مقدمه تأسیسات الکتریکی

امروزه نقش انرژی الکتریکی در صنعت مانند جریان یافتن خون در رگ های موجود زنده است. این توصیف
اهمیت نقش تولید، انتقال و توزیع انرژی برق را بیان می کند. در این واحد کار درباری تولید، انتقال و توزیع
انرژی الکتریکی و همچنین مفاهیم پایه در برق توضیحات اجمالی داده خواهد شد و سپس به مدارات در
تأسیسات الکترکیی پرداخته می شود.

به محلی که در آن انرژی الکترکیی تولید می شود نیروگاه برق می گویند. در نیروگاه برق برای تولید انرژی
الکترکیی از طریق مولدهای الکترکیی، به ی ک انرژی مکان کیی نیاز است تا بتوان این مولد ها را به حرکت
درآورد. انرژی مکان کیی می تواند نیروی آب، نیروی بخار آب، نیروی یک موتور احتراقی و غیر آنها باشد .

تولید انرژی الکتریکی به روش های زیر امکان پذیر است:
الف) با استفاده از انرژی آب:
ب) با استفاده از سوخت:
ج) با استفاده از انرژی های نو:

انتقال انرژی الکتریکی:

انرژی الکتر کیی پس ازتولید، توسط سیم های هوایی و دکل ها (پایه های فلزی) از محل نیروگاه برق به سمت شهرها و روستاهایی که قرار است برق رسانی شود، انتقال داده می شود.

توزیع انرژی الکتریکی:

انرژی الکترکیی پس از تولید در نیروگاه و انتقال توسط خطوط انتقالبه محل مصرف کننده ها می رسد. در ورودی مراکز مصرف، که عمدتاً مناطق مسکونی شهرها، روستاها و همچنین مراکز صنعتی هستند، ولتاژ خیلی زیاد که انتقال ی افته طی چند مرحله تا حدی ک اهش می یابد ک ه برای مصرف کننده ها قابل استفاده باشد.

به همین منظور در محله ها و در مرحلۀ آخر به ولتاژ های 400 ولت برای مصرف کننده های سه فاز و 230
ولت برای مصرف ک ننده های ی ک فاز )تک فاز( تبدیل و توزیع می شود. در شبکۀ برق ایران توزیع برق در
محلات و خیابان ها به صورت پنج سیمه و توسط تیرهای برق (ستون های بتونی) صورت می گیرد. 

برای مشترکانی مانند منازل مسکونی ویلایی وواحد های تجاری ک ه مصرف ک ننده های تک فاز دارند، برق تک فاز نیاز است و شرکت توزیع برق، ک ابلی دو سیمه دارای ی ک سیم فاز و ی ک سیم نول برای آنها
اختصاص می دهد.اماب رای مجتمع های مسکونی و تجاری، صنایع وک شاورزیکه مصرف کننده های سه فاز مانند الکتروموتورهای سهفاز دارند برق سه فاز نیاز است و باید ک ابل 4 سیمه اختصاص داده شود. این ک ابل 4 رشته دارای سه رشته سیم برای برق سه فاز و ی ک رشته سیم برای نول است. برای ورود ک ابل برق از روی تیر برق به داخل ساختمان، باید در نمای ساختمان لوله ای با سایز مناسب را به صورت غلاف تعبیه ک رد. در این قسمت به تشریح مفاهیم پایه در برق می پردازیم.

کمیت های الکتریکی

 جریان الکتر کیی  شدت جریان: چنانچه الکترون های ی ک اتم را در ی ک مسیر )سیم مسی( حرکت دهیم
به وجود می آید. هر چه تعداد الکترون ها بیشتر باشد، میزان شدت جریان الکتر کیی بیشتر خواهد بود. جریان
نشان می دهند. )I( الکتر کیی را با حرف برای درخواست انشعاب برق در واحد های مسکونی باید با توجه به مصارف وسایل الکتر کیی در آن واحد، مقدارئ شدت جریان را از ادارۀ برق درخواست ک رد. شدت جریان های تک فاز استاندارد برای انشعاب برق 25 و 32 آمپر است.

اختلاف پتانسيل الکتریکی (ولتاژ): نیرویی را ک ه باعث به وجود آمدن جریان الکتر کیی در مدار می شود
ی ا ولتاژ می نامند. ولتاژهایی که در کارهای روزمره با آن سروکار داریم عبارتند از: 

نیروی محرکه الکتر کیی 
1/5 ولت ولتاژ پیل های خشک (قلمی)، 12 ولت ولتاژ باتری های خودرو، 220 ولت ولتاژ منازل مسکونی
ویلایی، 380 ولت ولتاژ مجتمع های مسکونی و مراکز صنعتی

انرژی الکتریکی:

حاصل ضرب توان در زمان را انرژی می گویند.برای اندازه گیری انرژی الکتر کیی از ک نتور استفاده می کنند. ک نتورها قادرند مقدار انرژی الکتر کیی مصرفی را در سه فاصله زمانی شامل زمان های ک م مصرف، مصرف متوسط و اوج مصرف اندازه گیری کنند(کنتورهای سه تعرفه). حفاظت و ایمنی در برق به دليل اقتصادي بودن توليد انرژي الكتريكي و همچنين تبدیل ساده آن به انرژي های دیگر استفاده از اين انرژي تا سال ها برقرار خواهد بود ولي خطرات اين انرژي بر روي بدن انسان هرگز تغيير نخواهد كرد و استفاده از آن هميشه و در همه جا با

خطراتي روبه روبوده است. مهم ترين اين خطرات به شرح زیر است:
الف( خطر برق گرفتگي: تماس موجودات زنده با هادی جریان الکتر کیی و عبور این جریان از بدن شخص را برق گرفتگی می گویند. خطر برق گرفتگي موجب از دست دادن جان انسان و… مي گردد.

ب(خطر آتش سوزی: اتصال كوتاهي كه در مسير جريان برق رخ مي دهد باعث ايجاد جرقه و سوختن لوازم الكتريكي و همچنين . بنابراین پیش گیری از حوادث برق و رعایت اصول حفاظت و ایمنی می تواند حوادث ناشی از آن را به نحو قابل ملاحظه ای کاهش دهد.

خطاهاي ناشي از جريان برق
خطاهاي ناشي از جريان برق عمدتاً به دو دسته تقسيم مي شوند:
الف( اتصال بدنه: اتصال سيم حامل جريان برق به بدنه دستگاه را اتصال بدنه مي گويند. لذا ممکن است
براثر گذشت زمان و فرسودگی دستگاه های الکتر کیی و ی ا گرمای ناشی از عبور جریان در سیم ها، قسمتی از
عایق سیم ضعیف شود و ی ا به مرور زمان از بین برود و در نتیجه خطرساز باشد.
ب( اتصال كوتاه: اتصال مستقیم دو سيم بدون روكش عایق كه نسبت به هم داراي اختلاف پتانسيل
الكتريكي مي باشند را اتصال كوتاه مي گويند. در این حالت جریان بسیار شدیدی از سیم ها عبور خواهد ک رد
که بسیار خطرناک خواهد بود.

فيوز:

فیوز ی ک وسیله حفاظتی است ک ه در تأسيسات الکتريکي براي جلوگيري از صدمه ديدن و معيوب
شدن وسايل به کار مي رود. اين وسيله بايد طوري انتخاب شود ک ه هنگام اتصال ک وتاه، در ک وتاه ترين زمان
ممکن و قبل از اينکه صدمه اي به سيم ها و تأسیسات الکتريکي برسد، دستگاه را از برق جدا ک نند.
کلید خودکار مینیاتوری:کلید خودکار مينياتوري از سه قسمت مغناطيسي )جريان زياد در مدت زمان
C و B کم( ، حرارتي ) افزایش تدریجی جریان( و ک ليد تشکيل شده است. اين ک لیدهای خودکار در دو نوع
در راه اندازي الکتروموتورها C در مصارف روشنايي به کار مي رود و تندکار است و نوع B ساخته می شوند. نوع مورد استفاده قرار مي گيرد و ک ندکار است

حفاظت الکتریکی
به اقداماتی ک ه باید در تأسیسات الکتر کیی انجام داد تا اینکه خطرات ناشی از جریان برق باعث صدمه زدن به
اشخاص و دستگاه های الکتر کیی نگردد، حفاظت الکتر کیی می گویند.
انواع حفاظت

حفاظت سيم ها و كابل ها و دستگاه هاي الكتر كيي: وقتی برای مدت زمانی از سیم ها جریان بیش از
حد نرمال )جریان اضافی( و ی ا در مدت زمان بسیار ک می جریان بسیار شدیدی )جریان اتصال ک وتاه( عبورکند،
سيم ها گرم می شوند و این گرمای بیش از حد باعث صدمه دیدن عایق آنها شده و می تواند باعث آتش سوزی و
خسارت های زیادی به تأسیسات الکتر کیی شود. برای حفاظت سیم ها می توان از فیوز ها استفاده نمود. معمولاً
در محل های مسکونی برای حفاظت سیم های روشنایی از فیوز 10 آمپر و برای سیم های پریز های تک فاز از
فیوز 16 آمپر استفاده می شود.

حفاظت اشخاص: تحقيقات نشان می دهد كه بخشی از برق گرفتگی ها در اثر تماس مستقيم با سيم حامل
برق در حمام، استخر، حياط، زير زمين، پارك ها و يا مکان هاي مرطوب بوده كه جريان برق مستقيماً از بدن
افراد عبور كرده است و بخشی دیگر به علت فرسودگي سیم ها و يا عايق نبودن صحيح دستگاه هاي برقي
صنعتي و خانگي و يا سيم كشي هاي غلط اتفاق افتاده است .

انواع حفاظت اشخاص
برای ک اهش امکان برق گرفتگی افراد از سیستم های ایمنی استفاده می شود. متداول ترين آنها عبارت اند از:
حفاظت توسط سيستم اتصال زمين
حفاظت توسط ک لید جریان نشتی )محافظ جان(
حفاظت توسط سیم اتصال زمین ) ارت(: در این نوع حفاظت قسمت های فلزي بدنۀ دستگاه هاي برقي
كه ممکن است شخص آن را لمس كند و دچار برق گرفتگی شود، توسط ی ک سیم به زمین وصل می شوند.
در اين صورت اگر دستگاهي اتصال برق به بدنه پيدا كند، جريان برق به جاي عبور از بدن شخص از طريق
این سيم، به زمين متصل مي شود. زيرا مقاومت سيم زمين )سيم ارت( بسيار كمتر از مقاومت بدن شخص
است. سیستم اتصال زمین در انواع متنوعی اجرا می شود.