روش های مختلف اجرای سیستم ارت

سیستم برق بر مبنای پتانسیل الکتریکی یا ولتاژ عمل می‌کند. اختلاف‌پتانسیل بین دونقطه موجب ایجاد انرژی الکتریکی می‌شود که این انرژی سبب به کار افتادن تجهیزات الکتریکی می‌شود. در سیستم برق مصرفی اختلاف‌پتانسیلی بین فاز و نول و یا دو فاز غیر همنام وجود دارد. این اختلاف‌پتانسیل بین هر فاز و زمین نیز وجود دارد و زمین به‌عنوان نقطه صفر ولتاژ به شمار می‌رود. سیستم ارت برای هدایت کردن جریان ناخواسته به زمین طراحی‌شده است.

در ادامه این مقاله می‌خواهیم بیشتر با مفهوم سیستم ارت، اهداف و روش‌های اجرایان صحبت کنیم.

سیستم ارت چیست؟

سیم ارت جزئی از تأسیسات الکتریکی و الکترونیکی است. ارت (earth) به معنای زمین است در صنعت برق به سیستم ارت، سیستم اتصال زمین نیز می‌گویند.

سیستم ارت فرآیند اتصال همه قطعات فلزی یا بدنه‌های فلزی دستگاه‌های الکتریکی (به‌غیراز هادی‌های اصلی مدار برق) به زمین هست که مقاومت بسیار کمی برای عبور جریان دارد.

استفاده از سیستم ارت استاندارد و حفاظت از تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی امری بسیار مهم و ضروری است که باعث می‌شود که هر جریان الکتریکی که وارد این سیستم شده است به‌طور کامل به زمین انتقال یابد.

ولتک ارائه دهنده انواع مختلف کلید اتومات

اهداف از سیستم ارت چیست؟

• حفظ جان افرادی که با وسایل الکتریکی در ارتباط هستند.
• صرف‌نظر از مسائل ایمنی از سلامت سیستم محافظت می‌کند.
• کارکرد صحیح تجهیزات حفاظتی
• جریان‌هایی که از القـائـات الکترومغناطیسی و تخلیه الکتریسیته ساکـن تولیدشده است را مهار می‌کند.
• کاهش ولتاژ گـام و تماس در مواقع بروز اختلاف‌پتانسیل‌های خطرناک

روش‌های اجرای سیستم ارت

به‌طورکلی جهت اجرای سیستم ارت دو روش کلی وجود دارد:

1. زمین عمقی:

یک روش معمول اجرای سیستم ارت هست که در آن از چاه برای اجرای سیستم ارت استفاده می‌شود.

2. زمین سطحی:

این روش اجرای سیستم ارت در سطح زمین و یا در عمق حدود ۸۰ سانتیمتر اجرا می‌شود.

در مکان‌هایی که فضای لازم و امکان حفاری در اطراف سایت وجود داشته باشد، ارتفاع از سطح دریا پائین باشد،

پستی‌وبلندی محوطه سایت کم و فاصله بین دکل و سایت زیاد باشد از روش سطحی برای اجرای سیستم ارت استفاده می‌کنیم.

هفت روش برای اجرای زمین سطحی وجود دارد که عبارت‌اند از:

• ROD

یکی از معتبرترین و پرطرفدارترین روش اجرای سیستم ارت به‌صورت زمین سطحی روش ROD کوبی هست که در این روش به‌جای استفاده از صفحه مسی، از دو یا چند میله بامغز فولاد و روکش مس استفاده می‌شود. این میله‌ها نیز باسیم یا کابل مسی به هم متصل شده و شرایط مدنظر برای اجرای سیستم ارت را فراهم می‌نمایند.

• RING

در این روش همان‌طور که از اسمش پیداست از یک شبکه حلقه‌ای به‌جای کوبیدن میله در زمین استفاده می‌شود. درواقع سیستم اجراشده قرار نیست به درون زمین فرورود و همان‌جا با توجه به شرایط موجود می‌تواند نیاز سیستم را برای ایجاد امنیت در برابر صاعقه و… فراهم بکند.

• پنجه‌ای (شعاعی)

در این روش اجرای سیستم ارت از حلقه‌های سیم به‌هم‌پیچیده شده استفاده می‌شود که این حلقه‌ها با ایجاد میدان مغناطیسی به تأمین آنچه برای خنثی کردن مشکلات ایجادشده وجود دارد کمک می‌کنند.

• حلزونی

با توجه به شرایط سایت و بسیاری از موارد دیگر، می‌توان از روش مارپیچی در اجرای سیستم ارت بهره برد. در این روش سیم‌ها و موارد مختلف به‌صورت مارپیچ درهم‌تنیده می‌شوند تا میدان مغناطیسی مدنظر را ایجاد کنند.

• مختلط
• الکتروشیمیایی
• شبکه‌ای

اجرای ارت به روش عمقی

1. انتخاب محل چاه ارت:

چاه ارت را باید درجاهایی حفر نمود که:

1. پایین‌ترین سطح را داشته باشد
2. در عمق کمتری احتمال دسترسی به رطوبت وجود داشته باشد
3. در نقاطی که بیشتر در معرض رطوبت و آب قرار دارند

2. عمق چاه:

عمق چاه با توجه به مقاومت مخصوص زمین، حداقل ۴ تا ۸ متر و قطر آن حدوداً می‌تواند ۸۰ سانتیمتر باشد.

در زمین‌هایی که با توجه به نوع خاک آن‌ها دارای مقاومت مخصوص کمتری هستند مانند خاک‌های کشاورزی و رسی عمق کمتری برای حفاری موردنیاز است درحالی‌که در زمین‌های که دارای مقاومت مخصوص بالاتری هستند ماند زمین‌های شنی و سنگلاخی نیاز به حفر چاه با عمق بیشتر هست.

3. اتصال سیم به صفحه مسی

اتصال سیم به صفحه مسی بسیار مهم است و هرگز نباید این اتصال تنها با استفاده از بست، دوختن سیم به صفحه و یا … برقرار گردد بلکه حتماً باید سیم به صفحه جوش داده شود و برای استحکام بیشتر با استفاده از ۲ عدد بست سیم به صفحه بسته‌شده و محکم شود.

4. حفر چاه ارت

در قدم بعد باید چاهی با عمق مناسب و در مکان مناسب با توجه به شرایط جغرافیایی منطقه حفر گردد. شیاری به عمق ۶۰ سانتی‌متر از چاه تا پای دکل برای مسیر سیم چاه ارت تا برق‌گیر روی دکل همچنین برای سیم ارت داخل ساختمان حفر کنید. در صورت مشترک بودن مسیر ۲ سیم بهتر است مسیر دو سیم ایزوله گردد.

مسیر سیم‌ها نیز باید کوتاه‌ترین مسیر و سیم میله برق‌گیر و ارت تا حد ممکن بدون پیچ‌وخم و مستقیم باشد و خم‌های تندی نداشته باشد تنها در صورت نیاز در طول بیش از ۵۰ سانتیمتر خم کردن سیم انجام گردد.

5. پر نمودن چاه ارت

ابتدا حدود ۲۰ لیتر محلول آب و نمک تهیه و کف چاه به صورتی که تمام کف چاه را در برگیرد می‌ریزیم. بعد از ۲۴ ساعت به ترتیب مراحل زیر را انجام می‌دهیم:

• ته چاه را به ارتفاع ۲۰ سانتیمتر با خاک رس و یا خاک نرم پرمی‌کنیم.
• به مقدار لازم (حدود ۴۵۰ کیلوگرم معادل ۱۵ کیسه ۳۰ کیلوگرمی) بنتونیت را با آب مخلوط می‌کنیم تا به شکل دوغاب دربیاید و مخلوط حاصل را به ارتفاع ۲۰ سانتیمتر از کف چاه می‌ریزیم هر چه مخلوط حاصل غلیظ‌تر باشد، کیفیت کار بهتر می‌شود.
• صفحه مسی را به ۲ سیم مسی نمره ۵۰ جوش می‌دهیم این سیم‌ها یکی به میله برق‌گیر روی دکل و دیگری به شینه داخل ساختمان وصل خواهند شد؛ به همین منظور طول سیم‌ها را متناسب با طول این مسیرها انتخاب می‌کنیم.
• صفحه مسی را به‌صورت عمودی در مرکز چاه قرار می‌دهیم.
• اطراف صفحه مسی را با دوغاب تهیه‌شده تا بالای صفحه پرمی‌کنیم.
• لوله پلیکای سوراخ شده را به‌صورت مورب در مرکز چاه و در بالای صفحه مسی قرار می‌دهیم و داخل لوله پلیکا را شن می‌ریزیم تا ۵۰ سانتیمتر از انتهای لوله پر بشود.
• بعد از قرار دادن لوله پلیکا تا ارتفاع ۲۰ سانتیمتر از بالای صفحه مسی را با دوغاب آماد شده پرمی‌کنیم.
• ادامه چاه را هم تا فاصله ۱۰ سانتیمتر به سر چاه مانده، با خاک معمولی همراه با ماسه یا خاک سرند شده کشاورزی پرکرده و ۱۰ سانتیمتر باقی‌مانده از چاه را نیز برای نفوذ آب باران و آب‌های سطحی به داخل چاه با شن و سنگریزه پر می‌کنیم. اگر از لوله پولیکا استفاده نمی‌گردد، نباید روی چاه آسفالت شده و یا باسیمان پر گردد.
• داخل شیارهای حفاری‌شده را با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم معمولی و یا خاک معمولی مخلوط با بنتونیت پرکنید.

6. نصب شینه و میله برق‌گیر

شینه داخل ساختمان باید توسط مقره هایی از دیوار ساختمان ایزوله شود. قطر و طول شینه بستگی به تعداد انشعابات داخل ساختمان دارد.

درصورتی‌که دکل روی ساختمان قرار داشته باشد، سیم میله برق‌گیر باید خارج از ساختمان سیم کشیده شود و همین‌طور مسیر عبوری سیم ارت به داخل ساختمان تا شینه ورودی ساختمان باید دارای عایق باشد.

در پای دکل توسط بست، سیم میله برق‌گیر به یکی از پایه‌های دکل خیلی محکم متصل شود و تا بالای دکل به میله برق‌گیر متصل گردد. مسیر میله برق‌گیر باید از کابل‌هایی که به آنتن‌ها می‌روند جدا باشد.

کلام پایانی

یکی از نیازهای اساسی ساختمان‌ها در دنیای امروز سیستم ارت است. شاید در گذشته به دلیل نبود وسایل برقی یا سیستم‌های کامپیوتری، آسیب‌های ناشی از رعد و برق چندان محسوس نبود؛ اما امروزه این آسیب‌ها چه از نظر مالی و چه از نظر جانی افزایش پیدا کرده است. به همین علت اهمیت اجرای سیستم ارتینگ به روش‌های مختلف نیز بیشتر شده است که روش‌های گوناگون اجرای آن را باید متناسب با شرایط خود انتخاب کنیم.