همبندی چیست؟
همبندی همپتانسیل کننده (Equipotential Bonding) به معنی اتصال بدنه‌ها، سازه‌ها و تاسیسات الکتریکی و غیر الکتریکی فلزی که در آن واحد در دسترس یک شخص هستند به یکدیگر، با استفاده از یک هادی الکتریکی با سطح مقطع مناسب می‌باشد.
همبندی در سیستم ارت به معنای ایجاد اتصال الکتریکی مناسب بخش های رسانا به یکدیگر با هدف هم پتانسیل سازی آنها می باشد. بعنوان مثال هم بندی ممکن است بین بدنه یک موتور برق با فونداسیون فلزی ساختمان ایجاد شود .
هدف از آن این است که در صورت بروز خطاهایی مانند نشت جریان به بدنه یا القا الکتریکی بر روی بدنه موتور، اختلاف پتانسلی بر روی بدنه موتور و بدنه ساختمان بوجود نیاید. و یا در حد بسیار کمی باشد و از خطراتی مانند شوک الکتریکی جلوگیری گردد.
عکس این خطا نیز می تواند اتفاق بیافتد. چراکه فونداسیون و ستون ساختمان ها در زمین قرار دارند و ممکن است به هر دلیلی برقدار شوند. مانند برخورد صاعقه به زمین نزدیک و یا برخورد صاعقه با ساختمان. در اینصورت سطح پتانسیل فونداسیون ساختمان نسبت به بدنه موتور افزایش خواهد یافت و می تواند برای اشخاص خطر شوک الکتریکی را به همراه داشته باشد.
همبندی می تواند جهت قسمت های فلزی در دسترس و هادی های بیگانه انجام شود. مانند بدنه فلزی تابلوهای برق و فلزات اطراف آن که با زمین در ارتباط مستقیم هستند. این کار با هدف کاهش اختلاف پتانسیل احتمالی بین آنها می باشد. در نهایت تمام این بخش های مختلف به الکترود زمین متصل خواهند شد.
هادیهای بیگانه
در یک ساختمان به غیر از منابع و مصرف کننده های الکتریکی و برقی، بخش های دیگری نیز وجود دارد که از قسمت های فلزی ساخته شده اند. از آن جمله می توان به لوله های فلزی و اتصالات آب و گاز، داکت های فلزی عبور سیم ها و کابل ها، لوله های سیستم سرمایش و گرمایش، استراکچر و ستون های ساختمان، نام برد به این دسته از رساناها، هادی های بیگانه گفته می شود. هادی های بیگانه در واقع بخش های فلزی هستند که جزو هیچ یک از سیستم های برقی نبوده و در حالت عادی با برق کار نمی کنند ولی بنا به دلایلی ممکن است برقدار شوند. بعنوان مثال ممکن است صاعقه به زمین نزدیک برخورد کرده باشد و زمین اصطلاحا برقدار شده باشد. و ستون ساختمان اختلاف پتانسل با الکترود زمین و قسمتهای فلزی ساختمان، ایجاد نماید.
در مثال دیگر فرض کنید یک خطای زمین (اتصال فاز با زمین) رخ دهد. در این صورت تمام فلزات رسانای غیر برقی که با زمین در ارتباط هستند یا در درون زمین قرار دارند. در معرض برق قرار می گیرند و دارای ولتاژ می شوند. بنابراین این احتمال در شبکه برق وجود دارد که به دلایلی مانند خطای زمین، اختلاف پتانسیل های خطرناکی بین رسانای غیر الکتریکی موجود در ساختمان و همچنین بین تمام آنها و زمین اطراف بوجود بیاید.
اینگونه خطاها منجر به جریانهای نامطلوب الکتریکی می شود که از مسیرهای غیر معمول مانند لوله ها یا سازه های ساختمان، جریان می یابند که می توانند باعث ایجاد شوکهای الکتریکی شدید شوند. در نتیجه همبندی آنها و اتصال آنها به زمین، احتمال ایجاد اختلاف پتانسیل های خطرناک بین آنها را کاهش می دهد و به اینصورت تعادل در سیستم الکتریکی برقرار می شود و ایمنی اشخاص و تجهیزات برقی را بیشتر می نماید
همان طور که می دانید در هنگام شارش بار الکتریکی، بارها مسیری را انتخاب می کنند که مقاومت کمتری داشته باشد.
در هنگام برق گرفتگی نیز بارهای الکتریکی از این قانون تبعیت می کنند و ترجیح می دهند برای ادامه شارش، بدن انسان را که مقاومت کمتری دارد انتخاب کنند.
باید توجه کرد که وجود پتانسیل بزرگ برای انسان به خودی خود خطرناک نیست کما اینکه همه ما شاهد نشستن پرندگان بر روی خطوط برق فشار قوی هستیم. آنچه که برای انسان خطرناک است در معرض قرار گرفتن یک اختلاف پتانسیل بزرگ است. در واقع اختلاف پتانسیل 230 ولت است که باعث روشن شدن لامپ‌ها و کارکردن تجهیزات برقی می‌شود. به عبارت دیگر چنانچه به هر دو پایه یک لامپ، سیم فاز 230 ولت را متصل کنید روشن نخواهد شد.
در همبندی با اتصال الکتریکی همه سازه‌های فلزی به هم، از شکل گیری اختلاف پتانسیل خطرناک بین آنها جلوگیری می‌شود.
در این زمان نقش همبندی چیست؟
تمام تجهیزات فلزی ساختمان با استفاده از همبندی (Equipotential Bonding) به هم وصل و هم پتانسیل می شوند تا دیگر هیچ اختلاف پتانسیلی وجود نداشته باشد.
انواع همبندی
همبندی به دو نوع تقسیم می‌شود:
1- همبندی اصلی (Main E.B) که شامل اتصال کلیه تاسیسات فلزی (نظیر لوله‌های آب و گاز و فاضلاب، شیلد کابل برق و تلفن) و اسکلت فلزی و آرماتورهای اسکلت بتنی به شینه اصلی زمین (MET) ساختمان می‌شود.
2- همبندی تکمیلی یا اضافی (Supplementary E.B) که شامل کلیه تاسیسات فلزی داخل محیط‌های خاص نظیر حمام و سرویس دستشویی، استخر، اتاق عمل، دامداری، اسطبل اسب و غیره می‌شود.
انجام اتصالات همبندی، جهت بخشهای فلزی که یکی از شرایط زیر را داشته باشند، الزامی است :
- رساناهایی که در داخل زمین قرار دارند و یا در صورت خطای الکتریکی، احتمال برقدار شدن آنها وجود داشته باشد.
- در دسترس بودن آنها به اندازه ای باشد که امکان تماس بدنی با آنها وجود داشته باشد
- بتوان آنها را با دست لمس کرد
- بتوان آنها را با دست گرفت
- شخص بتواند روی آنها بایستد
نکته:
- معمولا قطعات کوچک که احتمال گرفتن یا لمس آنها با دست کم باشد یا نتوان آنها را با دست گرفت نیاز به همبندی ندارند.
- در محاسبات، کوچکترین دست و کوچکترین پا در نظر گرفته می‌شود.
- در مکان هایی مانند دامداری ها که با حیوانات بطور مستقیم در ارتباط هستند ،کلیه موارد همبندی و تا آنجا که ممکن است ، اجرا شود تا خطر آسیب به حیوانات تا حد مناسبی کاهش یابد.
-
نتیجه:
- نکته مهمی که باید به آن توجه نماییم این است که بیشترین تاکید در همبندی ها، لوله های فلزی و اجزا فلزی ساختمان است که بطور مستقیم با زمین در ارتباط هستند و نیاز است حتما همبندی آنها انجام پذیرد ولی اجزایی که امکان ارتباط بصورت رسانای الکتریکی با زمین ندارند، مانند لوله های پلاستیکی، نیاز به همبندی ندارند.
- اتصال بین ترمینال اصلی سیستم ارت که به سیستم های کنترلی، مخابراتی، کامپیوتری، ابزار دقیق و از این نوع سیستم های حساس، بصورت جداگانه انجام می شود که از آن با نام ” زمین عملیاتی یا ارت عملیاتی” یاد می شود.
- اتصال بین ترمینال اصلی ارت متصل به الکترود زمین و سیستم صاعقه گیر بصورت جداگانه انجام می شود.
- بسیاری از مشکلات تجهیزات حساس کامپیوتری و مخابراتی بدلیل جداسازی سیستم ارت آنها با سیستم ارت تجهیزات الکتریکی دیگر است، جداسازی و عدم همبندی آنها می تواند باعث مشکلات و خطاهای بسیار گردد که یکی از آنها برخورد صاعقه با زمین لوکال و زمین نزدیک است.
یکی از مشکلات دیگر احتمال ایجاد اختلاف پتانسیل های خطرناک، حتی در بازه زمانی کوتاه بین گروه تجهیزات حساس و دیگر تجهیزات است. در چنین مواردی امکان ایجاد اختلاف پتانسیل زیاد و لحظه ای بین تجهیزات و سیستم های حساس وجود دارد.که می تواند به مرور زمان به آنها آسیب جدی وارد کرده و باعث خسارت شوند که با انجام صحیح همبندی، میتوان از این گونه مشکلات جلوگیری نمود. از طرفی همبندی اتصال زمین سیستمهای حساس و تجهیزات الکتریکی قدرت، مشکلاتی را جهت آنها به همراه دارد .که با استفاده از سیستم ارت الکترونیکی جهت حفاظت از سیستمهای حساس ، می توان آسیب ها را به حداقل رساند.
کاربرد ارت الکترونیکی جهت حفاظت بدنه و ارتینگ در سیستمهای حساس کامپیوتری، الکترونیکی و مخابراتی است. و با اتصال و همبندی به ترمینال اصلی زمین، حفاظت از سیستمهای حساس را انجام می دهد و از تاثیر نویزهای الکتریکی و الکترومغناطیسی جلوگیری می نماید.
- در صورتیکه کلیه لوله های اصلی تاسیسات مانند آب و گاز از شرکت مربوطه تا ساختمان و همچنین کلیه لوله های داخلی تاسیسات پلاستیکی باشند، به همبندی نیازی نمی باشد. ولی در صورتیکه بخش فلزی داشته باشند که احتمال برقدار شدن آنها وجود داشته باشد، به همبندی نیازمی باشد. از جمله می توان به استفاده از شیر برقی نام برد که حتما نیاز به همبندی دارد.
- همبندی های اضافی در مکان ها و بخش هایی که خطر شوک الکتریکی وجود دارد، الزامی و لازم است .و هدف از آن کاهش خطراتی مانند ایجاد اختلاف پتانسیل الکتریکی بین بخش های مختلف و در نهایت کاهش شوک الکتریکی است.
از اینگونه مکانها میتوان به اتاق هایی که دارای سرویس بهداشتی و حمام هستند . .و همچنین استخرها، سونا و جکوزی ، بدلیل ارتباط مستقیم با رطوبت و آب ، نام برد که بسیار مهم است . و رعایت قوانین در آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است و نیاز است با دقت و اصرار و وسواس به انجام همبندی های لازم در آن محل ها، اقدام نمود.
مثال:
فرض کنیم تمامی لوله های آب در حمام پلاستیکی هستند و در نتیجه به همبندی نیازی ندارند حتی اگر جنس شیرآلات از فلز باشند. حال فرض نماییم که شخصی در حمام و سرویس بهداشتی منزل خود از دوش برقی و یا شیر برقی استفاده کرده باشد، در این حالت همبندی آنها، لازم است.
- قاب فلزی پنجره ها نیاز به همبندی اضافی ندارند مگر آنکه با سازه فلزی ساختمان اتصال داشته باشند.
- تمامی همبندی ها باید با لیبل مشخص کننده ای که نشان دهد این همبندی جهت حفاظت الکتریکی و شوک های الکتریکی انجام شده است، مجهز شوند، بطوریکه این لیبل براحتی از بین نرود و ساکنان آن ساختمان متوجه اهمیت موضوع باشند.
