سیستم ارت چیست

سیستم ارت چیست؟

منظور از سیستم ارت، سیستم متصل کننده بدنه یک دستگاه الکتریکی به زمین می باشد. هدفی که در پیاده سازی سیستم ارت دنبال می گردد این است که جریان ناخواسته ایجاد شده با استفاده از تجهیزات بخصوصی به زمین منتقل گردد. در ادامه دستورالعمل ساده ای جهت پیاده سازی این سیستم را مورد بررسی قرار می دهیم:

دستورالعمل ساده پیاده سازی سیستم ارت

  1. چاله ای در عمقی از زمین حفر می کنند (تا وقتی به رطوبت نسبی خاک برسند).
  2. یک سیم مسی را به صفحه ای از همان جنس جوش می دهند.
  3.  صفحه مسی را به طور عمودی در چاه ارت قرار می دهند.
  4. اطراف صفحه را با مواد بنتونیت می پوشانند.
  5. یک سر سیم مسی را در بیرون چاه به تابلوی تست باکس می برند و بعد به دستگاه های الکتریکی داخل ساختمان متصل می کنند.

در اصل چاه ارت ما را به این هدف می رساند که یک مدار الکتریکی با پتانسیل ترجیحاً صفر تولید کنیم.

لزوم اجرای ارتینگ

دو دلیل عمده برای این کار وجود دارد :

1. حفاظت از تجهیزات و تاسیسات

ارت کردن سیم نول یا مرکز ستاره ترانسفورماتور و ژنراتور و ایجاد شیلد برای مقابله با نویز

2.حفاظت از اشخاص

ارت کردن بدنه های هادی و بیگانه و ارت کردن برقگیر برای انتقال اضافه ولتاژ به زمین

مزایای استفاده از اتصال زمین مطلوب

1. هنگام بروز اتصالی از افزایش ولتاژ در سیستم جلوگیری می شود.

2.اتصالات و اشکالات به وسیله رله های حفاظتی کشف شده و عیوب سیستم بلافاصله برطرف می گردد.

3.برقگیرها بخوبی عمل می کنند.

4.ایمنی پرسنل رعایت می گردد.

مشخصات سیستم ارت

  • یک اتصال زمین خوب باید ویژگی های زیر را داشته باشد.
  • مقاومت آن تا حد امکان پایین باشد.
  • دارای استحکام مکانیکی کافی باشد.
  • تغییر وضعیت خاک، مثلا کاهش رطوبت بر روی آن کم باشد.
  • بر روی فلزات مدفون در محل (مانند لوله های تاسیسات، میلگردهای موجود در بتون مسلح و … ) اثر تخریبی نداشته و موجب خوردگی در آن ها نشود و همچنین خود در مقابل آثار متقابل آن ها مقاوم باشد.
  • جریان های زیاد ناشی از اتصال کوتاه را بطور تکراری و بدون آسیب تحمل کند.
  • در برابر پوسیدگی و سایر عوامل مخرب مقاوم باشد به نحوی که به مدت طولانی مثلا حدود 30 سال، بتواند ویژگی ها و پایداری خود را حفظ کند.

سیستم ارت به چه صورت کار می کند؟

این سؤال از دو نظر قابل بررسی است:

اول- در اتصال کامل سیم فاز با سیم ارت:

در این شرایط، فیوز مربوط به آن فاز عمل کرده و جریان را قطع می کند.

دوم: در اتصال کامل سیم نول با سیم ارت:

اگر مدار ارتينگ داراي فيوز محافظ جان (FI) باشد، اين فيوز جريان ۳۰ ميلي آمپر به بالا را قطع مي کند و باعث قطعی کامل جريان فاز و نول مي شود.نکته مهم در خصوص سیم ارت و سیم نول، شباهت آنها به هم است؛ این دو سیم ظاهراً بدون برق هستند و به همین خاطر خیلی شبیه هم هستند، ولی در عمل دو سیم جدا از هم با دو عملکرد متفاوتند و به هیچ وجه نمی توانند به‌عنوان جایگزین هم شوند.

مواردی که برای داشتن یک مجموعه اتصال به زمین مناسب باید مورد بررسی قرار داده شود:

جنس، مقاومت ویژه، دما و رطوبت خاکی که الکترود در آن مدفون می شود.

جنس، اندازه و نحوه نصب الکترود زمین

نحوه انجام اتصالات به الکترود زمین

چگالی جریان در سطح الکترود در تماس با خاک

پتانسیل روی سطح زمین اطراف الکترود

اندازه گیری مستمر و پایش مقدار مقاومت الکتریکی

هدایت الکتریکی خاک محل، بخصوص لایه های زیرین آن عامل مهمی در تعیین مقاومت اتصال زمین است.اغلب خاک ها بخودی خود برای اجرای یک سیستم ارت خوب جوابگو نیستند و باید خواص الکتریکی خاک را با استفاده از مواد مناسبی (الکترولیت) تقویت کرد.

عوامل موثر بر مقاومت مخصوص خاک

دما و رطوبت

رطوبت بیشترین نقش را در مقاومت مخصوص خاک دارد، زیرا به مواد شیمیایی موجود در خاک اطراف الکترود کمک می کند تا جریان الکتریکی را حمل کند. در کل هرچه رطوبت بیشتر باشد، مقاومت مخصوص خاک کمتر است.

جنس خاک

خاک های تیره رنگ یا خاک هایی که دارای مواد ارگانیک زیادی هستند، اغلب هدایت الکتریکی مطلوبی دارند. در مقابل خاک های شنی که قابلیت حفظ نم طبیعی را ندارند، دارای رطوبت و الکترولیت بسیار کمی بوده و لذا امپدانس بالایی دارند.

دانه بندی و فشردگی

هرچه دانه های خاک ریزتر باشند، سطح تماس آن ها بیشتر و هدایت الکتریکی بهتر است. اجرای ارت در زمین دست نخورده اهمیتی فوق العاده دارد، زیرا خاک بهم  فشرده است.فشردگی خاک به معنی چسبیدن بیشتر ذرات به یکدیگر و ایجاد مسیر بهتر برای هدایت است. دقیقا به همین دلیل است که در هنگام نصب میله ارت نباید برای آن چاه حفر نموده و بایستی آن را مستقیما در زمین کوبید. این کار در کاهش مقاومت چاه اثر زیادی دارد.

چاه ارت

 

مقاومت مخصوص (اهم متر)

نوع خاک
5 تا 40

زمین باتلاقی

20 تا 200

گل و خاک رس

200 تا 2500

ماسه

2000 تا 3000

شن

30000

زمین سنگلاخ

50000

گرانیت

انواع الکترود
  1. میله ای (فولاد یا گالوانیزه)
  2. صفحه ای (مسی، چدنی یا آهن گالوانیزه)
  3. تسمه ای (مسی یا آهن گالوانیزه)
  4. مشبک (مسی یا آهن گالوانیزه)
  5. مش (سیم مسی)
برای الکترود زمین داریم :

الکترود زمین دارای جریان و چگالی جریان است.

مقاومت الکترود زمین نسبت به زمینی در دور دست اندازه گیری می شود.

عبور جریان از داخل الکترود زمین و لایه های مختلف خاک، سبب ایجاد یک افت ولتاژ در اطراف الکترود زمین خواهد شد.

تغییرات مقاومت خاک سبب ایجاد تغییرات در مقادیر افت ولتاژ خواهد شد.

تغییر مقدار چگالی جریان با توجه به ثابت بودن تقریبی مقدار مقاومت زمین، سبب ایجاد تغییرات افت ولتاژ اطراف الکترود خواهد شد.

اشتباهات رایج در درک مفهوم سیستم های ارت

منظور از مقاومت الکترود، مقاومت میله الکترود نمی باشد و نوع الکترود و جنس الکترود در مقاومت اندازه گیری شده تاثیر زیادی ندارد.جنس خاک عامل مهم در مقاومت اندازه گیری شده می باشد و همچنین منظور از مقاومت الکترود، مقاومت خاک می باشد.الکترود ارت در زمین کوبیده می شود و اگر الکترود دوم چسبیده به الکترود زمین باشد، دستگاه اهم متر مقدار صفر را نشان می دهد. هرچه فاصله دو الکترود بیشتر شود، مقدار اهم بیشتر می شود، تا یک فاصله ای که مقدار اهم ثابت می شود. جایی که مقاومت دیگر تغییری نمی کند، زمین بی نهایت(مرجع) می باشد.الکترود دوم برای اندازه گیری مقاومت، باید خارج از حوزه مقاومتی الکترود ارت قرار داشته باشد.

فراموش کردن عناصر مهم دیگر در ایمنی

همه ایمنی سیستم زمین نمی باشد و همبندی مهمترین عامل در ایمنی ساختمان است که در یک ساختمان یک هادی همبندی اصلی باید کلیه قسمت ها ( هادی حفاظتی اصلی الکترودهای اصلی و فرعی اتصال زمین قسمت های اصلی فلزی ساختمان مانند اسکلت فلزی هادی خنثی لوله های اصلی فلزی) را از نظر الکتریکی به یکدیگر وصل کند.

آنچنانچه کوچکترین شکی نسبت به کارایی وسایل قطع خودکار مدار (فیوز، انواع کلیدهای خودکار) وجود داشته باشد، باید از همبندی اضافی برای هم ولتاژ کردن استفاده کرد.همبندی اضافی ممکن است کلیه تاسیسات، قسمتی از آن و یا یک دستگاه یا وسیله یا محل را دربرگیرد.استفاده وسیع از اتصالات مکانیکی (کلپ، کرپی، کابل شو) به جای جوش.

در اتصالات مکانیکی خوردگی و فاصله وجود دارد، بنابراین از همه سطح جریان عبور نمی کند.بهترین روش برای اتصال هادی های زیرزمین در سیستم ارتینگ، اتصال به روش جوش احتراقی است. البته اتصال به روش جوش انفجاری نیز انجام می شود که در ویدیوی زیر با نحوه ی اجرای جوش انفجاری(جوش کدولد) نیز آشنا می شوید.

استفاده از نمک در چاه ارت

در اثر مرور زمان و حل شدن نمک (حدودا 2 سال بعد از احداث چاه ارت) از حجم مواد پرکننده کم شده و در صورتیکه این حجم از دست رفته با خاک جایگزین نشود (اصولا هم جایگزین نمی شود) و بصورت خالی باقی بماند، مقاومت الکترود بیش از حد زیاد خواهد شد. چون امکان ترمیم چاه ارت وجود ندارد، بنابراین نباید از نمک در چاه ارت استفاده نمود.

استفاده از مواد کاهنده مقاومت زمین در چاه ارت

برای پایین آوردن مقاومت زمین در مناطق مختلف با شرایط متفاوت از جمله جنس خاک و شرایط آب و هوایی استفاده از مواد کاهنده مانند بنتونیت، ماده کاهنده GEM/GIM ، ماده کاهنده LOM ، ماده کاهنده TK1 و TK2 ،می باشد، که مقاومت الکتریکی زمین را کاهش می دهند.برای اطلاعات بیشتر در مورد مواد کاهنده مقاومت زمین میتوانید به مقاله ای  که در این مورد نوشته شده است مراجعه نمایید.

برای کسب اطلاعات بیشتر و هرگونه سوال در زمینه سیستم ارت و ارتینگ می توانید با کارشناسان مجرب ما تماس حاصل بفرمایید.

 

مقاله های پیشنهادی برای شما :

 

چاه ارت (اجرا، تست و صدور تائیدیه)

 

نصب صاعقه گیر ساختمان به صورت گام به گام و کامل

 

 

در حال ارسال
نظرات کاربر
5 (7 آرا)
در صورت تمایل، مطلب ما را در شبکه های اجتماعی خود به اشتراک بگذارید
7نظر
SEO Company

ژانویه 25, 2020 @ 06:19

پاسخ

Awesome post! Keep up the great work! 🙂

mohammadjn021

جولای 26, 2020 @ 12:58

پاسخ

خیلی عالیه

admin

جولای 26, 2020 @ 14:29

پاسخ

ممنونم

Peyman

آگوست 3, 2020 @ 12:18

پاسخ

مقاله کاملی راجع به سیستم ارت بود،بسیارعالی

admin

آگوست 3, 2020 @ 12:23

پاسخ

خیلی ممنون

جواد

آگوست 5, 2020 @ 14:58

پاسخ

سیستم ارت در کجا مورد استفاده قرار میگیرد؟

admin

آگوست 6, 2020 @ 15:28

پاسخ

در ساختمان های تجاری، اداری و صنعتی، نیروگاه ها و مراکز مخابراتی و…

ترک نظر