تأريض المباني: مكوناته وطرق تنفيذه وكيفية القياس وأنواعه
تأريض المباني والأجهزة الكهربائية يعتبر جزءاً مهماً من نظام الكهرباء والسلامة الكهربائية. وتتضمن هذه العملية توصيل جزء من النظام الكهربائي بالأرض، وذلك لتقليل فرصة حدوث صدمات كهربائية للأشخاص ولحماية الأجهزة الكهربائية من التلف. في هذا المقال، سنتحدث عن كيفية تركيب نظام التأريض للمباني وتنفيذ التأريض الكهربائي.
كيف يتم تركيب نظام التأريض للمباني Earth؟
تتضمن عملية تركيب نظام التأريض للمباني توصيل أسلاك التأريض إلى الأرض. وتحتاج عملية التركيب إلى مواد خاصة مثل الأسلاك النحاسية المعزولة والمشابك والأدوات الكهربائية الخاصة.
كيف يتم قياس الارضي؟
يتم قياس التأريض باستخدام جهاز اختبار التأريض والذي يستخدم لقياس مقاومة التأريض وتحديد ما إذا كانت القيمة في المستوى الآمن أم لا.
متى يتم عمل التأريض؟
يتم عمل التأريض عند بناء المبنى الجديد أو عند تثبيت الأجهزة الكهربائية الجديدة.
ما هو سلك التأريض؟
سلك التأريض هو سلك يتم استخدامه في نظام التأريض لتوصيل النظام الكهربائي بالأرض.
طريقة تركيب حفرة التأريض الأرضية
تشتمل عملية تركيب نظام التأريض على عدة مكونات مثل الحفرة الأرضية وسلك التأريض والأرضيات الكهربائية. وتعتبر حفرة التأريض الأرضية أحد المكونات الرئيسية لنظام التأريض، حيث تقوم بتوفير مسار لتصريف التيارات الكهربائية الزائدة والتي يمكن أن تتسبب في خطر على الأشخاص والممتلكات.
تتطلب عملية تركيب حفرة التأريض الأرضية اتباع مجموعة من المواصفات الهندسية والتقنية اللازمة للحفاظ على سلامة النظام الكهربائي. وتتم عملية تركيب حفرة التأريض الأرضية عادة باتباع الخطوات التالية:
وضع قاعدة من الحصى في قاع الحفرة، وتسوية الحصى بشكل متساوٍ.
وضع قضيب التأريض داخل الحفرة بحيث يتم وضعه في وسط الحفرة، ويتم تثبيته باستخدام المسامير والأسلاك.
سحب الأسلاك الكهربائية من القضيب إلى الخارج، وتوصيلها بأرضيات كهربائية في المبنى.
ملء الحفرة بالتربة حتى يتم تغطية القضيب والأسلاك، وضمان الحصول على توصيل جيد بين القضيب والأرض.
يجب على المتخصصين في تركيب نظام التأريض الأرضي اتباع معايير السلامة اللازمة للعمل، والتأكد من أن النظام يعمل بشكل سليم وفعال.
التأريض في المنازل:
يتم استخدام نظام التأريض في المنازل لحماية الأفراد والممتلكات من الصعق الكهربائي. يتم توصيل سلك التأريض بمجموعة من المكونات الرئيسية في المنزل، مثل الصناديق الكهربائية والوصلات الكهربائية والأجهزة الكهربائية. عندما يتم توصيل أي جزء من هذه المكونات بسلك التأريض، يتم تحويل أي تيار كهربائي زائد إلى الأرض بأمان.
طريقة تركيب سلك أرضي:
يتم تركيب سلك التأريض بشكل مباشر في الأرض، ويتم توصيله بالمكونات الكهربائية المختلفة عن طريق الصناديق الكهربائية والوصلات الكهربائية. يجب توصيل السلك الأرضي بشكل صحيح وفقًا للمواصفات التي يوصى بها.
مكونات التأريض:
تتكون أنظمة التأريض الكهربائية من عدة مكونات مهمة، ومن بينها:
السلك الأرضي: وهو السلك الموصل الذي يربط الأجهزة والأنظمة الكهربائية بالأرض. يتم تركيب السلك الأرضي في موقع محدد داخل المبنى أو المنشأة الكهربائية، ويجب أن يكون مؤرضاً جيداً.
القضبان الأرضية: وهي عبارة عن قضبان معدنية طويلة تربط بين السلك الأرضي والأرض. توضع هذه القضبان في موقع محدد داخل المبنى أو المنشأة الكهربائية.
الأرضية: وهي المساحة الأرضية المحيطة بالمبنى أو المنشأة الكهربائية، والتي يتم ربط القضبان الأرضية بها.
المؤرض: وهو المكون الأساسي في نظام التأريض، وهو يتمثل في جسم معدني كبير يدفن في الأرض ويتم توصيله بالسلك الأرضي. يقوم المؤرض بامتصاص التيارات الكهربائية الزائدة وتفريغها في الأرض.
المنظمات الأرضية: وهي عبارة عن أجهزة تستخدم للتحكم في تدفق التيار الكهربائي الذي يتم توجيهه إلى الأرض.
فوائد التأريض:
تعد الأنظمة الكهربائية المؤرضة ضرورية للحفاظ على سلامة المباني والمنشآت الكهربائية، ولها العديد من الفوائد المهمة، ومن بينها:
توفير الحماية للأشخاص والأجهزة الكهربائية من التأثيرات الضارة
قياس الأرضي بالأفوميتر: يمكن استخدام الأفوميتر لقياس مقاومة التأريض، حيث يتم قياس الفولتية بين الأرض والنظام، ومن ثم حساب مقاومة التأريض باستخدام القانون الأوهمي.
التأريض في المنازل: يجب أن يكون هناك نظام تأريض فعال في المنازل لحماية السكان والأجهزة الكهربائية من التيار الكهربائي الزائد. يتم توصيل الأجهزة والمنافذ الكهربائية بالأرض عن طريق سلك التأريض.
فوائد التأريض:
يحمي النظام الكهربائي والأشخاص والأجهزة من التيارات الكهربائية الزائدة، ويساعد في تفادي الصدمات الكهربائية والحرائق، ويزيد من عمر الأجهزة الكهربائية ويحسن أدائها، ويحافظ على الأمان العام في المباني والمنشآت الكهربائية.
طريقة تركيب سلك أرضي: يتم توصيل سلك التأريض بالمصدر الأرضي والنظام الكهربائي، ويجب أن يتم تركيبه بما يتوافق مع المعايير الهندسية والأمنية.
أنواع التأريض الكهربائي :
التأريض الكهربائي في المنازل:
يعتبر التأريض الكهربائي أحد الأمور الهامة في المنازل والمباني السكنية، حيث يوفر الأمان للأشخاص المتواجدين في المبنى ويحميهم من الصدمات الكهربائية والتلف في الأجهزة الكهربائية. يتم تنفيذ التأريض في المنازل عادةً عن طريق إدخال سلك أرضي من خلال الجدار إلى الأرض، ويرتبط هذا السلك بشكل مباشر بقطب التأريض الموجود في الوحدة الكهربائية.
التأريض في الحدائق والأماكن العامة:
تستخدم الأماكن العامة والحدائق أنظمة التأريض كي تحمي المتواجدين فيها من التيار الكهربائي العالي الذي ينشأ في حالة وجود تماس كهربائي. ويتم تركيب سلك أرضي داخل أنبوب بلاستيكي مخصص لذلك يتم حفر حفرة خاصة له، ويتم ربط هذا السلك بقطب التأريض الرئيسي في الشبكة الكهربائية.
أنواع التأريض الكهربائي:
توجد عدة أنواع لأنظمة التأريض الكهربائي، وتختلف حسب الغرض الذي يستخدم له. ومن بين هذه الأنواع:
1- التأريض الوقائي Protective Grounding:
يستخدم لحماية الأشخاص من التيار الكهربائي الخطير في حالة وجود تماس كهربائي. ويتم توصيل هذا التأريض بقطب التأريض الرئيسي في الشبكة الكهربائية.
2- التأريض الهادئ Quiet Grounding:
يستخدم في الأنظمة الإلكترونية حيث يتم توصيل التأريض بالأرض من خلال مقاومة عالية، ويتم استخدامه لتقليل التداخل الكهرومغناطيسي.
عملية قياس الأرضي باستخدام الافوميتر:
تعتبر أداة الافوميتر من أهم الأدوات التي تستخدم لقياس الأرضي، وهي عبارة عن جهاز يتم استخدامه لقياس قيمة المقاومة الكهربائية، حيث يقوم بإرسال تيار كهربائي خفيف جداً عبر الأرض، ويتم قياس مقاومة هذا التيار.
لقياس الأرضي باستخدام الافوميتر، يتم توصيل الجهاز بالأرضي، ثم يتم قياس المقاومة الكهربائية بين الأرضي وأي نقطة أخرى في الدائرة الكهربائية. وبما أن الأرضي هو نقطة مرجعية للفولتية، فإنه يجب أن يكون المقياس عند الصفر، إذا كان الأرضي يعمل بشكل صحيح.
أنواع التأريض الكهربائي:
يوجد عدة أنواع للتأريض الكهربائي، ومن أهمها:
1- التأريض الأساسي:
وهو نوع التأريض الذي يتم توصيله بمصدر الكهرباء، ويستخدم لتوفير الأمان الكهربائي للمستخدمين.
2- التأريض الإضافي:
وهو التأريض الذي يتم إضافته بشكل إضافي لزيادة الأمان الكهربائي، ويتم استخدامه في بعض الأحيان في الأماكن التي تتطلب مستويات عالية من الأمان الكهربائي.
3- التأريض الجانبي:
وهو التأريض الذي يتم استخدامه للحماية من الصواعق، ويتم توصيله بالمعدات الكهربائية التي تحتوي على مكونات حساسة للصواعق.
4- التأريض الاصطناعي:
التأريض الذي يتم توصيله بالأجهزة الكهربائية التي لا تحتوي على التأريض الفعلي، ويتم استخدام
فوائد التأريض:
2- تقليل خطر الحرائق الناجمة عن الأجهزة الكهربائية المعطوبة.
3- توفير الأمان للأشخاص الذين يعملون في المجال الكهربائي وتقليل خطر الصدمة الكهربائية.
4- تحسين جودة التيار الكهربائي وتخفيض مستوى التداخل الكهرومغناطيسي.
5- تحسين أداء الأجهزة الكهربائية وزيادة عمرها
وبالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام التأريض في العديد من الأدوات الكهربائية مثل الأجهزة المنزلية والأدوات الصناعية. فعندما يكون الجهاز موصولًا بالتأريض، يتم توجيه التيار الزائد أو الكهرباء الساكنة إلى الأرض بشكل آمن وفعال.
ويمكن تنفيذ التأريض باستخدام الأسلاك النحاسية أو الصلبة، ويتم توصيلها بالمصدر الرئيسي للتيار الكهربائي أو الجهاز الكهربائي المراد تأريضه. ويتم عادةً تركيب الأسلاك النحاسية تحت سطح الأرض وفي مسار يسهل الوصول إليها عند الحاجة لإصلاحها أو فحصها.
وبشكل عام، فإن نظام التأريض يعد جزءًا مهمًا جدًا من الأنظمة الكهربائية، حيث يساعد في الحفاظ على السلامة والحماية من التيارات الكهربائية الزائدة والصعق الكهربائي، ويجب علينا التأكد من أنه يتم تنفيذه بشكل صحيح وفقًا للمعايير والمواصفات الهندسية المحددة.