باقیمانده برای تشخیص خطای زمین استفاده کنید.

ü