چاه ارت
چاه ارت چیست ؟

با سلام به همراهان همیشگی تک وات. کارشناسان ما این بار مقاله ای در رابطه با چاه ارت آماده کرده اند تا باعث افزایش شناخت ما با این وسیله شوند.
در ابتدا باید بدانیم که ارت چیست و بعد به چاه ارت و مشخصات آن به طور کامل میپردازیم.

ارت چیست؟

در لغت ارت (earth) به معنی زمین می باشد و در اصطلاح به آن ” سیستم اتصال زمین” می گویند.‌ برای جلوگیری از برق‌گرفتگی باید هر نوع جریان الکتریکی به زمین منتقل شود ، این عمل توسط سیستم ارت و چاه ارت انجام می گردد.
به عبارت دیگر برای محفاظت از افراد و دستگاهها، در برابر ولتاژهای اضافه تولید شده در بدنه تجهیزات الکتریکی و نیز ولتاژهای بسیار بالا و خطرناک حاصل از صاعقه ها که موجب آسیب دیدن افراد و دستگاه ها می شود، باید توسط صاعقه گیر مستقیما به زمین بروندو در آنجا خنثی شوند. به همین دلیل استفاده از چاه ارت و یا سیستم ارتینگ ضروری می شود.

اهداف استفاده از سیستم ارتینگ یا گراندینگ به طور خلاصه :

  1. ایمنی و حفاظت از جان انسانها
  2. ایمنی و حفاظت از تجهیزات و وسایل الکتریکی و الکترونیکی
  3. جلوگیری کردن از ایجاد ولتاژ تماسی
  4. حذف کردن ولتاژ اضافی
  5. جلوگیری کردن از ایجاد ولتاژهای ناخواسته و صاعقه

چاه ارت چگونه کار می کند ؟

برای پی بردن به پاسخ این سوال دانستن مقاومت بدن انسان ، مقاومت چاه ارت ، و چگونگی کار مدار الکتریکی الزامی است. مقاومت بدن انسان با توجه به شرایط فیزیکی و فردی و بیولوژیکی در افراد مختلف متفاوت است .اما مقاومت بدن انسان به طور معمول حدود ۲۵۰۰ تا ۵۰۰۰ اهم است. هنگامی که دستگاه الکتریکی به چاه ارت وصل باشد و انسان بطور اتفاقی در هنگام نشتی با بدنه دستگاه تماس پیدا کند ، جریان دو راه دارد یا از بدن فرد و یا توسط چاه ارت مسیر خود را طی می کند تا به محل تولید خود برگردد.

جریان الکتریکی میل دارد مسیری را برود که دارای مقاومت پائینتری باشد . در نتیجه ترجیح می دهد به جای این که از بدن فردی که دارای مقاومت ۲۵۰۰ تا ۵۰۰۰ اهم است عبور کند ، مسیر خود را تغییر داده و از چاه ارت که مقاومت آن  حدود زیر دو اهم است عبور کند.و اینگونه فرد در برابر خطر برق گرفتگی محافظت می شود.

امروزه کاربرد سیستم ارتینگ مانند خود برق است و اهمیت زیادی دارد. از آن ها در مخابرات برای جلوگیری نویز در شبکه استفاده میکنند و همچنین در شبکه های توزیع و انتقال برق کاربرد زیادی دارد؛ شبکه های برق گیر بدون سیم ارت عملا بدون استفاده می شوند.

چاه ارت چیست؟

چاه ارت یک نوع چاله ای است که به طور عمقی در زمین حفر میکنیم تا جایی که به رطوبت نسبی خاک برسیم و در داخل آن از صفحه مسی که توسط سیم مسی به صفحه جوش خورده استفاده میکنیم و صفحه را عمودی در چاه ارت قرار می دهیم و اطراف صفحه را با مواد بنتونیت می پوشانیم و سیم مسی را به بیرون چاه ارت میکشیم و به تابلوی تست باکس برده و از آن جا به همه ی دستگاههای الکتریکی متصل می کنیم. اول به یک مدار الکتریکی با پتانسیل صفر نیاز داریم که مقاومت آن پایین باشد . چاه ارت یکی از روش های تولید چنین مداری می باشد.

برای اجرای چاه ارت روش های مختلفی وجود دارد . اجرای چاه ارت در هر مکانی میتواند انجام شود .با توجه به علت آن ، در بعضی از زمین ها اجرای چاه ارت به طور عمقی و در بعضی دیگر به طور سطحی انجام می‌شود .

انواع چاه ارت :

  • چاه ارت عمقی : این یک روش معمول میباشد که یک چاه با عمق بسیار زیاد درون زمین حفر میشود . خاک زمین برای حفر چاه ارت به صورت عمقی میبایست مناسب باشد.
  • چاه ارت سطحی : این روش برای مناطقی است  که امکان حفاری چاه ارت عمیق در آنها وجود ندارد و در عمق ۸۰ سانتیمتر اجرا می‌ شود .

برای استفاده از چاه ارت سطحی دانستن چند نکته الزامی است .

  • باید حداقل یک فضایی در اطراف محل موجود باشد تا اجرای چاه ارت سطحی ممکن شود .
  • در کنار محل پستی و بلندی های کمی وجود داشته باشد.
  • ارتفاع آن باید از سطح دریا پایین تر باشد.

انتخاب محل چاه ارت :

چاه ارت را باید در نقاطی که بیشتر در تماس با رطوبت و آب هستند حفر کرد ، مانند باغچه ها ، چمن ها و فضاهای سبز . همچنین در نقاطی که  سطح  پایینی را داشته و احتمال دسترسی به رطوبت در عمق کمتری وجود داشته باشد نیز اجرا می شود .

عمق چاه ارت :

عمق چاه بسته به مقاومت مخصوص زمین ، از حداقل ۴ متر تا ۸ متر و قطرآن حدودا ۸۰ سانتیمتر می تواند باشد. به طور کلی عمق ۶ مترو قطر حدود ۸۰ سانتیمتر برای حفر چاه پیشنهاد می شود. در زمین هایی مانند خاکهای رسی و کشاورزی که مقاومت کمتری دارند، عمق برای حفاری کمتر بوده و در زمینهای شنی و سنگلاخی که مقاومت مخصوص بالایی دارند، حفر چاه با عمق بیشتری باید انجام شود. از دستگاههای خاصی برای اندازه گیری مقاومت مخصوص خاک استفاده می شود.

در مثال زیر چند نوع خاک و مقاومت آنها آمده است:

  1. مخلوط رسی ، ماسه‌ای و شنی : 25-40 اهم
  2. شن و ماسه: 60-100 اهم
  3. سنگلاخی و سنگی :200-10000 اهم
  4. باغچه‌ای: 5-50 اهم
  5. رسی: 8-50 اهم

مصالح مورد نیاز :

در زیر مصالح مورد نیاز و مشخصات آن برای اجرای چاه ارت آمده است :

  1. سیم مسی
  2. لوله پلی اتیلن ۱۰ اتمسفر  جهت ایجاد پوشش عایق روی سیم مسی در محوطه
  3. کابلشو مسی برای اتصال سیم مسی
  4. شینه مسی
  5. بست سیم به صفحه مسی برای محکم کردن اتصال سیم روی صفحه مسی
  6. صفحه مسی
  7. بنتونیت اکتیو دار برای پرکردن چاه

اتصال سیم به صفحه مسی :

حتما باید سیم به صفحه جوش داده شود و برای استحکام آن  با استفاده از ۲ عدد بست سیم که به صفحه بسته شده ، بیشتر شود. برای اتصال سیم مسی به صفحه از جوش (Cad weld) استفاده می شود .

حفر چاه ارت :

حفر چاه باید با توجه به مطالب بالا در عمق و مکان مناسب انجام شود. به یک شیار برای مسیر سیم چاه ارت تا برقگیر روی دکل به عمق ۶۰سانتیمتر نیاز داریم. و دیگری سیم ارت داخل ساختمان است. در صورت اشتراک مسیر ۲ سیم باید مسیر ایزوله شود . همینطور مسیر سیمها باید کوتاهترین مسیر بوده و سیم میله برقگیر و ارت باید کوتاه و مستقیم باشند و  خمهای تند نداشته باشد.

نکات پر نمودن چاه ارت :

مقدار ۲۰ لیتر محلول آب و نمک را کف چاه میریزیم که تمام کف چاه را پر کند و  بعد از ۲۴ ساعت مراحل پایین را باید انجام دهیم :

با خاک رس و یا خاک نرم به ارتفاع ۲۰ سانتیمتر از ته چاه را پر میکنیم. و بعد حدود ۴۵۰کیلو گرم بنتونیت را با آب مخلوط میکنیم و به صورت دوغاب و به ارتفاع ۲۰ سانتیمتر از کف چاه میریزیم. صفحه مسی را به ۲ سیم مسی که در بالا گفته شد جوش میدهیم و آن را به صورت عمودی در مرکز چاه قرار می دهیم و اطراف صفحه مسی را با دوغابی که آماده کرده ایم تا بالای صفحه پر می کنیم. در مرحله ی بعد لوله پلیکایی که سوراخ شده است را به صورت مورب در مرکز چاه و در بالای صفحه مسی قرار می دهیم و  شن را در داخل آن میریزیم تا ۵۰ سانتیمتر از انتهای لوله پر شود.

نکته :در مکان هایی که ته چاه به رطوبت رسیده باشد ، به لوله نیازی نداریم.

به ارتفاع ۲۰ سانتیمتر از بالای صفحه مسی را با دوغاب پر می کنیم سپس با خاک معمولی همراه با ماسه بقیه چاه را تا ۱۰ سانتیمتر به سر چاه مانده پر میکنیم.آن ۱۰ سانتیمتر مابقی را با شن و سنگریزه برای نفوذ آب های سطحی و باران پر میکنیم. روی چاه را با سیمان پر میکنیم و از آسفالت استفاده نمیکنیم.

نگهداری از سیستم ارتینگ و چاه ارت :

نگهداری از چاه ارت اهمیت زیادی دارد. به همین منظور ضروری است که به صورت سالانه مقاومت سیستم ارت  اندازه گیری شود.

روشهای زیر برای تست چاه ارت وجود دارد :

  1. فیوز مینیاتوری
  2. یک عدد ترانسفورماتور ایزوله و یک عدد ولت‌متر و یک عدد آمپرمتر
  3. ارت تستر

برای خواندن مقالات بیشتر به وبلاگ تک وات سر بزنید.