مقدمه تأسیسات الکتریکی

امروزه نقش انرژی الکتریکی در صنعت مانند جریان یافتن خون در رگ های موجود زنده است. این توصیف
اهمیت نقش تولید، انتقال و توزیع انرژی برق را بیان می کند. در این واحد کار درباری تولید، انتقال و توزیع
انرژی الکتریکی و همچنین مفاهیم پایه در برق توضیحات اجمالی داده خواهد شد و سپس به مدارات در
تأسیسات الکترکیی پرداخته می شود.

به محلی که در آن انرژی الکترکیی تولید می شود نیروگاه برق می گویند. در نیروگاه برق برای تولید انرژی
الکترکیی از طریق مولدهای الکترکیی، به ی ک انرژی مکان کیی نیاز است تا بتوان این مولد ها را به حرکت
درآورد. انرژی مکان کیی می تواند نیروی آب، نیروی بخار آب، نیروی یک موتور احتراقی و غیر آنها باشد .

تولید انرژی الکتریکی به روش های زیر امکان پذیر است:
الف) با استفاده از انرژی آب:
ب) با استفاده از سوخت:
ج) با استفاده از انرژی های نو:

 

 

انتقال انرژی الکتریکی:

انرژی الکتر کیی پس ازتولید، توسط سیم های هوایی و دکل ها (پایه های فلزی) از محل نیروگاه برق به سمت شهرها و روستاهایی که قرار است برق رسانی شود، انتقال داده می شود.

توزیع انرژی الکتریکی:

انرژی الکترکیی پس از تولید در نیروگاه و انتقال توسط خطوط انتقالبه محل مصرف کننده ها می رسد. در ورودی مراکز مصرف، که عمدتاً مناطق مسکونی شهرها، روستاها و همچنین مراکز صنعتی هستند، ولتاژ خیلی زیاد که انتقال ی افته طی چند مرحله تا حدی ک اهش می یابد ک ه برای مصرف کننده ها قابل استفاده باشد.

به همین منظور در محله ها و در مرحلۀ آخر به ولتاژ های ۴۰۰ ولت برای مصرف کننده های سه فاز و ۲۳۰
ولت برای مصرف ک ننده های ی ک فاز )تک فاز( تبدیل و توزیع می شود. در شبکۀ برق ایران توزیع برق در
محلات و خیابان ها به صورت پنج سیمه و توسط تیرهای برق (ستون های بتونی) صورت می گیرد. 

برای مشترکانی مانند منازل مسکونی ویلایی وواحد های تجاری ک ه مصرف ک ننده های تک فاز دارند، برق تک فاز نیاز است و شرکت توزیع برق، ک ابلی دو سیمه دارای ی ک سیم فاز و ی ک سیم نول برای آنها
اختصاص می دهد.اماب رای مجتمع های مسکونی و تجاری، صنایع وک شاورزیکه مصرف کننده های سه فاز مانند الکتروموتورهای سهفاز دارند برق سه فاز نیاز است و باید ک ابل ۴ سیمه اختصاص داده شود. این ک ابل ۴ رشته دارای سه رشته سیم برای برق سه فاز و ی ک رشته سیم برای نول است. برای ورود ک ابل برق از روی تیر برق به داخل ساختمان، باید در نمای ساختمان لوله ای با سایز مناسب را به صورت غلاف تعبیه ک رد. در این قسمت به تشریح مفاهیم پایه در برق می پردازیم.

 

کمیت های الکتریکی

 جریان الکتر کیی  شدت جریان: چنانچه الکترون های ی ک اتم را در ی ک مسیر )سیم مسی( حرکت دهیم
به وجود می آید. هر چه تعداد الکترون ها بیشتر باشد، میزان شدت جریان الکتر کیی بیشتر خواهد بود. جریان
نشان می دهند. )I( الکتر کیی را با حرف برای درخواست انشعاب برق در واحد های مسکونی باید با توجه به مصارف وسایل الکتر کیی در آن واحد، مقدارئ شدت جریان را از ادارۀ برق درخواست ک رد. شدت جریان های تک فاز استاندارد برای انشعاب برق ۲۵ و ۳۲ آمپر است.

اختلاف پتانسیل الکتریکی (ولتاژ): نیرویی را ک ه باعث به وجود آمدن جریان الکتر کیی در مدار می شود
ی ا ولتاژ می نامند. ولتاژهایی که در کارهای روزمره با آن سروکار داریم عبارتند از: 

نیروی محرکه الکتر کیی 
۱/۵ ولت ولتاژ پیل های خشک (قلمی)، ۱۲ ولت ولتاژ باتری های خودرو، ۲۲۰ ولت ولتاژ منازل مسکونی
ویلایی، ۳۸۰ ولت ولتاژ مجتمع های مسکونی و مراکز صنعتی

 

انرژی الکتریکی:

حاصل ضرب توان در زمان را انرژی می گویند.برای اندازه گیری انرژی الکتر کیی از ک نتور استفاده می کنند. ک نتورها قادرند مقدار انرژی الکتر کیی مصرفی را در سه فاصله زمانی شامل زمان های ک م مصرف، مصرف متوسط و اوج مصرف اندازه گیری کنند(کنتورهای سه تعرفه). حفاظت و ایمنی در برق به دلیل اقتصادی بودن تولید انرژی الکتریکی و همچنین تبدیل ساده آن به انرژی های دیگر استفاده از این انرژی تا سال ها برقرار خواهد بود ولی خطرات این انرژی بر روی بدن انسان هرگز تغییر نخواهد کرد و استفاده از آن همیشه و در همه جا با

خطراتی روبه روبوده است. مهم ترین این خطرات به شرح زیر است:
الف( خطر برق گرفتگی: تماس موجودات زنده با هادی جریان الکتر کیی و عبور این جریان از بدن شخص را برق گرفتگی می گویند. خطر برق گرفتگی موجب از دست دادن جان انسان و… می گردد.

ب(خطر آتش سوزی: اتصال کوتاهی که در مسیر جریان برق رخ می دهد باعث ایجاد جرقه و سوختن لوازم الکتریکی و همچنین . بنابراین پیش گیری از حوادث برق و رعایت اصول حفاظت و ایمنی می تواند حوادث ناشی از آن را به نحو قابل ملاحظه ای کاهش دهد.

خطاهای ناشی از جریان برق
خطاهای ناشی از جریان برق عمدتاً به دو دسته تقسیم می شوند:
الف( اتصال بدنه: اتصال سیم حامل جریان برق به بدنه دستگاه را اتصال بدنه می گویند. لذا ممکن است
براثر گذشت زمان و فرسودگی دستگاه های الکتر کیی و ی ا گرمای ناشی از عبور جریان در سیم ها، قسمتی از
عایق سیم ضعیف شود و ی ا به مرور زمان از بین برود و در نتیجه خطرساز باشد.
ب( اتصال کوتاه: اتصال مستقیم دو سیم بدون روکش عایق که نسبت به هم دارای اختلاف پتانسیل
الکتریکی می باشند را اتصال کوتاه می گویند. در این حالت جریان بسیار شدیدی از سیم ها عبور خواهد ک رد
که بسیار خطرناک خواهد بود.

 

فیوز:

فیوز ی ک وسیله حفاظتی است ک ه در تأسیسات الکتریکی برای جلوگیری از صدمه دیدن و معیوب
شدن وسایل به کار می رود. این وسیله باید طوری انتخاب شود ک ه هنگام اتصال ک وتاه، در ک وتاه ترین زمان
ممکن و قبل از اینکه صدمه ای به سیم ها و تأسیسات الکتریکی برسد، دستگاه را از برق جدا ک نند.
کلید خودکار مینیاتوری:کلید خودکار مینیاتوری از سه قسمت مغناطیسی )جریان زیاد در مدت زمان
C و B کم( ، حرارتی ) افزایش تدریجی جریان( و ک لید تشکیل شده است. این ک لیدهای خودکار در دو نوع
در راه اندازی الکتروموتورها C در مصارف روشنایی به کار می رود و تندکار است و نوع B ساخته می شوند. نوع مورد استفاده قرار می گیرد و ک ندکار است

 

 

حفاظت الکتریکی
به اقداماتی ک ه باید در تأسیسات الکتر کیی انجام داد تا اینکه خطرات ناشی از جریان برق باعث صدمه زدن به
اشخاص و دستگاه های الکتر کیی نگردد، حفاظت الکتر کیی می گویند.
انواع حفاظت

حفاظت سیم ها و کابل ها و دستگاه های الکتر کیی: وقتی برای مدت زمانی از سیم ها جریان بیش از
حد نرمال )جریان اضافی( و ی ا در مدت زمان بسیار ک می جریان بسیار شدیدی )جریان اتصال ک وتاه( عبورکند،
سیم ها گرم می شوند و این گرمای بیش از حد باعث صدمه دیدن عایق آنها شده و می تواند باعث آتش سوزی و
خسارت های زیادی به تأسیسات الکتر کیی شود. برای حفاظت سیم ها می توان از فیوز ها استفاده نمود. معمولاً
در محل های مسکونی برای حفاظت سیم های روشنایی از فیوز ۱۰ آمپر و برای سیم های پریز های تک فاز از
فیوز ۱۶ آمپر استفاده می شود.

حفاظت اشخاص: تحقیقات نشان می دهد که بخشی از برق گرفتگی ها در اثر تماس مستقیم با سیم حامل
برق در حمام، استخر، حیاط، زیر زمین، پارک ها و یا مکان های مرطوب بوده که جریان برق مستقیماً از بدن
افراد عبور کرده است و بخشی دیگر به علت فرسودگی سیم ها و یا عایق نبودن صحیح دستگاه های برقی
صنعتی و خانگی و یا سیم کشی های غلط اتفاق افتاده است .

انواع حفاظت اشخاص
برای ک اهش امکان برق گرفتگی افراد از سیستم های ایمنی استفاده می شود. متداول ترین آنها عبارت اند از:
حفاظت توسط سیستم اتصال زمین
حفاظت توسط ک لید جریان نشتی )محافظ جان(
حفاظت توسط سیم اتصال زمین ) ارت(: در این نوع حفاظت قسمت های فلزی بدنۀ دستگاه های برقی
که ممکن است شخص آن را لمس کند و دچار برق گرفتگی شود، توسط ی ک سیم به زمین وصل می شوند.
در این صورت اگر دستگاهی اتصال برق به بدنه پیدا کند، جریان برق به جای عبور از بدن شخص از طریق
این سیم، به زمین متصل می شود. زیرا مقاومت سیم زمین )سیم ارت( بسیار کمتر از مقاومت بدن شخص
است. سیستم اتصال زمین در انواع متنوعی اجرا می شود.