ارت تستر

ارت تستر

ارت تستر چیست ؟


ارت تستر وسیله ای برای محاسبه مقاومت الکترود زمین می باشد . برای انجام این تست می توانیم از روش های مختلفی استفاده کنیم که در ادامه به معرفی آنها خواهیم پرداخت.
 

انواع ارت تستر

 

ارت تستر از لحاظ ساختاری به دو دسته زیر تقسیم می شود :

 
  1. ارت تستر آنالوگ

  2. ارت تستر دیجیتال
     

ارت تستر آنالوگ : ارت سنج آنالوگ با صفحه نمایش عقربه ای مقاومت اندازه گیری شده را نمایش می دهد. این مدل در گذشته کارایی بیشتری داشته است اما با پیشرفت تکنولوژی اکثر مهندسان برق از ارت تستر دیجیتال استفاده می کنند چرا که دقت بیشتری نسبت به مدل آنالوگ دارد.

ارت تستر دیجتال : ارت سنج دیجیتال دقت و کیفیت مناسبی در محاسبه مقاومت الکترود زمین یا همان مقاومت چاه ارت دارد . برای سنجش این پارامتر با توجه به شرایط محل تست و امکاناتی که مورد نیاز می باشد می توانیم از روش های متفاوتی استفاده کنیم .

نکته : ارت تستر دیجیتال بر اساس استفاده کردن یا نکردن از پراب ها و الکترودهای کمکی برای محاسبه مقاومت الکترود زمین به 2 دسته زیر تقسیم می شود .

  • ارت تسترهایی که قابلیت اجرای تست با روش دو سیمه ( ارت مرده ) , سه سیمه ( بررسی افت پتانسیل با روش های مختلف ) , چهار سیمه ( برای سنجش مقاومت مخصوص خاک ) را دارند

  • ارت سنج کلمپی که برای انجام محاسبات نیازی به استفاده از پراب و الکترود کمکی ندارد

 

اجزای ارت تستر دیجیتال

 

در شکل زیر شما تصویر یک ارت تستر دیجیتال را مشاهده می کنید. بخش های مختلف آن به تفکیک روی تصویر زیر نمایش داده شده است.

 
 
 
 

امکانات ارت تستر
 

یک دستگاه ارت تستر معمولا دارای تعدادی الکترود کمکی به عنوان الکترود کمکی جریان و ولتاژ می باشد . از طرفی برای برقراری اتصال بین الکترودهای کمکی و قسمت های مرتبط در ارت سنج نیاز به پراب هایی با طول متفاوت داریم تا با استفاده از آنها ولتاژ و جریان مورد نیاز را حساب کرده و مقاومت چاه ارت را به دست بیاوریم.
 

روش های محاسبه مقاومت الکترود زمین با ارت تستر دیجیتال

 

برای محاسبه مقاومت الکترود زمین با استفاده از ارت تستر دیجیتال می توان از روش های دوسیمه و سه سیمه و چهار سیمه و کلمپی استفاده کنیم.
 
اندازه گیری مقاومت چاه ارت به روش دو سیمه ( ارت مرده ) : برای محاسبه مقاومت الکترود زمین با استفاده از این روش نیازی به استفاده از الکترود کمکی نداریم . در واقع در این روش ما به جای به استفاده از الکترود کمکی , از الکترودهای ارت مجازی یا هادی بیگانه استفاده می کنیم. منظور از هادی بیگانه آن بخشی از هادی است که جزیی از تاسیسات الکتریکی را تشکیل نداده باشد ( مثل لوله های فلزی آب و گاز , میلگرد یا اسکلت فلزی فوندانسیون ساختمان ) .این یک ویژگی مثبت برای استفاده از ارت سنج در مکان هایی هست که با محدودیت فضا روبه رو هستیم .
اما این روش دارای محدودیت هایی نیز می باشد . پس از پایان تست با روش 2 سیمه عددی که دستگاه به عنوان مقاومت نشان می دهد برابر با مجموع مقاومت الکترود زمین و مقاومت ارت مجازی می باشد و نسبت به روش های دیگر دقت پایین تری دارد . از طرفی ما برای اطمینان از صحت عدد به دست آمده در محاسبه مقاومت چاه ارت با روش های دیگر , می توانیم از تکرار مراحل اندازه گیری در فاصله های مختلف استفاده کنیم . اما امکان این کار در روش 2 سیمه وجود ندارد.

 

تصویری از این روش گذاشته شود ( صفحه 8) و توضیح نحوه محاسبه مقاومت ارت مجازی و فرمول مربوطه

اندازه گیری به روش سه سیمه : برای محاسبه مقاومت چاه ارت با استفاده از روش 3 سیمه نیاز به 2 الکترود کمکی داریم . یکی به عنوان الکترود کمکی جریان که در دورترین فاصله ممکن نسبت به الکترود اصلی قرار می گیرد و دیگری الکترود کمکی ولتاژ که در فاصله بین الکترود کمکی جریان و الکترود اصلی قرار می گیرد.

نکته :باید به این نکته توجه کنیم که هر 3 الکترود باید در یک خط قرار داشته باشند.

به طور کلی برای کار با روش سه سیمه با توجه به شکل زیر ابتدا الکترود اصلی را با استفاده از پراب به قسمت E دستگاه متصل نموده و الکترود جریان را با استفاده از پراب بلندتر به قسمت C دستگاه وصل می کنیم و جریان AC ثابت ( منظور جریان موثر AC هست ) بین الکترود جریان و الکترود اصلی را محاسبه می کنیم .سپس با استفاده از پراب کوتاه تر الکترود کمکی ولتاژ را به قسمت P دستگاه متصل می کنیم و افت ولتاژ بین الکترود اصلی و الکترود کمکی ولتاژ را حساب می کنیم تا با استفاده از نسبت ولتاژ به جریان مقاومت الکترود زمین را به دست بیاوریم .
روش 3 سیمه نسبت به روش 2 سیمه روش کاربردی تر و مهم تری می باشد چرا که عدد به دست آمده توسط دستگاه در این روش دقیق تر بوده و منحصرا خود مقاومت الکترود زمین می باشد اما همان طور که در بالا گفتیم در روش دو سیمه باید از عدد به دست آمده مقاومت ارت مجازی را کم کنیم تا به عدد اصلی برسیم.

نکته : برای محاسبه به این روش باید در حین اجرای تست , الکترود اصلی را از شبکه جدا کنیم.

 

محل قرار دادن تصویر مربوطه
 

روش 3 سیمه با توجه به نحوه محاسبه مقاومت چاه ارت , به 3 دسته زیر تقسیم می شود :

 
  • روش 3 سیمه کلاسیک

  • روش 3 سیمه شیب دار

  • روش 3 سیمه ساده شده
     

روش سه سیمه کلاسیک : برای تست با این روش الکترود جریان را در دورترین نقطه نسبت به الکترود اصلی قرار داده و الکترود ولتاژ را در فاصله های مختلف از نزدیکترین فاصله به الکترود اصلی تا نزدیکترین فاصله به الکترود جریان قرار داده و مقادیر مختلف را به دست می آوریم. در فاصله نزدیک به الکترود اصلی و الکترود جریان منحنی به دست آمده دارای شیب زیادی می باشد . اما در فاصله بین دو الکترود ناحیه صافی به دست می آید که می توانیم مقاومت الکترود زمین را با توجه به آن محاسبه کنیم.

روش سه سیمه ساده شده : در روش کلاسیک برای رسیدن به نتیجه دلخواه نیاز به تکرار تست در فواصل مختلف داشتیم تا منحنی مورد نظر را به دست بیاوریم که این کار قطعا به زمان زیاد و مکان وسیعی نیاز داشت تا تست در مکان های مختلف اجرا شود .طبعا این روش دشواری هایی را برای ما ایجاد می کرد.
پس برای از بین بردن مشکلات فوق , با توجه به نتایج به دست آمده متوجه شدیم که مقدار مقاومت الکترود زمین در فاصله 62% الکترود ولتاژ نسبت به الکترود اصلی از دقت بالاتری نسبت به سایر نقاط برخوردار می باشد . پس برای سریع تر و راحت تر انجام دادن مراحل اندازه گیری این نتیجه را مورد استفاده قرار دادیم .
اما از آنجایی که ممکن است خاک اطراف محل کوبیدن الکترود ولتاژ در فاصله 62% همگن نباشد , برای اطمینان بیشتر در هنگام محاسبه مقاومت چاه ارت , این تست را در فاصله ی 50% و 70% هم می توانیم تکرار کنیم تا از صحت نتیجه به دست آمده اطمینان حاصل شود.به این صورت که اگر مقاومت به دست آمده در فاصله ی 50% و 70% حدود پنج درصد از مقاومت الکترود زمین در فاصله 62% کمتر باشد , نتیجه به دست آمده مورد تایید قرار می گیرد .

روش چهار سیمه  : تا اینجا ما با استفاده از روش دو سیمه و سه سیمه اقدام به محاسبه مقاومت الکترود زمین کردیم. اما در مواقعی ممکن است نیاز به تعیین بهترین محل احداث سیستم ارت داشته باشیم که در این مورد باید وضعیت خاک اطراف محل فرود آمدن الکترود را بررسی کنیم . برای رسیدن به نتیجه مورد نظر باید مقاومت ویژه ی خاک را اندازه گیری کنیم. این پارامتر در طراحی سیستم زمین می تواند به ما کمک بسیاری کند.
برای محاسبه مقاومت ویژه ی خاک باید از روش 4 سیمه استفاده کنیم .برای اجرای این روش نیاز به 1 الکترود کمکی جریان و 2 الکترود کمکی ولتاژ داریم  که در کنار الکترود اصلی در یک راستا قرار گرفته و البته مثل روش سه سیمه الکترود جریان در دورترین نقطه قرار می گیرد و 2 الکترود ولتاژ در فاصله بین الکترود اصلی و الکترود جریان قرار می گیرند.

از روش های مرسوم تست 4 سیمه می توان به روش 1- ونر 2-اشلوم برگر اشاره کرد که برای کسب اطلاعات به مقاله زیر می توانید مراجعه کنید

 

ارت تستر کلمپی :تا این لحظه محاسبه مقاومت الکترود زمین را به روش 3 سیمه و 2 سیمه و محاسبه مقاومت ویژه ی خاک را به روش 4 سیمه با استفاده از انواع ارت تستر بررسی کردیم . برای استفاده از این روش ها باید از الکترودهای کمکی استفاده کنیم ( به غیر از روش 2 سیمه ) که برای نصب آنها به فضای مناسب احتیاج داریم که ممکن است در بعضی شرایط مقدور نباشد . از طرفی الکرود تحت تست ( الکترود اصلی ) باید از شبکه جدا شود تا نتیجه ی مطلوب به دست بیاید . همین جداسازی ممکن است از لحاظ ایمنی برای تست خطراتی را ایجاد کند. 

برای برطرف کردن این مشکلات می توانیم از ارت تستر کلمپی استفاده کنیم. برای استفاده از این وسیله می توانیم با باز کردن دهانه ارت تستر کلمپی دهانه کلمپ را به دور سیم متصل به الکترود اصلی قرار داده و از طریق القای ولتاژ و اندازه گیری غیر مستقیم جریان , مقاومت مورد نظر را حساب کنیم . 
علی رغم مزیت هایی که ارت سنج کلمپی دارد اما دارای محدودیت هایی نیز می باشد. از جمله این موارد می توان به عدم قابلیت کار در سیستم های تک الکترودی و عدم امکان تکرار تست در شرایط مختلف اشاره کرد.

 

برندهای معتبر ارت تستر

 

شرکت های معتبر و صاحب نامی محصولات با کیفیتی را در زمینه ارت تستر به بازار عرضه کرده اند که از بهترین و شناخته شده ترین آنها می توان به ارت تستر کیوریتسو 4105A اشاره کرد که در کنار امکانات بسیار خوب این دستگاه , قیمت ارت تستر یاد شده بسیار مناسب می باشد.