ماهو التأريض؟
هو توصيل كهربائي لجميع الشبكات والتمديدات الكهربائية في المباني السكنية توصيلًا مباشرًا بالأرض دون وجود قوطع تيار أو أجهزة حماية في هذا التوصيل، حيث إن التأريض مطلوب تطبيقه والالتزام به في التمديدات الكهربائية في المباني السكنية حسب المتطلبات الكهربائية لكود البناء السعودي ذي الرقم (401)، وذلك من أجل توفير الأمان والسلامة للسكان ضد الصعقات الكهربائية وكذلك حماية المباني والمعدات والممتلكات ضد نشوب الحرائق، ومن الجدير بالذكر أن الشركة تؤرض صندوق عدادها الخارجي فقط بما فيه محتويات: (عداد، قاطع دائرة، موصلات، إلخ) وليس لها علاقة بداخل المسكن إذ أن ذلك مسئولية المالك حيث يجب أن يتقي.
يمكن أن نعتبر أن “الأرض” كتلة أو جسمًا لا يحمل جهداً كهربائياً أي جهدها هو صفر، أما أجزاء المنظومة الكهربائية فيمكن أن تكون ذات جهد معين مقارنة بجهد الأرض، إن الموصلات الحية (live conductors) أي الأسلاك التي يسري فيها تيار كهربائي تحمل عادة جهداً كهربائياً يكون هو المسؤول عن دفع ذلك التيار الكهربائي عبر الأسلاك، أما الأجزاء المعدنية الأخرى كهياكل وحاويات الأجهزة الكهربائية فهي لاتحمل جهداً خلال تشغيلها الاعتيادي لأنها معزولة تماماً عن أسلاكها ودوائرها الداخلية، ولكن عند حدوث خلل أو تهتُّك في المواد العازلة لتلك الأسلاك بحيث تلامس تلك الهياكل والحاويات فتصبح عندئذ وكأنها جزء منها وبالتالي يسري فيها تيار كهربائي يكون مصدر خطر للمستخدم في إصابته بصعق كهربائي أو تلف وعطب للأجهزة والمعدات.
لكي نفهم ونستوعب وظيفة التأريض، فلنأخذ مثالاً: غسالة ملابس كهربائية منزلية نفترض حدوث تلف في عزل الدوائر الكهربائية الداخلية للغسالة سبَّب تماسًّـا كهربائيًا نتج عنه سريان تيار كهربائي في جسم الغسالة المعدني بحيث لو لمس أيُّ شخص الجسم المعدني للغسالة فسيصاب بصعقة كهربائية، أما إذا كان هذا الجسم مؤرَّضًا (أي موصلاً بالأرض بسلك ينتهي بقضيب أرضي) فإن التيار سيسري من الغسالة إلى باطن الأرض دون أن يسري في جسم الإنسان المستخدم للغسالة.
- الأهداف الرئيسة من عملية التأرض:
- يحمي الأفراد من خطر الصعق الكهربائي.
- يقي من خطر تسرب التيار الكهربائي بصرف التيار المتسرب دون وقوع صعق أوحرائق أو انفجارات.
- يحمي المعدات من أضرار التغيرات المفاجئة والكبيرة في جهد التغذية (voltage surge)، بحيث يعمل على ثبات الجهد أثناء التشغيل العادي.
- يؤمن تشغيلاً مناسباً للمعدات والمنظومة الكهربائية.
- يقوم بحماية المعدات الكهربائية من أخطار الزيادة المفرطة في تيارات العطل بتوفير مسار ذو مقاومة منخفضة إلى الأرض لجعل تيار العطل ذي قيمة معينة تكفي لتشغيل معدات الحماية، مثل: (مصهرات، قواطع).
- المعدات والأجهزة الواجب تأريضها في المباني:
- جميع الأجهزة الكهربائية.
- جميع مخارج البرايز وحدات الإنارة.
- كل الأجسام المعدنية رأسياً ويزيد طولها على (240 سم)، أو الممدودة أفقياً ويزيد طولها على (150 سم) والمعرضة للملامسة.
- مكونات التأريض الوقائي:
- الأرض وهي التربة التي يوضع فيها قضبان التأريض.
- قضبان التأريض.
- كابلات التأريض.
- تجهيزات الربط والوصل.
يمكننا الحصول على أرضي مناسب للمباني السكنية مثلًا باستخدام قضيب معدني واحد أو أكثر يدفن في التربة لغرض تحقيق التماس مع كتلة الأرض، ومن شروط الأرضي الجيد أن تكون مقاومته أقل مايمكن وتتراوح عادة بين (1-5) أوم.
إن الحصول على مثل هذه القيم في تربة ذات مقاومة نوعية عالية لايمكن الوصول إليه ببساطة إلا باستخدام عدد معقول من الأقطاب والقضبان الأرضية وهذا يعني تكاليف إضافية عالية، لذا فإن من الضروري حساب أعلى قيمة مقاومة يسمح بها على أساس المقاومة الكلية لدائرة التسرب الأرضي التي تسمح بمرور تيار تسرب كافٍ لتشغيل أجهزة الحماية ( مصهر، قاطع دورة) لعزل الدائرة الكهربائية المعطوبة.
من المعلوم أن معظم المنشآت الصناعية والتجارية الكبرى تهتم بموضوع التأريض، نظراً لأنه يجنبها الكثير من الخسائر البشرية والمادية _الصعق الكهربائي والحرائق_ ولكن بالنسبة إلى ما يعنينا هنا هو المباني السكنية الخاصة، فكثير من الناس للأسف لايهتمون بهذا الموضوع إما بسبب الجهل أو بسبب التوفير المادي، كما أن كثيراً من المقاولين لايقومون بعمل التأريض أثناء إجراء التمديدات الكهربائية للمنازل وذلك بغرض التوفير المادي، علماً بأنه جزء أساسي من أعمال الكهرباء وتكلفته بسيطة جداً مقارنة بالفوائد التي سنجنيها، فمعظم الحرائق التي تحصل لدينا كما نسمع هو بسبب التماس الكهربائي الذي يعتبر أحد أسبابه الرئيسة هو عدم وجود هذا التأريض، لذا فإن علينا الاهتمام بموضوع التأريض للحفاظ على أرواحنا ومساكننا وممتلكاتنا.
- طريقة عمل التأريض في المنازل.
الأدوات والمواد اللازمة:
قضيب نحاس للتأريض مع مرابط خاصة لربط الكيبل معه.
- مجرفة.
- ملح عادي.
- فحم عادي ناعم.
- قضيب نحاسي.
- مربط نحاسي.
- سلك أرضي.
- مطرقة.
طريقة العمل:
- باستخدام المجرفة وفي موقع ترابي خارج المنزل يتم عمل حفرة بشكل مربع (100 سم ب 100 سم)، وبعمق متر.
- بعد تجهيز الحفرة يتم وضع الملح العادي أو ملح الطعام في الحفرة، ثم ينثر الفحم العادي (فحم التدفئة) على أن يكون ناعماً، وكلما كانت الكمية أكبر كلما كانت النتائج أفضل.
- بعد ذلك قم بوضع القضيب النحاسي داخل الحفرة في مركزها الأوسط، ثم باستخدام المطرقة قم بتثبيت القضيب النحاسي داخل الحفرة بشكل محكم، ولكن اِحرص على أن يكون القضيب النحاسي بارز عن الحفرة بمقدار( 10 سم) أو (20 سم).
- قم بتغطية الحفرة بالتراب، ولا تحدث أي أضرار إن قمت بوضع الماء على الحفرة بعد دفنها.
- قم بوضع المربط النحاسي في أعلى القضيب، ثم خذ السلك الأرضي المذكورة وقم بشده بإحكام داخل المربط ومدده نحو مركز القواطع في المنزل وقم بعمل جسر نحاسي لربطه فيه، ومن ثم سيتم توزيع الخطوط إلى كافة غرف المنزل حسب قطر كل سلك.
- بالنسبة لنظم التأريض فهي متعددة كما جاء في الكود الكهربائي ويمكن تطبيق أي منها طالما أنه يحافظ على سلامة المستخدم وحماية ممتلكاته ووقاية معداته، وهذا أحدها المبين في الشكل أدناه:
Figure 36-1-A1 TN-S system with separate neutral conductor and protective conductor throughout the system
ملاحظة: قد يتم توفير تأريض إضافي لـ PE في التوزيع والتركيب.
Figure 36-1-A2 TN-S system with separate earthed line conductor and
protective conductor throughout the system
- نظام (TN-C-S) حيث يتم الجمع بين وظائف الموصل المحايد والوقائي في موصل واحد في جزء من النظام، انظر الأشكال (36-1-B1 و 36-1-B2 و 36-1-B3).
وظائف الموصل المحايدة والوقائية مجتمعة في موصل واحد في جزء من النظام.
ملاحظة: قد يتم توفير تأريض إضافي لـ (PEN أو PE) في التثبيت.
Figure 36-1-B1 TN-C-S system 3-phase, 4-wire, where the PEN is separated into PE and N elsewhere in the installation
