التأريض الكهربائي وأهميته في المحافظة على الأرواح والممتلكات

التأريض: هو توصيل كهربائي متعمد لجهاز كهربائي أو شبكة أجهزة توصيلًا مباشراً بالأرض بدون وجود فيوز أو مفتاح أو قاطع في هذا الاتصال. لذا فإن التأريض مطلوب لتوفير السلامة للمنظومة الكهربائية وللعاملين في المنشأة.
ابتداء يمكن اعتبار الكرة الأرضية بأنها كتلة هائلة جدا لاتحمل جهدا كهربائيا أي جهدها هو صفر. أما أجزاء المنظومة الكهربائية فيمكن أن تكون ذات جهد معين مقارنة بجهد الأرض. إن الموصلات الحية (LIVE CONDUCTORS) لأجزاء المنظومة الكهربائية تحمل عادة جهدا كهربائيا خلال إشتغالها الإعتيادى ، أما الأجزاء المعدنية الأخرى كهياكل وحاويات للأجهزة الكهربائية فهى لاتحمل جهدا خلال إشتغالها الاعتيادى لكنها يمكن أن تكون ذات جهد عند حدوث عطب كهربائى مما يعرض المنشآت والعاملين للخطر، إن لم يتم اتخاذ إجراءات وقائية من بينها إيصال تلك الأجزاء إلى الشبكة الأرضية.
لكي نفهم فكرة التأريض فلنأخذ جهاز منزلي بسيط مثل السخان الكهربائي يتكون من سلك حراري معزول عن جسم السخان المعدني الخارجي. تفترض الآن حدوث إنهيار أو تلف في عزل السلك الكهربائي ينتج عن هذا ارتفاع جهد الجسم المعدني إلى جهد الخط، فإذا لمس أي شخص الجسم المعني فإنه يأخذ صدمة كهربائية، ولكن عند توصيل جسم السخان إلى الأرض فإن التيار سيسري من السخان إلى باطن الأرض، وفي الحالة المثالية عندما تكون المقاومة مساوية للصفر فإن الشخص الملامس للسخان لن يتعرض للأذى.
الأهداف الرئيسة من عملية التأرض:
يحمى الأفراد من خطر الصعق الكهربائي.
يقي من خطر التفريغ الكهربائي بحمل التيار الخاطئ دون وقوع حرائق أو إنفجارات.
يحمى المعدات من أضرار التغيرات المفاجئة والكبيرة في جهد التغذية(VOLTAGE SURGE) حيث يعمل على ثبات الجهد أثناء التشغيل العادي.
يؤمن تشغيلاً مناسباً للمعدات والمنظومة الكهربائية.
يقوم بحماية المعدات الكهربائية من أخطار الزيادة المفرطة في تيارات الخطا بتوفير مسار ذي مقاومة منخفضة إلى الأرض لجعل تيار الخطا ذي قيمة معينة تكفي لتشغيل معدات الحماية مثل (مصهرات ، قواطع ).
المعدات والأجهزة الواجب تأريضها في المباني:
جميع الاجهزة الكهربائية
جميع مخارج البرايز ووحدات الإنارة
كل الأجسام المعدنية رأسياً ويزيد طولها على 240 سم أو الممدة أفقيا ويزيد طولها على 150 سم والمعرضة للملامسة.
مكونات التأريض الوقائي:
الأرض وهي التربة التي يوضع فيها الكترودات التأريض
الكترودات التأريض
كابلات التأريض
تجهيزات الربط والوصل
يمكننا الحصول على أرضي مناسب للدور السكنية مثلًا باستخدام قضيب معدني واحد أو أكثر يدفن في التربة لغرض تحقيق التماس مع كتلة الأرض. من شروط الأرضي الجيد ان 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 الأرضية وهذا يعني كلف عالية، لذا فإن من الضروري حساب أعلى قيمة مقاومة يسمح بها على أساس المقاومة الكلية لدائرة العطب الأرضي التي تسمح بمرور تيار عطب كافٍ لاشتغال أجهزة الحماية ( صهيرة، قاطع دورة) لعزل الدائرة الكهربائية المعطوبة.
على حسب علمي معظم المنشآت الصناعية والتجارية الكبرى تهتم بموضوع التأريض نظرا لأنه يجنبها الكثير من الخسائر البشرية والمادية (الصعق الكهربائي والحرائق) ، ولكن مايعنيني هنا هو المنشآت 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، علما بأنه جزء أساسي من أعمال الكهرباء وتكلفته بسيطة جدا مقارنة بالفوائد التي سنجنيها. فمعظم الحرائق التي تحصل لدينا كما نسمع هو بسبب الالتماس الكهربائي، الذي يعتبر أحد أسبابه الرئيسية هو عدم وجود هذا التأريض. لذا فإني أوصى جميع من يقرأون هذا المقال ولديهم الرغبة في البناء الاهتمام بموضوع التأريض للحفاظ على أرواحهم وممتلكاتهم.
مع تمنياتي للجميع بالسلامة..
*مهندس مستشار سلامة صناعية..