چاه ارت و چند نکته مهم در اجرا و نگهداری از آن

به گزارش اخبار ساختمان، ارت (earth) در لغت به معنی زمین و در اصطلاح ”سیستم اتصال به زمین” تلقی می شود و به جهت جلوگیری از برق گرفتگی لازم است تا هر نوع جریان الکتریکی به زمین منتقل شود که این عمل توسط سیستم ارت و چاه ارت انجام می شود. سیستم ارت در زمان اتصالی در مدار یا نشت جریان الکتریکی از انسان و دستگاه ها محافظت می کند.

چاه ارت چاله ای است که بصورت عمقی و تا جایی که به رطوبت نسبی برسد در زمین حفر می شود و در داخل آن از صفحه مسی که توسط سیم مسی به صفحه جوش خورده قرار داده می شود و صفحه را بصورت عمودی (برای سطح تماس بیشتر با خاک) در چاه ارت جانمایی می کنند و اطراف صفحه را با مواد بنتونیت می پوشانند و سیم مسی را به بیرون چاه ارت هدایت می کنند و به تابلوی تست باکس برده و از آن جا به کلیه دستگاههای الکتریکی متصل می کنند.

نکته: انتخاب سیم در سیم کشی ساختمان یکی از اصلی‌ترین امور در برقکشی ساختمان است که باید به بهترین شکل انجام شود. انتخاب سیم برای سیم کشی باید اصولی و استاندارد با در نظر گرفتن نکات ایمنی انجام شود چرا که اگر برقکار این کار را به طور نادرست و غیراستاندارد انجام دهد می‌تواند منجر به خسارت‌های سنگینی شود.

چاه ارت چه کاربردهایی دارد؟

برای حفاظت از جان افراد و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی موجود در ساختمان در برابر جریان های الکتریکی ناخواسته لازم است تا این جریان به زمین منتقل شود به همین منظور سیستم ارتینگ در ساختمان ها طراحی و اجرا می شود.

*  حفاظت از جان افراد در برابر نشتی جریان الکتریکی

*  حفاظت از تجهیزات الکترونیکی بر برابر نشتی جریان

*  حفاظت از افراد و تجهیزات در برابر صاعقه و ولتاژهای قوی

*  انتقال جریان ناشی از اتصال برق به بدنه دستگاه

*  انتقال جریان ناشی از اتصال برق به ادوات فلزی مانند پایه کف کاذب، شاسی های فلزی و موارد مشابه

*  جلوگیری از آتش سوزی بر اثر اتصال برق با هادی که نقش زمین را دارد

چند نوع سیستم ارت وجود دارد؟

به طور کلی دو نوع سیستم ارت برای حفاظت از افرا و وسایل الکتریکی و الکترونیکی وجود دارد.

1.  سیستم حفاظتی: هدف از اجرای اتصال زمین حفاظتی برای حفاظت از سلامت انسان و افرادی است که با دستگاه های برقی مختلف مانند ماشین لباسشویی سر و کار دارند. بسیار مشاهده شده که هنگام کار با وسایل برقی خانگی و لمس بدنه این وسایل احساس برق گرفتگی کرده اید. این جریان های ناخواسته توسط القای مغناطیسی دستگاه ها یا اتصال جریان به بدنه این وسایل به وجود آمده که بدنه آن را باردار کرده و اگر سیستم ارت در آن لحاظ نشده باشد بارهای الکتریکی تخلیه نشده و فرد هنگام لمس بدنه جریان الکتریکی را به بدن خود منتقل می کند که اگر این جریان الکتریکی شدید باشد امکان صدمه جدی و یا حتی مرگ فرد نیز وجود دارد.

2.  سیستم الکتریکی: هدف از اجرای این سیستم سلامت دستگاه های الکتریکی و کارکرد بهینه آن است. انواع دستگاه های صنعتی و الکتریکی در صنایع مختلف مانند ترانسفورماتورها باید به زمین متصل شوند تا از خرابی دستگاه در صورت ورود ولتاژ ناگهانی ناخواسته جلوگیری شود.

چاه ارت چگونه کار می کند؟

برای پاسخ به این سوال باید پاسخ چند سوال را بدانیم اول اینکه بدانیم مقاومت بدن انسان چند اهم است؟ دوم اینکه مقاومت چاه ارت باید چند اهم باشد؟ و سوم اینکه مدار الکتریکی در زمان ایجاد چاه ارت چگونه خواهد بود؟

در پاسخ به سوال اول باید گفت بدن انسان با توجه به ویژگیهای فردی و شرایط فیزیکی و بیولوژیکی در افراد مختلف گوناگون است. اما بطور معمول این مقاومت چیزی در حدود 2500 الی 5000 اهم است البته توقع از ایجاد چاه ارت بدست آوردن مقاومت پائین در حد زیر دو اهم است.

زمانی که دستگاه الکتریکی به چاه ارت متصل باشد و فرد بصورت اتفاقی با بدنه دستگاه در تماس قرار گیرد در هنگام نشتی جریان بوجود آمده در سطح دستگاه الکتریکی جریان می تواند از بدن فرد و یا از طریق چاه ارت مسیر خود را پیموده و به محل تولید (مسیر برگشت) خود بازگردد. از آنجا که جریان الکتریکی تمایل دارد مسیری را بپیماید که مقاومت پائینی داشته باشد ترجیح می دهد به جای عبور از بدن فرد که دارای مقاومت 2500 الی 5000 اهم است مسیر خود را عوض کرده و از چاه ارت که مقاومتی در حدود زیر دو اهم دارد عبور کند و فرد در برابر خطر برق گرفتگی حفاظت خواهد شد.

روش های اجرای چاه ارت

اجرای سیستم حفاظتی ارتینگ (چاه ارت) غالبا به دو روش متفاوت زمین سطحی و زمین عمقی انجام می پذیرد.

- روش زمین سطحی: در مواردی که امکان حفر چاه عمیق وجود نداشته باشد، از روش زمین سطحی برای حفاظت از تجهیزات استفاده می‌شود. در این روش سیستم ارتینگ در سطح زمین و یا در عمق کمی از زمین (در صورت امکان حفر) انجام می شود.

اغلب مناطقی که از روش زمین سطحی برای اجرای سیستم ارتینگ استفاده می‌کنند دارای ویژگی های زیر هستند

*  مناطقی که فاصله بین دکل و سایت زیاد باشد.

*  سطح محوطه یکنواخت بوده و از پستی و بلندی کمی برخوردار باشد.

*  شهرهایی که ارتفاع کمتری از سطح دریا دارند.

- روش زمین عمقی: روش زمین عمقی همانطور که از نام آن مشخص است با استفاده از حفر چاه ارت و اتصال آن به سیم ارت انجام می شود. برای راه اندازی سیستم ارتینگ به این روش ابتدا باید محل حفر چاه را به درستی انتخاب کرد که بهترین مکان برای این‌کار جای است که کمترین ارتفاع را نسبت به زمین اطراف خود داشته باشد. توجه داشته باشید مناطقی نظیر باغچه ها و فضاهای سبز که رطوبت بیشتری دارند برای حفر چاه ارت ارجحیت دارند.

تست چاه ارت چگونه انجام می شود؟

پس از طراحی و اجرای سیستم ارتینگ این سیستم باید حتما توسط افراد متخصص مورد بازرسی قرار گیرد تا از عملکرد صحیح آن مطمئن شوید. تست چاه ارت توسط بازرس فنی صورت می‌گیرد و بازرسان برای بررسی صحت عملکرد چاه ارت آن را در دو حالت باز و بسته تست می کنند.

تست چاه ارت بوسیله دستگاهی به نام ارت تستر (ارت سنج) انجام می شود. این دستگاه شامل دستگاه اصلی و سه رشته سیم است که یکی از سیم ها به کابل مسی چاه ارت متصل می شود و دو رشته دیگر را یکی در فاصله 10 متری و دیگری را در فاصله 20 متری به زمین کوبیده و مقاومت زمین اندازه می شود.

تست چاه ارت در حالت بسته حداکثر باید 2 اهم باشد و این میزان مقاومت چاه ارت در حالت باز باید کمتر از 5 اهم باشد درصورتی که اعداد به ثبت رسیده بیش از این مقادیر باشد باید چاه ارت را مجددا اصلاح نمود.

هشدار: به یاد داشته باشید که حادثه خبر نمی کند و هر حادثه الکتریکی حتی اگر کوتاه باشد می تواند منجر به بروز خسارات مالی و جانی جبران ناپذیری شود. بنابراین حتما نسبت به راه اندازی سیستم ارتینگ برای لوازم خانگی، کاری و صنعتی توجه ویژه ای داشته باشید.

لوازم مورد نیاز برای ایجاد چاه ارت

_  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.

_  سیم مسی بدون روکش: سیم مسی بدون روکشی که در سیستم ارت مورد استفاده قرار می گیرد باید قطری بین ۵۰ تا ۹۵ را دارا بوده که در نهایت بتواند بدون هیچ مشکلی به صفحه مسی انتهای چاه متصل شود.

_  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.

_  ژل کاهنده: این ژل با ترکیب با مواد کاهنده سبب کاهش بیشتر مقاومت خاک و بالاتر رفتن عمر چاه می شود.

_  خاک رس یا خاک سرند شده: برای پر کردن بقیه فضای چاه

_  لوله پولیکا: یک لوله پلیکا سوراخ سوراخ شده برای آبیاری چاه ارت

_  جعبه ارت: بر روی دیوار یا در محلی نصب شده و سیم ارت چاه و سایر سیم های ارت در آن سربندی می شود.

_  کابشو: برای اتصال سر کابل مسی چاه به شینه ارت متناسب با سایز کابل

نحوه پر کردن چاه ارت چگونه است؟

در ابتدا مقداری محلول آب و نمک تهیه کرده و در ته چاه میریزیم بطوری که کامل سطح کف را در بر گیرد. صبر می کنیم تا آب جذب خاک شود و بعد از آن به ارتفاع 20 سانتیمتر کف چاه را از مواد کاهنده پر می کنیم.

صفحه مسی را بصورت عمودی داخل چاه فرستاده و در وسط آن قرار می دهیم. برای تراز کردن و بازی نکردن آن می توان از یک لوله که کابل ارت را دور آن می پیچیم استفاده کرد و بعد از آن مواد کاهنده را با آب و ژل کاهنده مخلوط می کنیم تا مخلوطی شبیه دوغاب درست شود

نکته: غلظت بالاتر سبب کاهش بیشتر مقاومت می شود پس باید دقت شود که مخلوط خیلی رقیق نشود.

دور صفحه مسی را تا لبه بالایی آن با مواد کاهنده پر می کنیم و یک لوله پلیکا که سوراخ سوراخ شده است را روی سر صفحه قرار می دهیم. این لوله برای آب دادن و جلوگیری از خشک شدن چاه انجام می پذیرد.

سپس تا ارتفاع 30 سانت بالای صفحه به پر کردن چاه با مواد کاهنده ادامه می دهیم. الباقی چاه را با خاک رس، خاک سرند شده یا مخلوط با شن پر می کنیم و در انتها 10 سانت بالایی چاه را با سنگریزه و شن پر میکنیم تا آب باران بتواند داخل آن نفوذ کند.

انواع خاک و میزان مقاومت آن

نگهداری از چاه ارت

چاه ارت نیاز به رطوبت دارد بنابراین در مناطق مرطوب آبیاری کمتر و در مناطق خشک نیاز به آبیاری بیشتری وجود دارد. در صورت عدم رسیدگی به چاه عمر آن کاهش یافته و خاصیت خود را از دست می دهد.

هزینه ایجاد چاه ارت چقدر است؟

عمده هزینه چاه ارت مربوط به صفحه مسی است. صفحه مسی به صورت کیلویی فروخته شده و هر چه ابعاد و قطر بیشتری داشته باشد هزینه بیشتری را در پی دارد. هزینه بعدی مربوط به کابل مسی بدون روکش است. قطر و طول بیشتر سبب افزایش قیمت آن می شود. بعد از آن مواد کاهنده است. کیفیت بالاتر و میزان مصرف بر روی قیمت آن تاثیر مستقیم دارد. هزینه های بعدی شامل سایر مواد و حفر چاه است.

بیشتر بخوانید:

آشنایی با اصول سیم کشی در ساختمان

علل اهمیت استفاده از محافظ جان چیست؟