نماد سایت کنزا صنعت الموت

ارت الکترونیکی و ابزار دقیق

مدیر

در این مقاله به معرفی ارت الکترونیکی و ابزار دقیق می پردازیم .سیستم ارت الکترونیکی، دستگاهی اتصال زمین است که به شماره اختراع 46660 اختراع و به ثبت رسیده است و کلیه حقوق مادی و معنوی آن به نام شرکت کنزا صنعت الموت، ثبت شده است. شرکت کنزا صنعت الموت درسال 1392 پایه گذاری گردید و عمده فعالیت هایش در زمینه طراحی سیستمهای حفاظتی در صنایع و تجهیزات جریان ضعیف است. تخصص  اصلی مدیران شرکت کنزا صنعت الموت رفع اشکالات پیچیده شبکه برق و ارتینگ شبکه ها و سیستمهای کامپیوتری، مخابراتی و الکترونیکی می باشد و با سالها تجربه اقدام به طراحی سیستم ارت الکترونیکی جهت حفاظت دقیق تر، جلوگیری از آسیب و فیلتر نویز در این خانواده از تجهیزات حساس نموده اند.

ارت در تجهیزات حساس و ابزار دقیق

 طراحی و اجرای سیستم ارت در تجهیزات و مدارات الکترونیکی، مخابراتی، کامپیوتری، ابزاردقیق، آزمایشگاهی و از این خانواده از سیستم ها،  از حساسیت و اهمیت ویژه ای برخوردار است. دقت عملکرد سیستم ارت، می تواند تضمین کننده عملکرد بهینه این تجهیزات باشد.

قطعات تشکیل دهنده سیستم ‏های حساس در مقابل نویزها، بار الکتریسیته ذخیره شده بر روی بدنه، نشت جریان به بدنه، تاثیر تجهیزات و دستگاه های الکتریکی قدرت بر سیستم ‏های حساس، امواج الکترومغناطیس و … آسیب پذیر  بوده و بعنوان مثال کوچکترین اضافه بار و الکتریسیته ساکن می ‏تواند باعث مشکلاتی مانند آسیب  به بردهای الکترونیکی و کامپیوتری و قطعات آنها نظیر IC ها و میکروپروسسورها و یا محاسبه گرها گردد، برخی از این قطعات بسیار گرانقیمت بوده و جایگزینی آنها ناممکن است، در نتیجه حفاظت بیشتر از این قطعات امری واجب در سیستم های  کامپیوتری و مخابراتی  و تجهیزات جریان ضعیف و حساس است و نیاز است سعی نماییم با انواع روش ها از آنها حفاظت نماییم.

نقطه مرجع یا نقطه صفر

در صنایع جریان ضعیف و حساس و تجهیزات اندازه ‏گیری و ابزار دقیق ، زمین بعنوان یک مرجع ثابت و صفر فرضی در نظر گرفته می ‏شود که می توان سایر پتانسیل ‏ها را بر اساس آن اندازه ‏گیری نمود، در واقع سیستم زمینی مناسب است که حتما قابلیت حمل جریان را داشته باشد تا از آن بعنوان مرجع ولتاژ استفاده گردد. در مواقعی که نتوانیم این سطح مرجع مناسب را ایجاد نماییم، پتانسیل صفر معتبر نیست و از دست رفتن نقطه رفرنس و نقطه مرجع، ایجاد نویز و اختلال درسیستم‏ های حساس را بهمراه خواهد داشت.

همانطور که اشاره شد زمین صفر ولت فرضی است، به این معنا که ما آنرا صفر ولت در نظر می گیریم و می تواند در برخی موارد صفر ولت نباشد و خود منبع ولتاژ باشد.

ارتینگ تجهیزات الکترونیکی و حساس:

ار ت یا گراند در یک مدار الکترونیکی و کامپیوتری، به نقطه مرجع از مدار گفته می‏ شود که کلیه سطوح ولتاژی و تصمیم‏ گیری  آن مدار بر اساس این نقطه اندازه‏ گیری می ‏شود و همچنین یک مسیر بازگشت مشترک جهت جریان‏ های اضافی و نشتی و الکتریسیته ساکن است. از طرفی ارتینگ سیستمهای حساس باید قابلیت مناسبی در فیلتر یا تخلیه تاثیرات مخرب امواج الکترومغناطیسی داشته باشد.

سیستم حفاظتی و اتصال به زمین ارت الکترونیکی

ارت الکترونیکی سیستمی اتصال به زمین است که با ایجاد پایین ترین امپدانس الکتریکی نسبت به بدنه مصرف کننده، هر گونه اختلاف پتانسیل الکتریکی و ولتاژ ناخواسته‏‏ ای که بر روی بدنه مصرف کننده ایجاد شود را بسمت خود میل داده و آنرا با زمین هم‏ پتانسیل نموده و یا به انرژی گرمایی تبدیل می ‏نماید.  این سیستم جایگزین سیستم زمین نمی باشد و همانطور که اشاره شد، خود یک سیستم اتصال به زمین است، در واقع سیستم ارت الکترونیکی را می توان یک مکمل سیستم زمین جهت تامین ارتینگ دقیق و حفاظت بیشتر از سیستم های حساس و ابزاردقیق در نظر گرفت.

ارت الکترونیکی کنزا صنعت از چند بخش مهم تشکیل شده است که بطور کلی به شرح ذیر است :

سیستم فرمان، مداری است که از قطعات پسیو و قطعات الکترونیک صنعتی ساخته شده است . این مدار با عملکردی خاص و سرعت بسیار بالا ، در مواقع خطاهای الکتریکی مانند اتصال فاز به بدنه یا نشت فاز به بدنه، قطع نول شبکه، برقدار شدن نول شبکه، شناور شدن نول شبکه، دوفاز شدن شبکه برق و … از تجهیزات حساس حفاظت می نماید. سرعت  تصمیم گیری و واکنش به خطا بسیار بالا و مناسب جهت حفاظت از سیستم های حساس کامپیوتری و مخابراتی است.

 بعنوان مثال در زمان اتصال یا نشت خط فاز به بدنه تجهیزات زمان حفاظت آن کمتر از صد میلی ثانیه است و سرعت حفاظت آن از هر کلید حفاظتی مانند کلید نشتی جریان بیشتر است، از طرفی قطع مصرف کننده بصورت کاملا سوییچینگ و الکترونیکی انجام می‏شود وبدون کوچکترین فشار الکتریکی به قطعات داخلی تجهیزات حساس ‏ الکترونیکی و کامپیوتری، از آنها در مقابل ضربه ها و خطاهای الکتریکی حفاظت می نماید.

این بخش از قطعات پسیو با خاصیت اهمی و خازنی تشکیل شده است و امپدانس الکتریکی بسیار پایینی(کمتر از 0.5 اهم) با بدنه مصرف‏کننده تامین می نماید. ولتاژ این یخش نسبت به زمین لوکال همواره در حدود صفر و بدون تغییر است. در نتیجه هر گونه ولتاژ و جریان ناخواسته برروی بدنه تجهیزات ، ناگریز است بسمت مدار تخلیه حرکت نماید، مدار تخلیه با کمک زمین لوکال و اتصال به زمین فرآیند تخلیه ولتاژ اضافی را کامل و آنرا با زمین هم پتانسیل می نماید.

این بخش مصرف کننده را ملزم به اجرای تمامی همبندی‏ های مورد نیاز بر اساس استانداردهای صنعت ارت می ‏نماید، با توجه به اینکه شبکه برق ایران بر اساس سیستم زمین TN پایه‏ گذاری شده است، همبندی‏های مورد نیاز بر اساس سیستم زمین TNC-S و سیستم TNS و TNC و بر اساس استاندارد IEC الزامی است،  بطور کلی این هم‏ بندی ها دو بخش را شامل می شود:

*موارد و نکات مربوطه در زمان نصب و راه اندازی، توسط کارشناسان شرکت کنزا صنعت الموت بطور کامل، انجام و تست می ‏شود.

این بخش وظیفه اتصال سیستم ارت الکترونیکی با زمین لوکال را انجام می ‏دهد و وظیفه آن هم پتانسیل سازی سیستم ارت الکترونیکی با زمین لوکال و هادی PE است. زمین لوکال از همبندی چاه ارت حفاظتی، راد، بدنه و فونداسیون ساختمان به سیستم ارت الکترونیکی متصل شود.

سیستم ارت الکترونیکی دستگاهی حفاظتی است که با عملکرد خاص خود می‏تواند حفاظت مناسبی جهت تجهیزات حساس و جریان ضعیف ایجاد نماید:

مشخصات سیستم ارت الکترونیکی

سیستم اتصال به زمین “ارت الکترونیکی” بصورت سری با مصرف کننده نصب می ‏شود در نتیجه  انواع آن بر اساس میزان مصرف انرژی الکتریکی مصرف کننده ، تعیین می ‏شود.

سیستم ارت الکترونیکی بر اساس نوع و کیفیت قطعات استفاده شده در آن به مدل‏های LEVEL1 و  LEVEL2 تقسیم بندی می شوند، قطعات اصل استفاده شده در تولید مدل ‏های LEVEL1 از شرکتهای معتبر اروپایی و ژاپن تامین می ‏شوند و قطعات استفاده شده در تولید مدل‏های LEVEL2 از شرکتهای آسیایی تامین می‏ شوند.

چرا استفاده از ارت الکترونیکی جهت سیستم های حساس مورد نیاز است:

1-تغییرات مداوم زمین:

زمین بر اساس طبیعت خود و همچنین دخالت های انسان در محیط زیست هموراه در حال تغییر و یا تخریب است، یکی از مهمترین المان های مورد بحث در اجرای سیستم زمین امپدانس یا مقاومت سیستم اتصال به زمین است، یکی از مهمترین خصوصیات در ایجاد سیستم زمین مناسب، مقاومت ویژه خاک منطقه است. شاید شنیده باشیم که مقاومت های کمتر از 5 اهم یا 2 اهم یا یک اهم مناسب هستند. البته در استاندارد صنعت ارت اشاره مستقیمی به میزان امپدانس مناسب اتصال زمین نشده است.

سوال: آیا عدد 2 اهم اندازه گیری شده تضمینی جهت عملکرد یکسان تجهیزات، خصوصا سیستم های حساس و در همه نقاط را به ما می دهد، به بیان دیگر آیا مقاومت خوانده شده بر روی دستگاه ارت سنج، عملکردی یکسان در زمین سنگلاخی در مقایسه با زمین بکر و کشاورزی خواهد داشت؟ قطعا عملکرد یکسانی در مواقع خطر نخواهیم داشت چرا که ما به لطف موارد کاهنده مانند بنتونیت به این مقاومت دست پیدا کرده ایم.

یکی از کاربردهای ارت الکترونیکی کنزا صنعت الموت ، دقیقا حل اینگونه مشلات است. ارت الکترونیکی با استفاده از یک اتصال به زمین با مقاومت واقعی کمتر از 50 اهم، خصوصیات یک سیستم ارتینگ با مقاومت واقعی کمتر از یک اهم را در اختیار می گذارد. در نتیجه در هر زمینی چه سنگلاخی و چه خاک بکر، عملکرد نسبتا یکسانی را در اختیار می گذارد.

اشباع شدن زمین:

فرض کنید صاعقه ای با قدرت پانصد کیلو ولت به فرانکلین برخورد نموده است و به سیستم زمین محلی و لوکال هدایت شده است، سیستم زمین مشغول حفاظت و تخلیه این موج قدرتمند خواهد شد و بقولی زمین منطقه اشباع می شود و یا برقدار می شود، از این دست مشکلات به صورت های مختلفی ایجاد می شوند و زمینی که به هر دلیلی اشباع شده است، امکان حفاظت از جریان های نشتی کوچک و ولتاژهای اضافی در حد 400 ولت را در اختیار نخواهد گذاشت و حتی ممکن است جریان های برگشتی از زمین برقدار شده به سمت مصرف کننده، جریان پیدا نماید. ارت الکترونیکی کنزا صنعت، مانند یک دیود عمل نموده و مسیر عبور جریان الکتریکی را از مصرف کننده به سمنت زمین می بندد ، و اجازه عبور جریان از سمت زمین به مصرف کننده را نداده و از تاثیرات مخرب جریان های برگشتی بر سیستم های حساس و گرانقیمت جلوگیری می نماید.

قطع نول شبکه:

سیستم زمین با هر آرایشی که اجرا شده باشد، در مقابل شناور شدن نول، آسیب پذیر است. قطع نول شبکه یا ترانس قدرت، هر چند که به ندرت اتفاق می افتد، ولی خسارت های متعدد جانی و مالی و در برخی مواقع غیر قابل جبران به جای می گذارد. با توجه به اینکه هادی نول مسیر بازگشت انرژی الکتریکی به نقطه خنثی می باشد، قطع آن باعث برگشت انرژی از مسیرهای دیگر و بعد از آن ایجاد اختلاف پتانسیل های بسیار خطرناک در نقاط مختلف می شود . شاید شنیده باشید که دستگاه برقی خاموش بوده است و موتور یا برد آن به کلی آسیب دیده است . در اینگونه موارد به احتمال بسیار بالا، نول شبکه قطع شده است.

سیستم ارت الکترونیکی  کنزا صنعت در زمان قطع نول به سرعت خروجی خود را که به مصرف کننده ها متصل است، قطع و ایزوله می نماید و حجم انرژی خطا را در خود ذخیره می نماید، در واقع در زمان خطای نول شبکه، نقش فدا شونده را بازی می نماید و از آسیب جدی به تجهیزات تا حد بالایی جلوگیری می نماید. در صورت قطع نول شبکه و شناور شدن نول شبکه امکان آسیب به ارت الکترونیکی وجود دارد ولی تا حد بسیاری از آسیب به تجهیزات، جلوگیری می شود.

سرج:

سرج ها خطراتی در شبکه برق هستند که به دلایل مختلف مانند اثرات ثانویه صاعقه، برخورد کابل های خط انتقال به دلیل طوفان، پاره شدن کابل های خط انتقال، انفجار در ترانسفورماتور قدرت، سوییچینگ سیستم ها و تجهیزات قدرت، استارت موتورهای پرقدرت الکتریکی و … بوجود می آیند و هر ساله خسارت بسیاری بر تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی وارد می آورند، ارت الکترونیکی کنزا صنعت در کنار استفاده از محافظ ها و سرج پروتکشن ها، از آسیب بواسطه ضربه های سرج، حفاظت می نماید.

تاثیر تجهیزات قدرت بر سیستم های حساس کامپیوتری و مخابراتی:

در دنیای امروزی در هر شبکه ای از مصرف کننده های انرژی الکتریکی، گروهی از سیستم های حساس مانند تجهیزات شبکه های کامپیوتری و مخابراتی، سیستمهای ابزار دقیق، تجهیزات آزمایشگاهی در کنار تجهیزات قدرت مانند موتورهای کوچک و بزرگ الکتریکی در حال کار هستند.

مثال آن صنایع بزرگ مانند صنعت فولاد، صنعت نقت و پتروشیمی و معدن است که بسیاری از تجهیزات غول پیکر و پرمصرف الکتریکی در کنار سیستم های حساس جریان ضعیف مانند کامپیوترها،درایوها و سیستم های  ابزار دقیق، سنسورها و دستگاه های آزمایشگاهی در حال کار هستند، عملکرد موتورهای غول پیکر الکتریکی همواره  باعث تنش و نویزهایی در شبکه برق می شوند، این نویزها در بسیاری موارد باعث خطا در اندازه گیری ها و اختلال عملکرد سیستم های حساس می شوند.

با توجه به اینکه بدنه و ارت تمامی تجهیزات چه الکترونیکی و چه الکتریکی با هم در ارتباط هستند و همه تجهیزات به یک سیستم ارت متصل هستند، نویزهای الکتریکی مانند القای الکتریکی و القای الکترومغناطیسی که از تجهیزات پرقدرت تولید می شوند بر روی بدنه سیستم های حساس تاثیر مخربی می گذارند، این تاثیرات می تواند بصورت های مختلف مانند تغییرات نقطه رفرنس، تغییرات ولتاژ بدنه نسبت به زمین، تغییرات فرکانسی ایجاد شده و عملکرد سیستمهای الکترونیکی و کامپیوتری را با مشکل مواجه سازد و در بسیاری موارد و صنایع حساس مانند فولاد، صنعت نقت و گاز، سیستمهای تله متری، سیستمهای IT و صنعت پزشکی علاوه بر اختلال، باعث آسیب های مادی و از دست رفتن سرمایه شود.

از طرفی اگر زمین سیستم های حساس و زمین سیستم قدرت را از هم جدا نماییم، برخی مشکلات رفع ولی مشکلاتی دیگر بوجود می آید. یکی از این مشکلات ایجاد اختلاف پتانسیل بین دو گروه زمین و در نهایت خطراتی مانند برقگرفتگی اشخاص و ایجاد جریانهای گردشی و حلقه های زمین  بین دو گروه زمین است.

سیستم ارت الکترونیکی کنزا صنعت با روشی منحصر بفرد، علاوه بر حفظ قوانین و استانداردهای همبندی، بعنوان سدی در مقابل تنش ها و نویزهای الکتریکی ایجاد شده توسط سیستم های قدرت یا صاعقه و یا نویزهای محیطی عمل نموده و با فیلتر خطاهای ایجاد شده، از اختلال در عملکرد و از آن مهمتر، از آسیب های مالی، جلوگیری می نماید.

تغییرات زمین :

یکی از مهمترین مشکلات در صنایع و تجهیزات حساس، تغییرات زمین است، تغییر در مشخصه های زمین، غیر قابل اجتناب است و امکان جلوگیری از آنها، وجود ندارد. مشکل دیگری که وجود دارد تغییرات ولتاژ بدنه تجهیزات نسبت به زمین یا نول شبکه است که در زمان تخلیه الکتریکی بطور ممتد تغییر می نماید و همین تغییرات باعث تغییر در نقطه رفرنس و نقطه مرجع می شود و عملکرد سیستم های حساس خصوصا تجهیزات اندازه گیری، سیستم های ارتباطی و مخابراتی، دستگاه های ابزار دقیق و سنسورها را با مشکل مواجه می نماید. بعنوان مثال تغییرات زمین باعث اختلال در سیستم های آزمایشگاه های تشخیص طبی شده و آزمایش ها یا چندین بار تکرار می شوند و یا جواب آزمایش، با خطا همراه است.

ارت الکترونیکی گنزا صنعت با استفاده از ایجاد یک نقطه رفرنس، همواره ولتاژ بدنه تجهیزات و زمین لوکال و نول شبکه را در میزان مشخصی تثبیت نموده و از تغییرات نقطه رفرنس تجهیزات جلوگیری می نماید، در نتیجه سیستم های حساس علاوه بر سرعت و امنیت بالاتر ، بهره وری بالاتری خواهند داشت و محاسبه ها و اندازه گیری ها و تصمیم های سیگنالی با دقت بیشتری انجام می شود.

انواع ارت الکترونیکی

سیستم ارت الکترونیکی کنزا صنعت در چند تکنولوژی مختلف و با اهداف حفاظتی متفاوت و بر اساس نوع مصرف کننده، طراحی و تولید می شود، بطور کلی و جدا از نوع تجهیزات پشتیبانی شده، با توجه به اینکه ارت الکترونیکی با تجهیزات بصورت سری قرار می گیرد، مهمترین مشخصات مورد نیاز جهت تعیین نوع مناسب، مشخص بودن میزان آمپراژ مصرفی و تکفاز یا سه فاز بودن تجهیزات مصرف کننده می باشد.

ارت الکترونیکی در انواع 5A، 10A،15A، 32A،50A و 63A تکفاز و انواع 32A،50A،63A،80A،100A و … سه فاز تولید می شود.

نصب و راه اندازی

نصب و راه اندازی ارت الکترونیکی بسیار آسان است و بطور کلی در مدل های تکفاز،  فاز و نول و ارت به سیستم ارت الکترونیکی متصل می شود و مصرف کننده ها از خروجی ارت الکترونیکی تغذیه می شوند، ارت الکترونیکی بصورت سری با تجهیزات قرار می گیرد و برق ابتدا وارد ارت الکترونیکی و تغذیه تجهیزات و مصرف کننده ها از خروجی ارت الکترونیکی  تامین می شود. مهمترین نکته در نصب تست های بعد از نصب و راه اندازی و رفع اشکال مشکلات احتمالی است.

نصب و اره اندازی توسط کارشناسان شرکت کنزا صنعت و یا نمایندگان معتبر انجام می شود، همچنین در صورت نیاز به نصب توسط کارشناسان فنی مشتری، نیاز است آموزش های لازم به کارشناسان مشتری، داده شود و یا در چند مورد بصورت عملی، آموزش نصب و راه اندازی و تست های بعد از آن، انجام شود.

 


سخن پایانی:

ارت الکترونیکی همانطور که از نام آن پیداست به منظور تامین ارتینگ دقیق و حفاظت بیشتر از تجهیزات جریان ضعیف کاربرد دارد و بهیچ عنوان جایگزین سیستم زمین نبوده و نیست، ادعا در مورد جایگزینی سیستم زمین از نظر شرکت کنزا صنعت الموت قطعا گزاف و خلاف واقع است و امکان جایگزینی زمین وجود ندارد. ارت الکترونیکی بعنوان مکمل سیستم زمین عمل می نماید. مهمترین عملکرد ارت الکترونیکی جلوگیری از تاثیر تغییرات زمین و تداخل زمین ها در سیستم حساس و افزایش بهره وری آنها می باشد. ارت الکترونیکی به سیستم زمین با امپدانس پایین نیاز ندارد و بعنوان مثال با استفاده از یک سیستم زمین با امپدانس حدود 50 اهم، یک سیستم ارتینگ با خصوصیات زمین کمتر از 1 اهم تامین می نماید. زمینی بدون تغییر، بدون نویز و بدون تداخل جهت عملکرد صحیح و افزایش بهره وری و افزایش عمر مفید سیستم های سیگنالینگ و تجهیزات الکترونیکی و کامپیوتری و مخابراتی حساس.

خروج از نسخه موبایل