همبندی تجهیزات الکتریکی

 همبندی تجهیزات الکتریکی

همبندی تجهیزات الکتریکی یکی از اصول کلیدی در ایمنی تجهیزات و سیستم‌های الکتریکی است که با اتصال بدنه تجهیزات یا ساختار به زمین از برق‌گرفتگی جلوگیری می‌کند. این فرآیند با فراهم‌کردن یک مسیر بازگشتی برای ولتاژهای سرگردان، خطرات ناشی از خرابی قطعات الکتریکی را کاهش می‌دهد. اهمیت همبندی  الکتریکی صحیح در صنایع مختلف مانند ساختمان‌سازی، صنایع نفت و گاز، و هوافضا به دلیل افزایش ایمنی و جلوگیری از آسیب‌های احتمالی به تجهیزات و افراد، غیرقابل انکار است.

همبندی الکتریکی چیست؟ 

 صرف اتصال فیزیکی تجهیزات به زمین یا ساختار به همبندی الکتریکی ختم نمی‌شود. این فرآیند تحت تأثیر عوامل متعددی قرار دارد که بر کیفیت و کارایی زمین کردن تجهیزات اثر می‌گذارند. اجرای صحیح این تکنیک از طریق رعایت استانداردها و دستورالعمل‌های مشخص، ایمنی افراد و تجهیزات را تضمین می‌کند.

دسته‌بندی‌های همبندی (Bonding Classifications)

 همه تجهیزات و سیستم‌ها را نمی‌توان با یک شیوه مشابه همبندی کرد. شش دسته‌بندی اصلی برای همبندی وجود دارد که هرکدام مجموعه‌ای از استانداردهای خاص خود را دارند:

1.      کلاس A: آنتن

o  عناصر تابشی باید همراه با یک صفحه زمین با امپدانس کم نصب شوند و نباید الگوهای تابش مورد نظر را تحت تأثیر قرار دهند.

2.      کلاس C: مسیر بازگشت جریان

o  امپدانس کل مدار، شامل سیم‌ها، کابل‌ها، زمین و اتصالات، نباید از محدودیت‌های زیر تجاوز کند:

•       برای ولتاژ نامی 28 ولت: حداکثر افت ولتاژ مجاز 1 ولت در عملکرد پیوسته و 2 ولت در عملکرد متناوب.
•       برای ولتاژ نامی 115 ولت: حداکثر افت ولتاژ مجاز 4 ولت در عملکرد پیوسته و 8 ولت در عملکرد متناوب.
•       برای ولتاژ نامی 200 ولت: حداکثر افت ولتاژ مجاز 7 ولت در عملکرد پیوسته و 14 ولت در عملکرد متناوب.

4.      کلاس H: خطر شوک الکتریکی

o  کانال‌هایی که سیم‌های الکتریکی را حمل می‌کنند، باید دارای اتصالی با مقاومت کمتر از 0.1 اهم به ساختار باشند.

5.      کلاس L: حفاظت در برابر رعد و برق

o  هادی‌ها باید برابر یا بزرگ‌تر از سیم 12AWG باشند.

o  از اتصالات لحیم‌کاری‌شده در اجزای EWIS که برای حمل جریان‌های ناشی از رعد و برق طراحی شده‌اند، استفاده نشود.

6.      کلاس R: پتانسیل‌های فرکانس رادیویی (RF)

o  تمامی اجسام رسانا با طول بیش از 12 اینچ که در فاصله کمتر از 1 فوت از آنتن فرستنده بدون شیلد قرار دارند، باید به ساختار متصل شوند.

7.      کلاس S: بار الکترواستاتیکی

o  تجهیزات خارجی یا آن‌هایی که در معرض بارهای الکتریکی ناشی از اصطکاک قرار دارند، باید به‌ صورت مکانیکی به ساختار متصل شوند.

آماده‌سازی و آزمایش همبندی تجهیزات الکتریکی

1.     جریان خطای موجود (Available Fault Current): جریان خطای موجود میزان مقاومت مجاز برای همبندی را تعیین می‌کند. نقاط اتصال آسیب‌دیده یا خورده‌شده می‌توانند نقاط داغ ایجاد کنند که ممکن است منجر به اشتعال یا اختلال در عملکرد دستگاه‌های حفاظتی شود.
2.     آماده‌سازی سطح باندینگ:

o  سطح باید از هرگونه چربی، رنگ، لاک یا ناخالصی تمیز شود.

o  استفاده از پاک‌کننده‌های شیمیایی مناسب بر اساس نوع سطح توصیه می‌شود (مطابق با استاندارد MIL-C-5541).

3.     تجهیزات آزمایشی مناسب:

o  استفاده از مولتی‌مترهای دستی برای اندازه‌گیری مقاومت کافی نیست.

o  تسترهای تخصصی که جریان بالا عبور می‌دهند یا مقاومت را با دقت بیشتری اندازه‌گیری می‌کنند، توصیه می‌شوند.

4.     نکته مهم
   یک مولتی‌متر دستی استاندارد برای اندازه‌گیری مقاومت در سطح‌های باند شده مناسب نیست. اغلب این دستگاه‌ها دقتی در حدود ±0.1 اهم دارند که با توجه به مقادیر قبلی، حاشیه خطای بسیار بزرگی است. علاوه بر این، آلودگی‌ها یا ناخالصی‌های موجود بین سطوح باند شده ممکن است در هنگام استفاده از یک مولتی‌متر با ولتاژ 9 ولت DC مقدار مقاومت کمی را نشان دهند، اما این مقاومت می‌تواند در شرایط جریان خطا به طور قابل توجهی افزایش یابد.

محدودیت‌های همبندی تجهیزات الکتریکی

 تجهیزاتی که در محیط‌های حاوی سوخت‌ها و گازهای انفجاری قرار دارند، باید دارای اتصالاتی با مقاومت پایین باشند. هرگونه تجاوز از مقادیر مجاز می‌تواند به احتراق بخارات انفجاری منجر شود.

مزایای همبندی صحیح تجهیزات الکتریکی

•       افزایش ایمنی کاربران و تجهیزات
•       کاهش خطرات ناشی از شوک الکتریکی
•       جلوگیری از آسیب‌های ناشی از رعد و برق یا بار الکترواستاتیکی
•       بهبود عملکرد تجهیزات با کاهش نویزهای فرکانس رادیویی

این تصویر نموداری است که محدودیت‌های همبندی را برای تجهیزات در مناطق حاوی سوخت‌ها و گازهای انفجاری نشان می‌دهد.

• محور افقی:

 جریان خطا (Fault Current) بر حسب آمپر (Amperes). مقادیر از 0.01 آمپر تا 10,000 آمپر را نشان می‌دهد.

• محور عمودی: 

مقاومت همبندی (Bond Resistance) بر حسب میلی‌اهم (Milliohms). مقادیر از 0.01 میلی‌اهم تا 10 میلی‌اهم را نشان می‌دهد.

سطوح کلیدی در نمودار:

1. Maximum Bond Resistance (حداکثر مقاومت باندینگ): خطی است که سطح مقاومت مجاز برای همبندی را مشخص می‌کند.
2. Hazard Level (سطح خطر): خطی است که نشان می‌دهد مقاومت‌های بالاتر از این سطح می‌توانند خطرناک باشند و منجر به احتراق بخارات انفجاری شوند.

کاربرد:
برای اطمینان از ایمنی، مقاومت همبندی باید زیر سطح حداکثر مجاز و دور از سطح خطر باشد. جریان خطا و مقاومت همبندی باید به دقت ارزیابی شوند تا از این مقادیر تجاوز نشود.

سوالات متداول (FAQ)

1.    
   

   چرا همبندی تجهیزات الکتریکی مهم است؟

   همبندی صحیح خطر برق‌گرفتگی و خرابی تجهیزات را کاهش داده و ایمنی سیستم را افزایش می‌دهد.

2.     چگونه می‌توان از کیفیت همبندی اطمینان حاصل کرد؟

   با استفاده از تجهیزات تخصصی آزمایش و رعایت استانداردهای معتبر می‌توان کیفیت همبندی را تضمین کرد.

3.     آیا برای تمامی تجهیزات از یک روش همبندی استفاده می‌شود؟

   خیر، روش همبندی بر اساس نوع تجهیزات و محیط مورد استفاده متفاوت است.

نتیجه‌گیری:

http://namaelectric.com/wp-content/uploads/2025/03/Capture.jpg
 یکی از ارکان اصلی ایمنی تجهیزات و سیستم‌های الکتریکی همبندی  است. رعایت استانداردها، آماده‌سازی صحیح، و استفاده از تجهیزات آزمایشی مناسب می‌تواند از خطرات احتمالی جلوگیری کرده و عمر مفید تجهیزات را افزایش دهد.