ارتینگ الکتریکی به فرآیند انتقال تخلیه فوری جریان الکتریکی به طور مستقیم به زمین گفته می‌شود. این انتقال با کمک هادی کم مقاومت انجام می‌شود. در واقع ترتیبی است که از طریق آن یک تأسیسات الکتریکی به وسیله‌ای برای اتصال به زمین متصل می‌شود. اگرچه گاهی اوقات از ارتینگ برای اهداف کاربردی استفاده می‌شود، اما معمولاً در خدمات ایمنی کاربرد دارد. به عنوان مثال، در مورد خطوط تلگراف، از ارتینگ به عنوان یک هادی برای صرفه‌جویی در هزینه سیم برگشت در یک مدار طولانی استفاده می‌شود.

اگر در یک تأسیسات الکتریکی خطایی رخ دهد و این تأسیسات فاقد سیستم ارتینگ باشد، ممکن است فردی با لمس یک قسمت فلزی برقدار دچار شوک الکتریکی شود، زیرا برق از بدنه تجهیزات به عنوان مسیری به زمین استفاده می‌کند. وظیفه ارتینگ فراهم کردن یک مسیر جایگزین برای جریان خطا به زمین است.

بیشتر اوقات، از آهن گالوانیزه با روکش مس و یا لوله های مسی برای ارتینگ استفاده می‌شود. ارتینگ به عنوان مسیر ساده برای جریان نشتی عمل می‌کند. زمین با پتانسیل صفر، جریان اتصال کوتاه تجهیزات را می‌گیرد. بنابراین، ارتینگ سیستم و تجهیزات را از آسیب‌های احتمالی محافظت می‌کند.

اهداف استفاده از سیستم اتصال زمین

در بخش قبلی، در مورد اینکه سیستم اتصال زمین چیست و چه کاری انجام می‌دهد صحبت کردیم. اکنون می‌خواهیم برخی از مهمترین اهدافی را که اتصال زمین برای آنها به کار می‌رود، فهرست کنیم.

مدارهای الکتریکی به چند دلیل به زمین یا در واقع به زمین متصل می‌شوند. در زیر تعدادی دلیل وجود دارد که نشان می‌دهد چرا استفاده از سیستم اتصال زمین مهم است.

    - حفاظت شخصی

    - حفاظت سیستم الکتریکی

    - حفاظت در برابر پالس‌های الکترومغناطیسی

    - حفاظت در برابر صاعقه

    - امپدانس به اندازه کافی کم برای تسهیل عملکرد حفاظت رضایت‌بخش در شرایط خطا.

    - حفاظت ولتاژ، در محدوده معقول در شرایط خطا

    - عایق‌بندی درجه‌بندی شده در ترانسفورماتورهای قدرت.

    - محدود کردن ولتاژ به زمین روی مواد رسانا که هادی‌های الکتریکی یا تجهیزات را احاطه کرده‌اند.

انواع سیستم‌های ارتینگ

در بخش قبل، برخی از اهداف و مقاصد مهمی که ارتینگ برای آنها به کار می‌رود را بیان کردیم. در مورد انواع مختلف حفاظت‌هایی که یک سیستم ارتینگ ارائه می‌دهد صحبت کردیم. اکنون قصد داریم انواع مختلف سیستم‌های ارتینگ را شرح دهیم.

پنج روش اساسی برای ارتینگ و تأمین نول یک تأسیسات الکتریکی وجود دارد. این پنج روش و اختصارات آنها در زیر نامگذاری و توضیح داده شده است.

TN-S

در این روش، یک نقطه اتصال واحد بین نول منبع تغذیه و زمین در ترانسفورماتور منبع تغذیه وجود دارد. کابل‌های منبع تغذیه دارای هادی‌های محافظ نول و زمین جداگانه (S.N.E.) هستند. اساساً، هادی نول یک «هسته» چهارم است و هادی زمین یک غلاف محافظ تشکیل می‌دهد. مشتری ممکن است یک ترمینال زمین متصل به غلاف کابل سرویس یا یک هادی زمین جداگانه داشته باشد.

در بسیاری از کشورها از جمله انگلیس و قبل از معرفی سیستم‌های ارتینگ چندگانه حفاظتی (PME یا TN-C-S)، روش TN-S تقریباً آرایش استاندارد بود.

TN-C-S

در این روش، کابل‌های منبع تغذیه دارای یک غلاف بیرونی فلزی ترکیبی نول و زمین با پوشش PVC هستند. غلاف ترکیبی نول و زمین، PEN (خنثی محافظ زمین) است.

منبع تغذیه در محل مشتری معمولاً TN-S خواهد بود، به این معنی که نول و زمین از هم جدا هستند و فقط در محل ورودی سرویس به هم متصل می‌شوند. در ورودی تابلوی توزیع مشتری، سیستم TN-C است.

PNB

اتصال حفاظتی نول در واقع نوعی سیستم TN-C-S است که یک ترمینال زمین متصل به نول منبع تغذیه را برای مشتری فراهم می‌کند. اما باید به خاطر داشته باشید که نول فقط در یک نقطه به زمین متصل است. این روش برای استفاده یک مشتری با ترانسفورماتور اختصاصی خود است.

TT

این روش سیستمی است که در آن منبع تغذیه فقط در یک نقطه زمین می‌شود، اما غلاف‌های کابل و قطعات فلزی در معرض نصب مشتری از طریق یک الکترود جداگانه که مستقل از الکترود منبع تغذیه است، به زمین متصل می‌شوند.

IT

این سیستمی است که اتصال مستقیمی بین قطعات برق‌دار و زمین ندارد، اما قطعات رسانای در معرض دید آن به زمین متصل هستند. گاهی اوقات برای ساده‌سازی طرح حفاظتی مورد نیاز برای تشخیص اولین خطای زمین، یک اتصال امپدانس بالا به زمین ارائه می‌شود.