صنعت

در دنیای امروزی، تجهیزات الکترونیکی و سیستم‌های پیچیده‌ و حساس در بسیاری از صنایع از جمله مخابرات، پزشکی، خودروسازی، صنایع دفاعی و اطلاعاتی کاربرد دارند. این تجهیزات به دلیل حساسیت بالا و دقت عملکردی که دارند، به راحتی تحت تأثیر نوسانات الکتریکی و دیگر مشکلات برق‌گرفتگی قرار می‌گیرند. نداشتن ارت ساختمان، به‌ویژه در مکان‌هایی که این تجهیزات نصب شده‌اند، می‌تواند مشکلات زیادی را به همراه داشته باشد. ارتینگ یا زمین‌کردن یکی از اصولی‌ترین روش‌ها برای جلوگیری از آسیب به دستگاه‌ها و تجهیزات الکترونیکی است. این سیستم با هدایت جریان‌های اضافی به زمین، از ورود آنها به سیستم‌های حساس جلوگیری کرده و امنیت و پایداری آنها را تضمین می‌کند. در این مقاله به بررسی نقش سیستم ارتینگ در حفاظت از تجهیزات الکترونیکی حساس پرداخته می‌شود.

تعریف ارتینگ و اصول آن

ارتینگ به فرآیند اتصال دستگاه‌ها و تجهیزات الکتریکی به زمین گفته می‌شود تا در صورت بروز نوسانات یا خطاهای الکتریکی، جریان‌های اضافی به زمین هدایت شده و از آسیب به دستگاه‌ها جلوگیری شود. این سیستم به‌ویژه در محیط‌های صنعتی و تجاری که تجهیزات حساس وجود دارد، ضروری است.

انواع سیستم‌های ارتینگ 

ارت تک نقطه‌ای: در این سیستم، اتصال به زمین از یک نقطه مشخص انجام می‌شود. این نوع بیشتر در ساختمان‌های مسکونی و اداری استفاده می‌شود.

ارت چند نقطه‌ای: در این نوع سیستم، چندین نقطه از سیستم به زمین متصل می‌شوند و معمولاً در تأسیسات صنعتی با تجهیزات پیچیده و حساس به کار می‌رود.

ارت ترکیبی: این سیستم به ترکیبی از ارت تک نقطه‌ای و ارت چند نقطه‌ای اطلاق می‌شود که برای سیستم‌های حساس‌تر به کار می‌رود.

اهمیت ارتینگ در حفاظت از تجهیزات حساس

تجهیزات الکترونیکی به دلیل حساسیت بالا، معمولاً در برابر نوسانات برق و تغییرات جریان به راحتی آسیب می‌بینند. در این راستا، سیستم ارتینگ نقش مهمی در کاهش خطرات ناشی از جریان‌های اضافی، شوک‌های الکتریکی، و آسیب‌های ناشی از صاعقه ایفا می‌کند. اهمیت سیستم ارتینگ به شرح زیر است:

کاهش خطرات ناشی از نوسانات الکتریکی: نوسانات برق می‌تواند باعث آسیب‌های جدی به تراشه‌ها و قطعات الکترونیکی شود. سیستم ارتینگ این نوسانات را از بین می‌برد.

پیشگیری از آسیب‌های ناشی از صاعقه: در مناطقی که خطر برخورد صاعقه وجود دارد، ارتینگ نقش بسیار مهمی در جلوگیری از آسیب به تجهیزات الکترونیکی دارد.

کاهش خطرات ناشی از اتصال کوتاه: با اتصال سیستم به زمین، در صورت بروز اتصال کوتاه، جریان اضافی به‌جای وارد شدن به سیستم، به زمین هدایت می‌شود و از آسیب به تجهیزات جلوگیری می‌کند.

مراقبت از منابع تغذیه و مدارهای حساس: تجهیزات حساس، نظیر سرورها و رایانه‌های پیشرفته، نیازمند تأمین جریان برق ثابت و بدون نوسان هستند که سیستم ارتینگ می‌تواند این نیاز را تأمین کند.

پیشنهاد مطالعه: روش‌های مختلف ارتینگ و کاربرد آن‌ها در شرایط محیطی متفاوت

ارتینگ و سیستم‌های الکترونیکی حساس

در بسیاری از صنایع، تجهیزات حساس و پیشرفته نظیر سرورها، دستگاه‌های پزشکی، تجهیزات مخابراتی و غیره در معرض نوسانات برق قرار دارند. به‌طور مثال:

سرورها و مراکز داده: سرورهای کامپیوتری و مراکز داده به دلیل داشتن حجم بالای اطلاعات و وابستگی به کارکرد دقیق، به سیستم‌های ارتینگ نیاز دارند. هرگونه تغییرات در ولتاژ یا جریان برق می‌تواند به از دست رفتن داده‌ها یا آسیب به سخت‌افزار منجر شود.

دستگاه‌های پزشکی: تجهیزات پزشکی از جمله دستگاه‌های تشخیص و درمان بیماری‌ها به حساسیت بسیار بالایی در برابر تغییرات برق نیاز دارند. ارتینگ می‌تواند از بروز آسیب‌های ناخواسته به این دستگاه‌ها و بیماران جلوگیری کند.

سیستم‌های مخابراتی: در ایستگاه‌های مخابراتی، تجهیزات حساس نیازمند ارتینگ هستند تا از اختلال در سیگنال‌ها یا آسیب به دستگاه‌ها جلوگیری شود.

پیامدهای نداشتن سیستم ارتینگ مناسب در صورتی که سیستم ارتینگ در ساختمان‌ها و محیط‌هایی که تجهیزات حساس نصب شده‌اند، نصب نشود یا به‌درستی اجرا نشود، خطرات و مشکلات زیادی به‌وجود خواهد آمد.

آسیب‌های فیزیکی به تجهیزات: نوسانات و جریان‌های اضافی می‌توانند باعث سوختن قطعات حساس الکترونیکی شوند و هزینه‌های بالای تعمیر یا تعویض قطعات را به دنبال داشته باشند.

اختلال در عملکرد سیستم‌ها: بدون سیستم ارتینگ، تجهیزات نمی‌توانند عملکرد بهینه خود را داشته باشند و احتمال بروز مشکلات عملکردی افزایش می‌یابد.

هزینه‌های اضافی تعمیر و نگهداری: مشکلات ناشی از نداشتن ارت مناسب، به‌ویژه در بلندمدت، نیاز به تعمیرات مکرر و هزینه‌های اضافی خواهد داشت.

کاهش عمر مفید تجهیزات: نوسانات و جریان‌های اضافی می‌توانند عمر مفید تجهیزات را کاهش دهند.

استانداردها و راهکارهای بهینه برای نصب ارتینگ

برای اجرای یک سیستم ارتینگ کارآمد، رعایت استانداردهای بین‌المللی ضروری است. برخی از این استانداردها شامل:

IEC 60364: این استاندارد بین‌المللی به تعیین اصول و الزامات نصب سیستم‌های ارتینگ می‌پردازد.

IEEE 1100: این استاندارد نیز بر نحوه طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های ارتینگ در تأسیسات صنعتی تمرکز دارد.

استاندارد ملی ایران (ISIRI): استانداردهای ملی ایران در زمینه ارتینگ، نحوه نصب و اجرای سیستم‌های ارتینگ در ساختمان‌ها و محیط‌های مختلف را مشخص می‌کند.

همچنین، استفاده از مواد مناسب برای سیم‌کشی زمین، انتخاب نقاط مناسب برای نصب سیستم ارتینگ، و رعایت فاصله‌های استاندارد بین سیستم‌ها از جمله نکات مهم در اجرای صحیح این سیستم هستند.

پیشنهاد مطالعه: مشکلات رایج در سیستم‌های ارتینگ و نحوه تشخیص و رفع آن‌ها 

نتیجه‌گیری

سیستم ارتینگ به‌عنوان یک راهکار حیاتی برای حفاظت از تجهیزات حساس الکترونیکی در برابر آسیب‌های ناشی از نوسانات الکتریکی، صاعقه و سایر جریان‌های اضافی شناخته می‌شود. نداشتن ارت ساختمان و نصب نادرست سیستم ارتینگ می‌تواند خطرات جدی برای تجهیزات الکترونیکی و ایمنی افراد ایجاد کند. با توجه به اهمیت روزافزون تجهیزات حساس در صنایع مختلف، توجه به نصب صحیح و بهینه سیستم ارتینگ امری ضروری است تا از بروز مشکلات هزینه‌بر و خطرات احتمالی جلوگیری شود.