آموزش کامل راه اندازی چاه ارت و سیستم ارتینگ

چاه ارت و سیستم ارتینگ

مباحثی که در این مطلب برای شما عزیزان در نظر گرفته ایم در مورد نکات مربوط به آموزش کامل  راه اندازی چاه ارت و سیستم ارتینگ به صورت کامل و رایگان جهت ارتقاء دانش فنی همراهان محترم مجموعه برق آرک می باشد. در این مقاله قصد داریم به بررسی سیستم ارت و مطالب آموزشی چاه ارت استاندارد بپردازیم.

پیش تر در حوزه آموزش برق ساختمان در زمینه ارتینگ و حفاظت در مورد اینکه سیستم ارتینگ چیست؟ به طور کامل مطالب کاربردی را برای شما عزیزان شرح دادیم و انواع سیستم ارت را معرفی کردیم.

مباحثی که در این مقاله با آن رو به رو هستیم به شرح زیر می باشد:

1)چاه ارت چیست؟ چه کاربردی دارد.

2)همبندی سیستم ارتینگ چیست؟

3)معرفی و شناخت تجهیزات چاه ارت

4)نحوه اجرا و آموزش راه اندازی چاه ارت و سیستم ارتینگ

5)نکات کلیدی کابل ارت و صفحات مسی

6)قوانین و مققرات استاندارد چاه ارت

7) استاندارد اتصالات در سیستم ارتینگ و چاه ارت

8) استاندارد ارتفاع چارت ارت ساختمان

9)روش تست کردن چاه ارت

کاربرد چاه ارت چیست؟ 

قبل از صحبت در مورد نحوه راه اندازی چاه ارت لازم است در مورد کاربرد این پروژه صحبت کنیم. در مقاله آموزش چاه ارت و سیستم ارتینگ می خواهیم بدانیم برقگیرساختمان چه ارتباطی به سیستم ارتینگ و چاه ارت دارد و کاربد چاه ارت چیست؟

چطور ممکن است که محافظت از افراد و دستگاه های داخل ساختمان در برابر خطر برق توسط یک چاه صورت گیرد؟ باید بدانیم چاه ارت یک چاه معمولی نیست.قوانین و استاندارد های مختلفی جهت حفر چاه وجود دارد. همچنین در ادامه همین مطلب بررسی خواهیم کرد همبندی سیستم ارتینگ به چه معنی است.

به طور کلی وظیفه چاه ارت تخلیه شدت جریان الکتریکی اضافه بوجود آمده در سیستم الکتریکی ساختمان؛ درون زمین و خنثی کردن آن درون خاک می باشد.

شاید با خود فکر کنید جریان الکتریکی اضافه چرا باید به وجود آید؟ دلایل بسیار است که در ادامه چند نمونه از دلایل آن را نام میبریم:

1) برخورد آذرخش یا صاعقه (رعد و برق) به بالا ترین سطح ساختمان باعث پدیدار شدن شدت جریان زیادی می شود که میتوان توسط برقگیر های ساختمان آن را کنترل نموده و به سطح زمین(چاه ارت) انتقال یابد. 

2)برق دار شدن دستگاه های لوازم خانگی به دلیل نشتی جریان (ایراد فنی دستگاه)

3)قطع و وصل مجدد جریان الکتریکی توسط پست ها یا سیستم های انتقال و توزیع و ….

شرایط خاک چاه ارت

از آنجا که گفته شد جریان الکتریکی توسط سیستم ارتینگ داخل به درون زمین انتقال می یابد و خنثی می شود؛ از این جهت باید خاک محیطی که چاه ارت در آن حفر می گردد مناسب باشد.

اولین نکته ای که در مناسب بودن خاک باید در نظر گرفته شود این است که خاک دارای مقاومت پسیار پایینی باشد تا جریان الکتریکی خاک را مسیر خود انتخاب کند و درون آن خنثی شود.

عوامل موثر در مناسب بودن خاک به چند دسته زیر تقسیم می شوند:

1)دما محیط و خاک

2)رطوبت خاک

3)املاح معدنی موجود در خاک

همبندی سیتم ارتینگ و فونداسیون

می دانیم که یکی از خصوصیت جریان الکتریکی میل به عبور از مسیری با مقاومت کمتر می باشد. به عنوان مثال اگر فردی درون ساختمان در صورت نشتی جریان و برق دار شدن بدنه دستگاه بخواهد دچار برق گرفتگی شود؛ وجود سیستم ارتینگ در ساختمان باعث می شود؛ جریان الکتریکی مسیری  با مقاومت کمتر از بدن انسان انتخاب نماید که همان چاه ارت است.

متاسفانه در برخی از ساخت و ساز های ساختمانی جهت صرفه جویی و کاهش هزینه های مالی در ساخت؛ پروژه حفر چاه ارت و راه اندازی سیستم ارتینگ در نظر گرفته نمی شود. البته در بخش نامه قوانین و مقررات ملی ساختمان؛ رعایت این امر ضروری بوده و باید مهندس ناظر پروژه آن را در نظر داشته باشد.

قابل ذکر است که در ساخت یک پروژه ساختمانی باید قبل از بتن ریزی و آرماتور بندی فونداسیون نسبت به تعبیه محل حفر چاه ارت و تعیین عمق و مساحت آن اقدام گردد. چاه ارت از نظر عمقی باید تا رسیدن به رطوبت مناسب خاک حفر شود.

معرفی و شناخت تجهیزات چاه ارت

کابل مسی

کابل مسی جهت انتقال جریان الکتریکی به صفحه مسی می باشد. جنس مسی این کابل هادی مناسبی برای عبور جریان می باشد.

صفحه مسی

صفحه مسی در داخل چاه ارت به صورت عمود قرار گرفته می شود و کابل مسی به صفحه جوش داده می شود. این اتصال باعث انتقال و عبور جریان به صورت کامل به درون خاک زمین می باشد.

میله مسی

میله مسی می تواند جایگزین صفحه مسی درون چاه باشد در شرایطی که حفر چاه و کندن زمین مشکل است.

شینه ارت

شینه ارت وظیفه هدایت و انتقال جریان الکتریکی به تجهیزات تابلو برق را دارد. جهت مطالعه در خصوص انواع شینه کشی می توانید به صفحه شینه کشی رجوع کرده و مطالب مربوطه را مطالعه بفرمایید.

بنتونیت

بنتونیت مخلوطی از نمک و زغال می باشد که جهت رسانایی بیشتر درون چاه پر می شود.

کابلشو(کفشک کابل)

کابلشو وسیله ای است جهت اتصال کابل به شینه ها یا تجهیزات برق که توسط دستگاه پرس کابلشو به قسمت هادی(رسانا) کابل پرس می شود.

نحوه اجرا و آموزش راه اندازی چاه ارت سیستم ارتینگ

به طور کلی دو نوع روش برای حفر چاه ارت ساختمان وجود دارد:

حفر چاه ارت سطحی : در مکان هایی که حفر کردن چاه و کندن زمین بسیار مشکل است.

حفر چاه ارت عمقی : در ساختمان هایی با شرایط مناسب (مسکونی _ تجاری)

در روش عمقی پس از حفر کردن چاه ارت و رسیدن به ارتفاع مناسب کف درون چاه را با محلول آب و نمک پر می کنند. و به ارتفاع حدود 20 سانت روی آن خاک نرم پر می شود.

صفحه مسی که به کابل مسی جوش خورده است به صورت عمودی درون ناحیه مرکزی چاه قرار می گیرد.بعد از ترکیب ذغال و نمک(بنتونیت) به ارتفاع حدود 20 سانت روی صفحه مسی ریخته می شود.

نکته ای مهم که باید در ترتیب مراحل آن در نظر گرفته شود این است که اول باید چاه توسط آب و نمک یا آب پر شود و بعد از صفحه گذاری ترکیب بنتونیت روی آن پر شود.

پس از قرار دادن صفحه مسی درون چاه ارت در داخل زغال باید 5 لایه سنگ نمک خورد شده و 5 لایه پودر زغال به زخامت 13 الی 15 سانت در داخل چاه ریخته شده و له شود.

سپس خاک نرم شده به صورت لایه ای روی آن ریخته شده و پر میشود.

پس از یک روز 24 ساعت باید یک لوله پولیکا به صورت عمودی درون چاه ارت به قطر 10 سانت جهت ریختن آب درون چاه توسط این لوله جای گذاری شود.

داخل لوله پولیکا پس از ریختن آب با شن پر می شود و تا سطح خارجی لوله را با خاک نرم پر می کنند.

در نهایت انتهای کابل ارت که از چاه خارج شده است به کابلشو متصل شده و به شینه ارت پیچ می شود.

پس از گذشت حدودا 14 روز باید نسبت به تست کردن چاه ارت اقدام گردد.

نکات کلیدی کابل و صفحه مسی سیستم ارتینگ

ابعاد و مساحت صفحه مسی در چاه ارت باید متناسب با مقدار رطوبت موجود در خاک باشد. به عنوان مثال صفحات مسی سایز کوچکتر برای خاک مرطوب و صفحات مسی سایز بزرگ برای مناطق گرم و خشک به کار برده می شود.

همانطور که گفته شد صفحه مسی در چاه به صورت عمودی قرار می گیرد و در هر طرف آن به زخامت 20 سانت پودر ذغال ریخته و کوبیده می شود.

کابل مسی هم نیز به صورت عمود در چاه قرار میگیرد و با توجه به اینکه به صفحه مسی جوش خورده است نباید تحت فشار و کشش قرار گیرد.

نکته ای مهم در مورد اتصال کابل به صفحه مسی این است که حتما باید از جوش کاربید استفاده شود و از پیچیدن کابل به دور صفحه اجتناب شود.

همچنین کابل مسی باید از نوع مفتولی بوده و زخامت کابل 25 میلی متر مربع در نظر گرفته شود. هنگام اتصال بندی یا همبندی کابل ارت در ساختمان باید کابل مسی با محاسبه دقیق طولی از چاه ارت به تمام نقاط تعیین شده ساختمان؛ شینه ارت به میلگرد های ساختمان با بست مناسب بسته شده یا جوش داده شود.

هنگام اتصال بندی کابلشو به کابل جهت اتصال به تابلو برق باید قطر کابل و سایز کابلشو همخوانی داشته باشند و با دستگاه پرس کابلشو عملیات اتصال بندی انجام شود. پرس کابلشو ها در دو نوع دستی و هیدرولیک در بازار موجود می باشند.

روش جایگزین برای صفحه مسی در چاه ارت وجود دارد که در برخی ساختمان ها بکار گرفته می شود. این روش نیز زیر نظر مقررات ملی ساختمان می باشد.

به این صورت است که بجای استفاده از صفحه مسی از پنج حلقه هادی مسی متصل به هم (پیجیده شده در هم ) درون چاه ارت استفاده می شود. مابقی مراحل اجرای سیستم ارتینگ مانند مراحل صفحه مسی است که توضیح داده شد.

قوانین و مقررات استاندارد چاه ارت

در ادامه مبحث آموزش کامل راه اندازی چاه ارت و سیستم ارتینگ باید در نظر داشته باشیم تعداد حفر چاه های ارت باید مطابق با نقشه تاسیسات ساختمان باشد. از کاهش تعداد چاه ارت اجتناب گردد.

استفاده از چاه ارت به دلیل رعایت ایمنی و حفاظت می باشد در این صورت نباید از این چاه به عنوان موضوع دیگر استفاده شود. همچنین نباید از چاه های موجود اطراف ساختمان مثل چاه آب یا فاضلاب به عنوان چاه ارت استفاده شود.

همچنین تا حد ممکن باید حفر چاه ارت در نزدیکی فضای مرطوب ساختمان مثل فضای سبز که رسانایی بالاتری دارد انجام شود.سطح لوله درون چاه ارت باید هم سطح خاک در نظر گرفته شود. 

عمق حفر چاه ارت نسبت به نوع خاک زمین

باید بدانیم مقدار عمقی که برای حفر چاه ارت در نظر گرفته می شود بسته به نوع خاک موجود در آن منطقه تاثیر گذار است.به عنوان مثال اگر زمین دارای خاک رس یا کشاورزی باشد؛ مقاومت پایین و رسانایی بالا تری دارند پس حفاری این چاه به عمق کمتری کفایت می کند.

ولی در مناطق دارای خاک شنی یا ماسه ای مقاومت خاک بالا و رسانایی نسبتا پایین تری را شامل می شود. پس حفر چاه ارت باید عمیق تر اعمال شود.

در جدول زیر مقاومت مخصوص هر خاک را بر حسب مگا اهم مشاهده می کنید:

جنس خاک	مقاومت ویژه (Ω.m)
زمین گلی	۱۰۰ – ۲۰
خاک گیاه‌دار	۱۵۰ – ۱۰
ذغال سنگ مرطوب	۱۰۰ – ۵
خاک رس نرم	۵۰
خاک آهک‌دار و خاک رس فشرده	۲۰۰ – ۱۰۰
ماسه رس‌دار	۵۰۰ – ۵۰
خاک دارای قطعات سنگ	۳۰۰۰ – ۱۵۰۰
سنگ آهک نرم	۳۰۰ – ۱۰۰
سنگ آهک فشرده	۵۰۰۰ – ۱۰۰۰
شیست	۳۰۰ – ۵۰
گرانیت و ماسه سنگ	۱۰۰۰۰ – ۱۵۰۰

*در مکان هایی که زمین تعیین شده برای حفر چاه ارت دارای مقاومت خاک بالایی می باشد باید از موادی مثل ژل مخصوص یا پودر استفاده شود تا مقاومت خاکش کاهش یافته و رسانایی بهتری در خاک صورت گیرد.

استاندارد اتصالات سیستم ارتینگ و چاه ارت

 دو نوع اتصال کابل مسی به صفحه مسی وجود دارد:

اتصال کابل مسی ارت با پیچ

در این روش اتصال کابل متصل به کابلشو به صفحه مسی با دو عدد پیچ مسی به همراه مهره های مخصوص قفل کننده پیچ میشود.

اتصال کابل مسی ارت با جوش

روش جایگزین اتصال پیچی وجود دارد که اتصال جوش مطرح می شود. در این روش کابلشو متصل به کابل مسی با جوش اکسیژن یا لحیم سخت به تمامی سطوح صفحه مسی جوشکاری شده و اتصال جوش انجام می گردد.

استاندارد ارتفاع چاه ارت ساختمان

با توجه به مقاومت مخصوص خاک؛ حفر چاه ارت بین چهار تا هشت متر ارتفاع و قطر هشتاد سانتی متر اعمال می شود. در مکان های خشک و دارای خاک داغ توصیه می شود که ارتفاع حفر چاه ارت تا رسیدن به رطوبت مناسب خاک پیشروی شود. رسیدن به عمقی که دائما نمناک باشد مناسب ترین ارتفاع چاه ارت می باشد.

روش تست کردن چاه ارت

به طور کلی اندازه گیری مقاومت اهمی چاه ارت بعد از اتمام مراحل حفر چاه و گذشت 14 روز از اتمام کار را تست کردن چاه ارت می گوییم.

مقاومت چاه ارت توسط دستگاه ارت سنج اندازه گیری می شود. همچنین با این دستگاه طی گذشت هر دوره از زمان مشخص مقدار مقاومت چاه ارت کنترل و اندازه گیری می شود.

روش اندازه گیری دستگاه ارت سنج

در ادامه مبحث آموزش چاه ارت و سیستم ارتینگ همانطور که گفته شد جهت اندازه گیری مقدار مقاومت چاه ارت از دستگاه ارت سنج استفاده می شود. در ادامه می خواهیم روش های تست چاه یا دستگاه ارت سنج معرفی و بررسی کنیم.

دو نوع روش جهت اندازه گیری دستگاه ارت سنج وجود دارد :

روش سه سیمه

در این روش که مناسب تر از روش دیگر تست چاه می باشد؛ ابتدا پراپ سبز دستگاه ارت سنج را به چاه ارت متصل می کنیم. پراپ زرد به فاصله 7 متری چاه در زمین قرار داده می شود.

وظیفه پراپ زرد ایجاد ولتاژ نسبت به سیم سبز می باشد.سپس پراپ قرمز رنگ  به فاصله 5 متری از سیم سبز و هم راستای آن قرار می گیرد. وظیفه پراپ قرمز اینجاد جریان در دستگاه ارت سنج می باشد.

پس از روشن کردن دستگاه باید با چند حرکت مقاومت اهمی چاه ارت را تشخیص دهیم. ابتدا مقدار ولتاژ تولید شده را اندازه گیری می کنیم.

اگر عدد آن زیر 10 ولت را نمایش دهد؛ به این معنی است که اتصالات درون چاه مربوط به صفحه مسی به خوبی انجام شده است.در مرحله بعد مقدار مقاومت تنظیمی در رنج دستگاه ارت سنج را پایین تر از 20 اهم قرار داده و عدد آن ها مشاهده می کنیم. 

در صورتی که مقدار عدد نمایش داده شده بیش از مقدار رنج تعیین شده دستگاه باشد؛ می توان رنج دستگاه را به 200 اهم تغییر وضعیت دهیم و عدد مناسب و دقیق تری از مقدار مقاومت اهمی چاه ارت به ما نمایش داده می شود.

روش ارت مرده

روش تست ارت مرده در مناطقی صورت می گیرد که امکان کوبیدن میله داخل زمین و خاک وجود نداشته باشد.

در این روش پراپ سبز به چاه ارت متصل می شود.

پراپ بعدی به این صورت که یک سر آن با دو فیش که به هم متصل شده  به پین های  P و C دستگاه وصل می‌شود.

یک گیره در انتهای پراپ دوم وجود دارد که به نزدیک‌ ترین بدنه فلزی ساختمان نسبت به چاه ارت متصل می‌شود.

پراپ دوم جهت اندازه گیری ارت مرده می باشد

مابقی مراحل اندازه گیری مانند روش سه سیمه انجام می گردد.

نحوه اجرای چاه ارت با صفحه مسی

استاندارد چاه ارت

نحوه اجرای ارت ساختمان

روش جایگزین چاه ارت

مقررات ملی ساختمان چاه ارت