کتاب نگاهی کاربردی به سیستم های زمین، حفاظت صاعقه و شیلدینگ

کتاب نگاهی کاربردی به سیستم های زمین، حفاظت صاعقه و شیلدینگ نوشته جلیل خدایاری و شاهرخ شجاعیان می باشد و در چاپ دوم آن در سال 1400 توسط نشر قدیس انجام شده است.

فهرست مطالب:

• مفاهیم پایه
• سیستم اتصال زمین
• تعریف سیستم اتصال زمین
• سیستم اتصال زمین از دیدگاه استانداردها
• سیستم اتصال زمین از دیدگاه تمثیل و طنز
• هدف از اجرای سیستم اتصال زمین
• تاريخچه سیستم اتصال زمین
• مفهوم جرم کلی زمین
• تعریف جرم کلی زمین
• مفهوم حوزۀ مقاومتی و حوزۀ هم‌پتانسیل
• انواع ‌زمین‌کردن
• زمین‌کردن الکتریکی
• زمین‌کردن حفاظتی
• مشخصه‌هاییک سیستم زمین مطلوب
• هم‌بندی هم‌پتانسیل کننده
• الکترودهای زمین مستقل
• زمین تمیز و کثیف
• آثار عبور جریانهای الکتریکی از بدن
• آشنایی با تجهیزات رایج سیستم زمین و کاربآن‌ها
• برخی نکات مهم و عمومی
• انواع الکترودها و متعلقات سیستم زمین
• الکترودهای میله‌ای
• الکترودهای لوله‌ای
• الکترودهای چهارپر
• الکترودهای صفحه‌ای
• الکترودهاییونی
• الکترود مدفون در بتن (یوفر)
• انواع بکفیل‌ها
• خواص و کارکردها
• بنتونیت
• بتن
• بتن‌های هادی
• محاسبات مقاومت الکترودهای زمین
• الکترود میله‌ای
• الکترود میله‌ای مرکب
• میله‌ها در یک راستا باشند:
• میله‌ها در محیطیک چندضلعی باشند
• ترود صف الکحه‌ای
• الکترود تسمه‌اییا سیمی
• الکترود تسمه‌اییا سیمی مرکب
• الکترودهای سیمی چندساقه
• مقاومت الکترود شبکه‌ای
• الکترود مدفون در بتن
• الکترود میله‌ای با بکفیل
• جمع بندی
• سیستم‌های توزیع نیرو
• روش TT
• روش TN
• روش TN-C
• روش TN-S
• روش TN-C-S
• روش IT
• بحث در خصوصیات روش‌های توزیع نیرو
• از دید تشخیص و قطع اتصال کوتاه
• در سیستمIT
• در سیستمTN
• در سیستمTT
• از دید بهره‌برداری
• از دید ولتاژ ناخواستۀ نول (برقدار شدن نول)
• نکاتی درباره هیچ
• حفاظت در برابر صاعقه
• ماهیت صاعقه
• سیستم حفاظت صاعقۀ خارجی
• ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت سیستم صاعقه‌گیر
• توضیحی در باب برخی مفاهیم مهم و چالشی در حفصاعقه
• چالش‌های اساسی
• بررسي چالش 1
• بررسي چالش 2
• بررسي چالش 3
• بررسي چالش 4
• بررسي چالش 5
• تست و بازرسی سیستم‌های زمین
• هدف تست
• آزمونهای سیستم زمین
• محتوای مقررات داخلی
• اصول کار دستگاه ارت‌سنج
• روش‌های تست مقاومت الکترودهای نصب شده
• روش‌های افت پتانسیل
• روششیب
• روش زمین مرده (دوسیمه)
• روش سه نقطه ای
• روش الکترود متصل
• روش کلمپی (تزریق جریان)
• روش مدار تشدید
• انتخاب روش تست و عوامل ایجاد خطا
• اندازه‌گیری مقاومت مخصوص خاک
• روش سه‌سیمه
• روش چهار‌سیمه (ونر)
• تهیه گزارش تست
• تست پیوستگی
• تست پیوستگی هادی‌های هم‌بندی و حفاظتی
• تست مقاومت اتصالات
• تست پیوستگی هادیهای نزولی و شبکۀ زمین
• تست امپدانس حلقۀ اتصال کوتاه
• محاسبه جریان اتصال کوتاه قابل انتظار در امپدانس حلقه
• آشکارسازی و مقابله با اثرات تخلیه بارهای
• منشاء و آثار بارهای الکتریکی ساکن
• کنترل آثار بارهای الکتریکی ساکن
• شدت تولید بارهای الکتریکی ساکن
• شرایط ایجاد جرقه توسط بارهای ساکن
• تجهيزات آشکارسازی الکتريسيتۀ ساکن
• روش‌های کنترل بارهای ساکن
• هم بندی و زمين کردن
• کنترل رطوبت
• يونيزاسيون
• کف‌های کاذب هادی و کفش‌های هادی
• کف‌پوش‌های ضد الکتریسیتۀ ساکن و صمغ‌های هادی
• تمهيدات لازم در نصب و نگهداری
• راهکارهای اطفاء بارهای ساکن در صنايع  مختلف
• صنايع هواپيمايی
• کارخانجات و معادن دارای نقاله‌هایی با کمربند يا تسمۀ انتقال قدرت عايق
• صنايع کاغذ و چاپ
• صنايع پالايشگاهی
• صنايع لاستيک
• صنايع نساجی
• بيمارستان‌ها
• ایستگاه‌های‌تلویزیونی، مانيتورينگ، ديسپاچينگ و شبکه‌های کامپیوتری:
• سالن های مونتاژ قطعات حساس الکترونیکی
• جلوگیری از تخلیۀ بارساکن در مخازن
• روش اندازه گیری مقاومت کف‌پوش ها و دیوارها
• حفاظت ثانویه و برقگیرهای حفاظتی
• آثار صاعقه
• اضافه ولتاژهای ناشی از کلیدزنی
• اضافه ولتاژهای فرکانس قدرت
• حفاظتداخلی (ثانويه)
• یک بررسی نمونه
• اصول کار برق‌گیرهای حفاظتی
• انوع سوییچ‌کنندۀ ولتاژ
• انوع محدود کننده ولتاژ
• رده‌بندی برق‌گیرهای حفاظتی
• حالت‌های حفاظتي برق‌گيرهاي داخلی (ثانویه)
• تعیین ضرورت نصب SPD برمبنای ارزیابی ریسک
• شیلدینگ
• کلیات
• استانداردهای مرتبط با شیلدینگ
• لایه‌بندییا طبقه‌بندی  شیلدینگ
• شیلدینگ اتاق‌ها و تجهیزات
• شیلد کردن ساختمان ها
• تزویج و انواع آن
• منابع توليد اضافه‌ ولتاژهای مخرب
• تزویج های میدان دور و میدان نزدیک
• تزویج القايي میدان نزدیک
• تزویج خازنی میدان نزدیک
• القاي ناشي از ميدان‌هاي الكترومغناطيسي دور
• پدیده نویز (نوفه)
• دلایل ایجاد
• انواع شیلد
• زمین‌کردن شیلدها
• زمین‌کردن فقط از یک‌طرف
• زمین‌کردن از دو‌طرف
• زمین‌کردن از یک‌طرف، ارتباط از طرف دیگر
• مطالب تکمیلی در مورد زمین‌کردن شیلد کلی
• 9-9-3-5زمین‌کردن ترکیبی
• ارتباط شیلدینگ با EMC
• تاثیر نوع سینی‌ها
• نحوه جای‌دادن کابل‌ها در سینی‌ها
• تفکیککابل‌های سیگنال و قدرت در سینیها
• استفاده از هادیهای بیگانۀ زمین شدۀ سازه
• حفظ کیفیت شیلدینگ در هنگام اتصال سینیها
• شیلدینگ در کابل‌های نواری
• نکات مهم در طراحیبرد مدارهای الکترونیکی
• زمین‌کردن شیلد کابل‌های قدرت
• روش‌های خاص ‌هم‌بندی
• روش تکنقطهای ساده و چندگانه
• هم‌بندی امپدانسی
• هم‌بندی متقاطع پیوسته
• هم‌بندی متقاطع قطعهقطعه
• محدود کننده‌های ولتاژ شیلد
• اثر کابل‌های فشار قوی بر کابل‌های کنترل و مخا
• اثر وجود دو رشته کابل در هر فاز
• اثر نحوۀ زمینکردن شیلد
• سیستم زمین در پست‌های توزیع و تداخلات آن
• گرادیان پتانسیل در اطراف الکترود زمین
• گرادیان پتانسیل در اطراف یک الکترود قائم
• گرادیان پتانسیل دراطراف یک الکترود زمین افقی
• خطرات عادی ناشی از گرادیان پتانسیل در اطراف الکترود
• خطرات خاص گرادیان پتانسیل در اطراف الکترود
• تقابل سیستم‌های زمین قدرت (فشارضعیف) و عملیاتی (جریان ضعیف) در تاسیسات
• صورت مسئله
• اشکالات ناشی از وجود دو اتصال زمین مجزای ایمنی و ابزاردقیق
• سيستم‌ زمين مستقل براي ابزاردقيق
• هم‌بندی هم‌پتانسیل کنندۀ کم‌نویز
• تقابل سیستم‌های زمین حفاظتی (فشارمتوسط) و الکتریکی (فشار ضعیف) در پست‌های توزیع
• اتصال زمین مشترک برای فشارمتوسط و فشار ضعیف (TN-a)
• اتصال زمین مجزا برای فشارمتوسط و فشار ضعیف (TN-b)
• مقایسه حالات TN-a و TN-b
• جمع‌بندی کلی با درنظرگرفتن شرایط رایج در کشور برای سیستمTN
• نحوه تست و بازرسی
• برخی نکات تکمیلی درخصوص زمين كردن پست‌هاي هوايي
• خوردگی در سیستم زمین
• مقدمه
• خوردگی اتمسفری
• مقایسه فلزات
• فلزات پر کاربرد در سیستم زمین
• مس
• آلومینیوم
• فولاد معمولی و فولاد گالوانیزه
• خوردگی الکترولیتی
• خوردگی گالوانیک
• انواع پیل‌های خوردگی درخاک
• پیل‌های ناشی از اتصال فلزات غیر هم‌جنس
• پیل‌های تنشی
• پیل‌های ناشی از اختلاف غلظت اکسیژن
• پیل‌های ناشی از اختلاف دما
• برخی نمونه‌ها از تشکیل پیل‌های خوردگی در سیستم‌های زمین
• توصیه‌هایی برای جلوگیری از خوردگی گالوانیکی
• خوردگی جریان سرگردان
• خوردگی فولاد در بتن
• مرور استانداردهای معروف سیستم زمین و خوردگی
• استاندارد IEEE Std 80
• استاندارد IEC 62305
• استاندارد NFPA 780
• بخش C از استاندارد IPS-E-TP-740
• استاندارد IEC 62561
• استاندارد  BS 7430
• سیستم زمین ایستگاه‌های مخابراتی
• مقدمه
• استانداردهای مرتبط
• مروری بر استانداردهایITU
• سیستم زمین و هم‌بندی در ایستگاه‌های مخابراتی
• الزامات سيستم زمين ايستگاه‌هاي مخابراتی بيروني
• بررسی عددی شرایط هم‌بندی شيلد كابل‌ مخابراتی به بدنۀ فلزي دكل
• مراجع فصل
• ارزیابی  و تست سیستم زمین پست‌های فشار قوی و خطوط انتقال
• مقدمه
• زمین کردن ‌هادی‌های بیگانه در پست‌ها و ‌نیروگاه‌ها
• فنس‌ها و نرده‌ها
• شیلد کابل‌های کنترل
• مسائل مربوط به پست‌هایGIS
• مسائل مربوط به زمین کردن برق‌گیرها
• مسائل مربوط به زمین‌های مجزا
• مسائل مربوط به پتانسیل انتقالی
• مسائل مربوط به کابل‌های مخابرات
• مسائل مربوط به ریل‌ها
• مسائل مربوط به زمین‌کردن نول ترانسفورماتور مصرف داخلی
• مسائل مربوط به لوله‌های تاسیساتی
• مسائل مربوط به ‌ساختمان‌های هم‌جوار
• مروری بر استاندارد IEEE Std. 665
• شبکه زمین نیروگاه
• توصیه‌هایی در مورد تجهیزات نیروگاه
• زمین‌کردن تجهیزات کنترل و ابزاردقیق
• حفاظت صاعقۀ تجهیزات و سازه‌های نیروگاه
• اندازه‌گیری پارامترهای ایمنی سیستم زمین پست و نیروگاه
• منابع استنادی
• مراحل ارزیابی و تست سیستم زمین
• تست پیوستگی
• اندازه‌گیری پتانسیل‌های تماسی و گامی و امپدانس شبکۀ زمین
• ‌اندازه‌گیری پتانسیل‌های انتقالی
• ‌اندازه‌گیری امپدانس گذرای سیستم زمین
• اندازه‌گیری امپدانس ضربۀ دکل‌های فشارقوی دارای سیم گارد
• مراجع فصل
• الزامات سیستم زمین و صاعقه‌گیر در سایت‌های نفت، گاز و پتروشیمی
• مقدمه
• مرور استانداردهاي نفت ايران (IPS)
• کلیات
• استاندارد IPS-C-IN-100
• استاندارد IPS-C-IN-190
• استاندارد IPS-E-IN-100
• استاندارد IPS-E-IN-180
• استاندارد IPS-E-IN-190
• استاندارد IPS-E-IN-240
• استاندارد IPS-G-IN-250
• استاندارد IPS-M-IN-220
• جمع‌بندی استانداردهای نفت ایران درحوزه ابزاردقیق (IPS-…-IN)
• استاندارد IPS-E-EL-100
• ارزیابی ریسک و ضرورت سنجی نصب صاعقه‌گیر برای مخازن
• صورت مسئله
• حفاظت ذاتی
• اجزای طبیعی
• مرور استاندارد IPS
• مرور استانداردهایNFPA780:2020
• اساس طراحی سیستم حفاظت صاعقۀ مخازن
• ارزیابی ریسک و حفاظت ثانویه در مخازن
• ضرورت سنجی نصب هادی‌های بای‌پس
• مروری بر دو استاندارد مهم درباره سیستم زمینِ مخازن روزمینی
• مراجع فصل
• تداخل سیستم زمین با حفاظت کاتدیک
• مقدمه
• مروری برمبانی تداخل و جریان سرگردان
• مرور استانداردها
• اﺛﺮات ﺟﺮﻳﺎﻧﻬﺎي ﺳﺮﮔﺮدان ﺗﺄﺳﻴﺴﺎت
• محدود کردن تغییرات مثبت پتانسیل سازه به الکترولیت
• تست تداخل ناشی از هم‌جواری سیستم زمین و حفاظت کاتدیک
• دسته‌بندی تداخل‌های سیستم‌ زمین و حفاظت کاتدی
• راه‌کارهای مقابله با تداخل‌ها و جریان‌های سرگردان
• بررسی مشکلات القای خط برق روی لوله مجاور
• تشخیص و  اثرات جریانAC  و صاعقه
• خطرات شوک الکتریکی برای اپراتور
• آسیب به پوشش لوله
• راه‌کارهای مقابله با تداخل و تزویج در استاندارد NACE ‌SP 0177
• زمين‌كردن يك‌پارچه و غيرگسترده، سپرهاي اتصال كوتاه و سيم‌های كنترل گراديان
• صفحه‌هایكنترل گراديان (صفحۀ هم‌پتانسیل‌کننده)
• زمين‌كردن مستقل سازه‌ها
• آندهای توزیع شده
• تجهيزات مجزاکنندۀDC (پلاريزاسيون‌سل شيميايي، پلاريزاسيون‌سل الكترونيكي، ZEC و ساير تجهيزات مشابه)
• تجهیزات محافظ اضافه ولتاژ (SPD)
• مجزاکننده‌هایDC از نوع شيميايي (الكتروليتي) و حالت‌جامد (الكترونيكي)
• اثر حفاظت کاتدیک روی فونداسیون دکل‌های انتقال برق فشارقوی
• راه‌کارهای مقابله با تداخل‌های آندی وکاتدی