مقال علمي عن التأريض: أخطاء التركيب، المشاكل، والحلول
بسم الله الرحمن الرحيم
بعد ملاحظتي للكثير من مشاكل التأريض لدى البعض، سأضع بين أيديكم أخطاء تركيب التأريض، المشاكل الشائعة التي تواجه المنظومات، والحلول الهندسية الصحيحة لتلافيها.
أولاً: مكونات نظام التأريض
لضمان عمل نظام التأريض بكفاءة عالية، يجب أن تكتمل عناصره الأساسية والتي تشمل:
أقطاب التأريض (الحربات): التي تُدق في الأرض للوصول إلى مستوى الرطوبة المطلوب.
الصفيحة النحاسية: والتي تعتبر ضرورية جداً لزيادة مساحة التلامس مع التربة وتسهيل تبديد الشحنات الكبيرة.
سلك التأريض: الناقل للشحنات من المنظومة إلى الأرض.
غراء الجونتي: مادة أساسية تُستخدم لتغليف وحماية نقاط التوصيل (وسنأتي على ذكر أهميتها لاحقاً).
مواد تحسين التربة: مثل الفحم والملح لخفض مقاومة الأرض.
ثانياً: أسباب فشل التأريض وتلف أجهزة الهايبرد والبطاريات
تتعرض العديد من أجهزة الهايبرد (الإنفرترات) والبطاريات للصدمات الكهربائية والتلف بسبب أخطاء كارثية في التركيب، من أبرزها تركيب بئر تأريض واحد وتوصيله بالألواح، وجهاز الإنفرتر، ومانع الصواعق، وقاطع الحماية (SPD). وهنا تكمن المشكلة للأسباب التالية:
خلط الشحنات: يؤدي الاشتراك في بئر واحد إلى خلط الشحنة الزائدة القادمة من الإنفرترات مع الصدمة العالية الخارجة من الألواح، مما يسبب ارتداداً للتيار وتلفاً مباشراً لمداخل الجهاز.
عجز مانع الصواعق: يُعتبر مانع الصواعق خط الدفاع الأول، وفي حال عجزه عن امتصاص الصدمة بالكامل في بئر مشترك، فإن الصدمة ستمر وتنتشر فوراً إلى الأجهزة، البطاريات، والألواح. لذلك وجب التنبيه بخطورة هذه الممارسة.
ثالثاً: أنواع التأريض وطرق تركيبه السليمة
تتعدد أنواع التأريض هندسياً لتشمل التأريض بالوتد (الحربة)، التأريض بالصفيحة، والتأريض الشبكي.
مهما كان النوع المستخدم، يجب التأكيد بشدة على الشد الجيد وربط السلك بإحكام في نقاط التوصيل. والأهم من ذلك هو تغليف نقطة الاتصال جيداً بغراء الجونتي؛ وذلك لضمان عدم تأكسد النحاس في طرف السلك مع مرور الوقت. فتأكسد النحاس يسبب ضعفاً أو انعداماً في التوصيل الجيد، مما يجعل نظام التأريض بأكمله بلا فائدة لحظة وقوع الصاعقة.
رابعاً: الاستراتيجية الأفضل (تعدد آبار التأريض)
الوضع الأمثل هندسياً لتركيب منظومة تأريض آمنة هو تنفيذ من 2 إلى 3 آبار تأريض منفصلة، وتُقسم كالتالي:
خط الدفاع الأول (مانع الصواعق): كما ذكرت سابقاً، يُعتبر مانع الصواعق خط الدفاع الأول، ويفضل عمل بئر تأريض منفصل له منفرداً. ففي حال وقوع صاعقة وعجز النظام عن تحمل قوة الصدمة، تضمن هذه العزلة عدم انتقال الكارثة إلى باقي الأجهزة وتأتي هنا أهمية المرحلة الثانية.
خط الدفاع الثاني (الألواح وقاطع الحماية SPD): يجب عمل بئر تأريض مستقل للألواح وقاطع الـ SPD. وظيفة القاطع هي عدم السماح لمرور التيار العالي إلى الجهاز عند الوصول لجهد معين، وتمريره بدلاً من ذلك إلى الأرض وامتصاص الصدمة.
ملاحظة هامة: في حال تم توصيل الإنفرتر مع قاطع الحماية SPD في نفس البئر، فإنك تلغي عمله تماماً! فعندما يحول القاطع التيار إلى الأرض، سترتد الصدمة وتمر إلى الإنفرتر مسببة تلفه. لذلك، يجب توصيل الألواح وقاطع الحماية SPD منفردين لبئر تأريض واحد.
خط الدفاع الثالث (الجهاز وقاطع الحماية الكهربائي): يُخصص بئر تأريض للإنفرتر وقاطع الحماية (AC SPD) لضمان سلامة أكيدة ومطلقة للمنظومة.
بدائل التنفيذ:
إذا كنت تريد تنفيذ بئري تأريض (2) فقط، فالأفضل هو تركيب الخطوة الثانية والثالثة.
أما إذا كنت ترغب في تركيب منظومة تأريض واحدة فقط، فعليك باتباع الخطوة الثانية فقط.
التركيب
علا الاقل
عمل بئر تاريض واحد طريقة التركيب الحفره يجب ان تكون
بي الموصفات التاليه 50×50 سموالعمق 180 سم
الادوات
سيخ من 14الى 16ملي
صفيحه 40 ملي
سلك 12ملي
30حبه خواص 14ملي
2 شوايل فحم متوسط الحجم
1 ملح خشن 40كليو
غراء جونتي
SPD
400 فولت اعلا جهد
التركيب
بعد الحفر بي العمق والمساحه المطلوبه يتم عمل فتحه في الصفيحه في المنتصف
وتثبيتها في الربع السفلي لسيخ التاريض قص 4 اسلاك من متر وتثبيث خواص 14 ملي في طرف واحد
يتم تثبيت الاطراف المخوصه بي الزواياء الاربعه الى الصفيحه وتجميع باقي الاطراف
الى اعلا نقطه ممكنه في سيخ التاريض وتوصيلهم وربطهم جيدا مع الطرف السلك المتبقي المتجه الى الاواح
وتغليف المنطقه بي لاصق جيد
وتركيب غراء الجونتي فوقهم لعزلهم جيدا يتم خلط الفحم والملح جيدا ووضع ربع الكميه في الحفره اولا
وضع السيخ والصفيحه
داخل الحفره والحرص علا ملامسه الفحم والملح اسفل الصفيحه تم صب ما تبقي من الملح والفحم داخل الحفره والدفن بسرعه لضمان عدم التاكسد بسرعه
وتوصيل السلك الى الاواح والقاطع الحمايه
كتبه المهندس أمين العكثبي
