التأريض الكهربائي للمنشآت: مقاومة الأرضي والفحص الدوري

وظيفة التأريض والربط

التأريض يوصل المنشأة بالأرض عن طريق أقطاب الأرضي. والربط (Bonding) يوصل الأجزاء المعدنية المكشوفة والغريبة (هياكل المعدات، المواسير، الحديد الإنشائي، حوامل الكابلات) ببعضها حتى تبقى على نفس الجهد. معاً يسمحان لجهاز الحماية بفصل العطل بسرعة كما تطلب IEC 60364-4-41، ويحدّان الجهد الذي قد يلمسه الشخص، ويعطيان مرجعاً ثابتاً للأجهزة والإلكترونيات، ويصرّفان الصواعق والكهرباء الساكنة بأمان.

الأقطاب والموصلات والبارات

الوصلات تحت الأرض تتم بكلامبات معتمدة أو لحام حراري (كادويلد). ومقاسات الموصلات يحددها التصميم حسب IEC 60364-5-54.

مقاومية التربة: لماذا تكون القراءات عالية في المواقع السعودية

مقاومة الأرضي تعتمد أساساً على التربة. الرمل الجاف والحصى والصخر مقاوميتها عالية، وتزيد أكثر مع جفاف التربة وحرارتها في الصيف. قِس مقاومية التربة قبل التصميم، عادة بطريقة الأوتاد الأربعة (Wenner)، حتى يُبنى توزيع الأقطاب على بيانات حقيقية.

• انزل أعمق: الأسياخ الموصولة تصل لطبقات أرطب وأكثر ثباتاً.
• استخدم أسياخاً أكثر: الأسياخ على التوازي تقلل المقاومة، بشرط تباعدها، عادة بمسافة لا تقل عن طول السيخ المدقوق، حتى لا تتداخل مناطق تأثيرها.
• استخدم مواد تحسين التربة: ردم منخفض المقاومة حول الأسياخ والموصلات (راجع IEC 62561-7) يحسن التلامس مع التربة. وتجنب الملح والفحم لأنهما يسببان تآكل القطب ويذوبان مع الوقت.

كم أوم المطلوب؟

لا توجد قيمة نظامية واحدة تنطبق على كل المواقع. كثير من مواصفات المشاريع تطلب قيماً في حدود 1 إلى 5 أوم تقريباً حسب النظام، وقيماً أقل لمحطات التحويل والمنشآت الحساسة. والقيمة المستهدفة تحددها مواصفة المشروع ومتطلبات شركة الكهرباء والمصمم. وهناك قاعدتان قياسيتان مفيدتان:

نظام TT مع قواطع التسرب (IEC 60364-4-41): RA × IΔn ≤ 50 فولت

ولأنظمة الحماية من الصواعق توصي IEC 62305-3 بمقاومة أرضي منخفضة، أقل من 10 أوم إن أمكن عند القياس بتردد منخفض. حاسبة الأرضي في موقعنا تقدّر مقاومة الأسياخ من مقاومية التربة ومقاس السيخ.

طرق القياس

• طريقة هبوط الجهد (ثلاثة أطراف): يُدق وتد التيار بعيداً خارج منطقة تأثير القطب، ووتد الجهد على 62% من المسافة. حرّك وتد الجهد حوالي 10% من المسافة للأمام والخلف، فإذا بقيت القراءات متقاربة فالنتيجة صحيحة. يُفصل القطب المراد قياسه عادة من وصلة الفحص بعد تأمين المنشأة.
• جهاز الكلامب (بدون أوتاد): يقيس بدون أوتاد ولا فصل، لكن فقط حيث يوجد مسار عودة موازٍ عبر أقطاب أخرى مثل الأنظمة متعددة التأريض، ولا يستطيع قياس سيخ واحد منفصل.
• استمرارية الربط: جهاز قياس المقاومة المنخفضة يفحص موصلات الحماية والربط من بار الأرضي الرئيسي إلى كل معدة.

الفحص الدوري

الأرضي يضعف بصمت: الوصلات تتآكل، والشرائط تنقطع أثناء أعمال الحفر، ووصلات الفحص تُترك مفتوحة. الفحص الدوري حسب IEC 60364-6، وفحص نظام الصواعق حسب IEC 62305-3، يشمل الفحص النظري لغرف التفتيش والكلامبات والملصقات، وقياس كل قطب واستمرارية الربط، وتسجيل النتائج مع التاريخ وحالة التربة. قارن كل نتيجة مع القياس الأول، فالارتفاع المستمر يدل على تآكل أو وصلة مقطوعة. والقياس في نهاية موسم الجفاف يعطي أسوأ حالة. أما الفترة بين الفحوصات فتتبع خطة صيانة المالك ومواصفة المشروع.

الحماية من الصواعق والزيادات المفاجئة

أرضي نظام مانعة الصواعق (IEC 62305) يجب ربطه مع الأرضي الرئيسي للمنشأة حتى يرتفع جهد الموقع كله معاً أثناء الصاعقة؛ الأرضيات المنفصلة غير المربوطة تسبب جهوداً خطيرة بينها. وأجهزة الحماية من الزيادات المفاجئة (SPD) على خطوط التغذية والبيانات الداخلة تكمل الحماية.

ما الذي ترسله لنا لنجهز التسعيرة

قطر وطول السيخ، والوصلات ورؤوس الدق، والكلامبات، ومقاس وطول الشريط أو الموصل، وبارات الأرضي ووصلات الفحص، وغرف التفتيش، ومواد تحسين التربة، وأي أجهزة قياس تحتاجها (جهاز ثلاثة أطراف، كلامب، أوم ميتر للمقاومة المنخفضة). وإذا لديك قياس مقاومية التربة والقيمة المستهدفة أرسلها مع المخطط، ونسعّر قائمة المواد كاملة.

أسئلة شائعة

هذا الدليل معلومات عامة، والاختيار النهائي يجب أن يتبع تصميم المشروع والمواصفات المعتمدة وبيانات المصنع.