سیستم ارتینگ چیست؟

سیستم ارتینگ

اختلاف پتانسیل بین دو نقطه سبب ایجاد انرژی الکتریکی می شود. این انرژی سبب ازکار افتادن تجهیزات برقی می شود. در سیستم برق مصرفی بین فاز و نول و یا دو فاز غیر همنام اختلاف پتانسیل وجود دارد. این اختلاف پتانسیل در کشور ما بین فاز و نول 220 ولت و بین دو فاز غیر همنام 380 ولت می باشد.همچنین این اختلاف پتانسیل بین هر فاز و زمین نیز وجود دارد و زمین به عنوان نقطه صفر ولتاژ لحاظ می شود. سیستم ارت برای هدایت جریان ناخواسته به زمین طراحی شده است.

کاربرد چاه ارت

1.  ساختمان ها
2.  سیستم های مخابراتی
3.  تلگراف

 سیستم های انتقال برق چرا ارتینگ مدار الکتریکی ضرورت دارد؟

1.   حفظ امنیت و حفاظت از مدار
2.   حفاظت از هادی عایق و تجهیزات 
3.   ایجاد مسیر بازگشت جریان به منبع
4.   جلوگیری از افزایش ولتاژ بین مدار و زمین
5.   جلوگیری از افزایش الکتریسیته ساکن مزایای استفاده از سیستم ارتینگ
6.  حفاظت و ایمنی نیروی انسانی
7.  حفاظت تجهیزات

روشهای اجرای ارت برای اجرای سیستم ارتینگ

1.  روش زمین عمقی : شما در این روش که یک روش معمولی است از چاه برای اجرای ارت استفاده می کنید.
2.  زمین سطحی : سیستم ارت سطح زمین که برای منطقه های که قابلیت حفاری عمیق ندارد یا در عمق بسیار کم اجرا می شود.

عملکرد سیستم ارتینگ

1.  در هنگام اتصال فاز به سیم ارت، فیوز مربوط به آن فاز عمل کرده و قطع می‌گردد.
2.  در هنگام برق‌گرفتگی، فیوز محافظ جان، ۳۰ میلی‌آمپر نشتی جریان به بالا را قطع می‌کند و باعث قطع کامل جریان فاز و نول می‌شود.
3.  الکتریسیته ساکن نیز توسط سیستم ارت به زمین منتقل می‌گردد.

تست چاه ارت با روشهای مختلف

1.  با استفاده از یک عدد ترانسفورماتور ایزوله و یک عدد ولت‌متر و یک عدد آمپرمتر: در این روش سوندها در زمین قرارداده می‌شود، سپس آمپرمتر را با ثانویه ترانس سری نمایید و یک سر آزاد ترانس را به سیم چاه ارت متصل نموده و یک سر آمپرمتر را به سوند آخر وصل نمایید. یک سر ولت‌متر را به سیم چاه ارت و سر دیگر آن را به سوند اول وصل نمایید سپس اولیه ترانس ایزوله را به برق ۲۲۰ ولت وصل نمایید و مقدار ولت به‌دست‌آمده را بر مقدار عدد آمپرمتر تقسیم نمایید . مقدار به‌دست‌آمده,مقاومت چاه ارت می‌باشد.
2.  با ارت تستر یا مگر: در این روش 1 عدد میله به سیم ارت وصل می‌شود و ۲تای دیگر را در فواصل ۱۰ و۲۰ متری بعد از چاه ارت کوبیده می‌شود و سپس مقاومت زمین اندازه‌گیری می‌گردد.
3.  با فیوز مینیاتوری:یک سر فیوز را به برق وصل می‌کنیم و سر دیگر فیوز را برای یک‌لحظه به سیم خروجی ارت وصل می‌کنیم. اگر فیوز قطع شد چاه ارت مقاومت استاندارد دارد. نکته مهم در حفر چاه: برای حفر چاه باید شرایط مختلف سنجیده شود مثلا چاه باید با عمق مناسب حفر شده و در مکان عالی ایجاد گردد، یک عمق با اندازه ۵۰ سانت از چاه تا پای دکل برای ایجاد مسیر سیم چاه ارت تا برقگیر روی دکل ایجاد گردد.

واحد اندازه‎ گیری چاه

ارت برای اندازه گیری چاه ارت از دو روش مقاومت چاه و یا اهم استفاده خواهد شد که با توجه به مکانی که قرار است احداث شود این مقدار استاندارد خاص خود را دارد. مقدار اهم برای چاه ارت منازل مسکونی 5 اهم است و برای اتاق سرور و مکان‎هایی که حساس است و اتصالات زیادی دارد بهتر است زیر 2 اهم باشد.

لوازم چاه ارت

1.  صفحه مسی: صفحه مسی چاه ارت در ابعاد مختلف و به قطر 3 و 5 میلیمتر تولید می شود. ابعاد این صفحه برای مناطق مرطوب 40*40، نیمه مرطوب 50*50 و خشک 70*70 مناسب است. هر چه ابعاد صفحه بزرگ تر و قطر آن بیشتر باشد رسانایی بهتری خواهیم داشت و طول عمر چاه نیز بالاتر می رود. در حالت عادی و برای اتاق سرور صفحه مسی 60*60 با درجه خلوص بالا مناسب است.
2.  سیم مسی بدون روکش: سیم مسی بدون روکش با قطر 50 تا 95 برای اتصال صفحه به شینه ارت انتخاب می شود.
3.  مواد کاهنده: این مواد برای کاهش مقاومت خاک دور صفحه ریخته می شود. در قدیم از مخلوط ذغال و نمک به عنوان کاهنده استفاده می شد. اکنون از بنتونیت یا سایر مواد تولید شده دارای تاییدیه استفاده می شود.
4.  ژل کاهنده: این ژل با ترکیب با مواد کاهنده سبب کاهش بیشتر مقاومت خاک و بالاتر رفتن عمر چاه می گردد.
5.  خاک رس یا خاک سرند شده: برای پر کردن بقیه فضای چاه
6.  لوله پولیکا: یک لوله پلیکا سوراخ سوراخ شده برای آبیاری چاه ارت
7.  جعبه ارت: بر روی دیوار یا در محلی نصب شده و سیم ارت چاه و سایر سیم های ارت در آن سربندی می شود.
8.  کابلشو: برای اتصال سر کابل مسی چاه به شینه ارت متناسب با سایز کابل روش ایجاد چاه ارت استاندارد انتخاب محل حفر چاه مکان مناسبی جهت چاه ارت انتخاب می کنیم. برای اینکار کمترین ارتفاع به دلیل رسیدن به رطوبت با عمق کمتر بهترین مکان می باشد. 

همبند سازی سیستم ارتینگ

به منظور کاهش اثرات الکترومغناطیسی و طبق استاندارد IEC61000-5-2 وهم پتانسیل کردن آن ها سیستم های ارتینگ با هم همبند می شوند. در این صورت بین اتصالات از ادوات حفاظتی استفاده می کنیم تا در صورت بروز حادثه از انتقال جریان شدید بین آنها جلوگیری به عمل آید.

نحوه کار چاه ارت

فرض را بر آن بگیریم که مقا‌مت بدن انسان در حالت معمول در حدود ۲۵۰۰ تا ۵۰۰۰ اهم باشد. به هنگام نشتی جریان، جریان الکتریکی به جای اینکه از بدن فرد برای رسیدن به محل تولید خود استفاده کند؛ از چاه ارت که مقاومتش زیر ۲ اهم است؛ استفاده می‌کند. زیرا جریان الکتریکی همواره از مسیری عبور می‌کند که مقاومت کمتری داشته باشد. و این گونه از فرد در برابر فرق گرفتگی محافظت می‌کند. مقاومت چاه برای ساختمان‌های مسکونی زیر ۵ اهم، برای سایت‌های کوچم زیر ۱۰ اهم و برای اتاق سرور و‌اماکن حساس زیر ۲ اهم است. در مناطق خشک باید چاه را به طور مداوم آبیاری کرد؛ زیرا به رطوبیت نیاز دارد و در غیر این صورت عمر چاه کم شده و خاصیتش به زودی از بین می‌رود. صاعقه به طور معمول ۱۰۰ میلیارد وات انرژی تولید می‌کند. برای جلوگیری از تلفات جانی مستقیم و‌غسر مستقیم همچنین خسارات و اختلالات در تجهیزات باید چاه ارت را به درستی اجرا کرد و از آن به خوبی مراقبت کرد.

هزینه اجرای ارتینگ

هزینه اجرای چاله ارت با توجه به محیط و جنس خاک و روش حفر چاه متفاوت است. بیشترین بخش هزینه‌های سیستم ارتینگ به صفحه مسی و سیم بدون روکش مسی است؛ که هرچقدر ابعاد بیشتری داشته باشد هزینه بیشتری خواهد داشت. بعد از آن مخلوط بتونیت است که هرچه با کیفیت‌تر باشد هزینه‌ی بیشتری نیز خواهد داشت.

تست چاه ارت

برای تست چاه ارت می‌توانید با استفاده از فیوز مینیاتوری، با وصل کردن یک سر فیوز به برق و سر دیگر به سیم خروجی ارت برای یک لحظه چاه را تست کنید. اگر فیوز قطع شد نشان می‌دهد که چاه ارت مقاومت استاندارد دارد. یا این که می‌توانید با استفاده از دستگاه ارت تستر این کار را انجام دهید. ارت تستر دارای سه رشته سیم است که یکی از سیم‌ها را به کابل مسی چاه ارت وصل کرده و دو سیم دیگر را در فاصله‌های ۱۰ و ۲۰ متری چاه میکوبیم و مقاومت را اندازه گیری می‌کنیم .

تجهیزات مورد نیاز برای احداث چاه ارت

1.  صفحه مسی
2.  سیم مسی
3.  میله مسی
4.  بنتونیت  
5.  جوش
6.  شینه ارت
7.  کلمپ
8.  کابلشو
9.  ژل کاهنده مقاومت زمین 

آزمون اول

در روش اول که با استفاده از آمپرمتر، ولت متر و ترانسفورماتور ایزوله انجام می‌گیرد،  سوندها را در زمین قرار می‌دهند. سپس آمپرمتر رابه صورت سری به ترانس می‌بندند. بدین شکل که یک سر آزاد ترانس را به سیم چاه ارت وصل کرده و یک سر آمپرمتر را به سوند آخر متصل می‌کنند. هم زمان یک سر ولت‌متر را به سیم چاه ارت و سر دیگر آن را به سوند اول متصل می‌کنیم. سپس ترانس اولی ایزوله را به برقی با قدرت ۲۲۰ ولت وصل می‌کنند. در ادامه کار مقدار ولتی را که توسط ولت سنج به دست آوردند بر مقدار عددی که آمپرمتر نشان می‌دهد، تقسیم کرده و در نهایت مقدار عددی که در به دست میآید را به عنوان مقاومت چاه ارت ارائه می‌دهند.

آزمون دوم 

در روش دوم برای آزمودن سیستم ارت از 3 عدد میله استفاده می‌شود و روش کار بدین شکل می‌باشد: یکی از میله‌ها به سیم ارت وصل شده و ۲ میله دیگر در فواصل حدود ۱۰ و۲۰ متری بعد از چاه ارت کوبیده می‌شود. در نهایت مقاومت زمین اندازه گرفته می‌شود.

آزمون سوم

با استفاده از فیوز مینیاتوری در این روش نیاز به یک عدد فیوز مینیاتوری می‌باشد تا یک سر فیوز را به برق وصل‌ کنند. سر دیگر آن برای یک ‌لحظه به سیم خروجی ارت متصل می‌شود. اگر در جریان این عمل مشاهده شود که فیوز قطع شده پس نتیجه گرفته می‌شود که چاه ارت مورد نظر، مقاومت استاندارد دارد. نکته مهمی که باید به آن توجه کنید این است که قطع شدن سیستم ارت یا ضعیف شدن سیستم نول می تواند آسیب رسان بوده و روی مصرف کننده های تک فازی مثل کامپیوترها و… اثر مخرب بگذارد. در صنعت رایج ترین شکل برای تست کردن استفاده از دستگاه های مولتی فانکشن می باشد. با توجه به برند و مدل های مختلف می توانند صحت اتصال فاز، نول و ارت، میزان ولتاژ، مقاومت ارت، ولتاژ تماس، نشتی جریان و … را مورد آزمون و بررسی قرار دهند. بهتر است بدانید که اندازه گیری سیستم ارت نیاز به دقت دقیق و خاص دارد. برای اینکه اندازه گیری سیستم ارت با دقت بالا و به درستی انجام گیرد، لازم است که نکاتی رعایت شود تا نتیجه کار انجام شده درست باشد .

انتخاب محل چاه ارت

مکان مناسبی جهت چاه ارت انتخاب می کنیم. برای اینکار کمترین ارتفاع به دلیل رسیدن به رطوبت با عمق کمتر بهترین مکان می باشد. مکان هایی که آبیاری می شوند یا بیشترین رطوبت را دارند مانند باغچه نقاط مناسبی برای حفر چاه ارت می باشد.

عمق چاه ارت

در هر منطقه ای با توجه به مقاومت ویژۀ زمین آن، عمق چاه از 4 تا 8 متر و قطر آن حدودا" 80 سانتیمتر در نظر گرفته می شود. در زمین هایی که خاک آن دارای مقاومت ویژۀ کمتری دارند چاه با عمق کمتری حفر می شود. مانند زمین های کشاورزی و رسی همچنین در زمین های شنی و سنگالخی که دارای مقاوت ویژۀ باالتری هستند نیاز به چاهی می باشد که از عمق بیشتری برخوردار است.

توجه:هرگونه کپی برداری از مقاله با ذکر منبع و ارائه ی لینک مقاله بلامانع است.