چاه ارت (Earthing pit) یک سیستم ایمنی الکتریکی است که برای انتقال جریان‌های خطا و نشتی به زمین طراحی شده است. هدف اصلی این سیستم، حفاظت از افراد و تجهیزات در برابر برق گرفتگی و آسیب‌های ناشی از جریان‌های ناخواسته است. در اینجا به بررسی جامع چاه ارت می‌پردازیم:
1. تعریف و هدف چاه ارت
تعریف: چاه ارت یک مسیر رسانا با مقاومت کم است که به طور فیزیکی به زمین متصل می‌شود. این مسیر به تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی متصل شده و در صورت بروز خطا، جریان را به زمین منتقل می‌کند.
هدف:
حفاظت از جان انسان‌ها: جلوگیری از برق‌گرفتگی در صورت تماس با بدنه فلزی تجهیزات دارای نشتی برق.
حفاظت از تجهیزات: جلوگیری از آسیب دیدن تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در اثر جریان‌های خطا و افزایش ولتاژ.
عملکرد صحیح تجهیزات: ایجاد ولتاژ مرجع صفر برای عملکرد صحیح تجهیزات حساس الکترونیکی.
ایمنی در برابر صاعقه: تخلیه جریان ناشی از صاعقه به زمین و جلوگیری از آسیب به ساختمان و تجهیزات.
2. اجزای اصلی چاه ارت
الکترود زمین (Earthing Electrode):
رسانای فلزی (معمولاً صفحه مسی، میله مسی یا لوله فولادی گالوانیزه) که در داخل زمین دفن می‌شود.
وظیفه: ایجاد تماس الکتریکی با زمین و انتقال جریان خطا به زمین.
هادی ارت (Earthing Conductor)
سیم یا کابل مسی که الکترود زمین را به ترمینال اصلی ارت در تابلوی برق متصل می‌کند.
وظیفه: انتقال جریان خطا از تجهیزات به الکترود زمین.
ترمینال اصلی ارت (Main Earthing Terminal)
نقطه‌ای در تابلوی برق که تمام هادی‌های ارت به آن متصل می‌شوند.
وظیفه: ایجاد نقطه اتصال مشترک برای سیستم ارت.
اتصالات
اتصالات باید محکم و با مقاومت کم باشند تا جریان به خوبی منتقل شود.
معمولاً از جوشکاری یا بست‌های مخصوص برای ایجاد اتصالات استفاده می‌شود.
جعبه بازدید (Inspection Pit)
جعبه‌ای که روی الکترود زمین قرار می‌گیرد و امکان دسترسی به آن برای اندازه‌گیری مقاومت و بازرسی را فراهم می‌کند.
3. انواع چاه ارت
چاه ارت عمقی (Vertical Earthing)
الکترود به صورت عمودی در زمین دفن می‌شود (معمولاً میله یا لوله).
مناسب برای مناطقی با فضای محدود یا خاک با مقاومت بالا در سطح.
چاه ارت سطحی (Horizontal Earthing)
الکترود به صورت افقی در زمین دفن می‌شود (معمولاً صفحه یا تسمه).
مناسب برای مناطقی با خاک مرطوب در سطح و فضای کافی.
چاه ارت شبکه‌ای (Mesh Earthing)
از یک شبکه فلزی (معمولاً مسی) تشکیل شده که در زیر سطح زمین دفن می‌شود.
مناسب برای پست‌های برق و نیروگاه‌ها که نیاز به مقاومت بسیار کم و توزیع یکنواخت جریان دارند.
4. مراحل اجرای چاه ارت
انتخاب محل مناسب
محل باید دارای خاک مرطوب و رسانا باشد.
دسترسی به آن برای بازرسی و اندازه‌گیری مقاومت آسان باشد.
دور از لوله‌های آب، گاز و کابل‌های زیرزمینی باشد.
حفر چاه
عمق و قطر چاه بستگی به نوع الکترود و شرایط خاک دارد (معمولاً بین 2 تا 6 متر).
آماده‌سازی الکترود
الکترود باید تمیز و عاری از زنگ‌زدگی باشد.
اتصالات باید به درستی جوشکاری یا محکم شوند.
قرار دادن الکترود در چاه
الکترود به صورت عمودی یا افقی در چاه قرار داده می‌شود.
پر کردن چاه
چاه با مخلوطی از خاک رس، بنتونیت، نمک و ذغال پر می‌شود تا مقاومت خاک کاهش یابد و رطوبت حفظ شود.
اتصال هادی ارت
هادی ارت به الکترود زمین و ترمینال اصلی ارت متصل می‌شود.
اندازه‌گیری مقاومت
مقاومت چاه ارت باید اندازه‌گیری شود و با استانداردها مطابقت داشته باشد (معمولاً کمتر از 5 اهم).
بازرسی و نگهداری
چاه ارت باید به طور دوره‌ای بازرسی و مقاومت آن اندازه‌گیری شود.
در صورت نیاز، خاک اطراف الکترود باید مرطوب نگه داشته شود یا مواد کاهنده مقاومت اضافه شود.
5. عوامل موثر در مقاومت چاه ارت
نوع خاک: خاک رس و خاک‌های مرطوب مقاومت کمتری دارند.
رطوبت خاک: رطوبت باعث کاهش مقاومت خاک می‌شود.
نوع و ابعاد الکترود: الکترودهای مسی و الکترودهای با سطح بزرگتر مقاومت کمتری دارند.
عمق دفن الکترود: دفن عمیق‌تر الکترود باعث کاهش مقاومت می‌شود.
استفاده از مواد کاهنده مقاومت: استفاده از بنتونیت، نمک و ذغال باعث کاهش مقاومت خاک می‌شود.
6. اندازه‌گیری مقاومت چاه ارت
روش Fall-of-Potential
متداول‌ترین روش اندازه‌گیری مقاومت چاه ارت.
از یک دستگاه ارت تستر (Earth Tester) استفاده می‌شود که جریان را به زمین تزریق کرده و ولتاژ را اندازه‌گیری می‌کند.
مقاومت از طریق قانون اهم محاسبه می‌شود (R = V/I).
روش Slope Method
یک روش دقیق‌تر برای اندازه‌گیری مقاومت چاه ارت.
در این روش، چندین اندازه‌گیری در فواصل مختلف انجام می‌شود و نمودار مقاومت بر حسب فاصله رسم می‌شود.
7. استانداردها و مقررات مربوط به چاه ارت
استاندارد IEC 60364: الزامات مربوط به تاسیسات الکتریکی ساختمان‌ها.
استاندارد IEEE Std 80: راهنمای ایمنی ارتینگ در پست‌های فشار قوی.
مقررات ملی ساختمان: الزامات مربوط به سیستم ارتینگ در ساختمان‌ها.
8. نکات مهم در طراحی و اجرای چاه ارت
انتخاب مواد مناسب: استفاده از مواد با کیفیت و مطابق با استانداردها برای الکترود و هادی ارت.
اتصالات محکم: اطمینان از محکم بودن اتصالات و استفاده از روش‌های مناسب (جوشکاری یا بست‌های مخصوص).
اندازه‌گیری دقیق مقاومت: اندازه‌گیری مقاومت چاه ارت با استفاده از دستگاه‌های کالیبره شده و روش‌های استاندارد.
بازرسی و نگهداری دوره‌ای: انجام بازرسی‌های دوره‌ای و اندازه‌گیری مقاومت برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستم ارت.
رعایت الزامات قانونی و استانداردها: رعایت قوانین و استانداردهای مربوط به سیستم ارتینگ در طراحی و اجرا.امیدوارم این توضیحات جامع در مورد چاه ارت برای شما مفید باشد. در صورت داشتن هرگونه سوال دیگر، خوشحال می‌شوم پاسخگو باشم.
نظرات کاربران