فضای اطراف ما توسط برق و جریان الکتریکی احاطه شده برای جلوگیری از خطراتی که ممکن است طی حادثه هایی مانند صاعقه ،اتصالی کردن وسایل الکتریکی و... که باعث آسیب های جدی میشود از سیستم ارتینگ استفاده میکنند.

چاه ارت چیست :

برای جلوگیری از برق گرفتگی و همچنین تخلیه جریان الکتریکی که به صورت ناخواسته صورت میگیرد، در زمین چاه عمیقی حفر میشود که به آن چاه ارت گفته میشود. 

اولین سیستم ارتینگ و هدف از این سیستم

درگذشته سیستم ارتینگ وجود نداشت و از آن استفاده ای نمیشد، این امر موجب برق گرفتگی و آسیب های بسیاری در مکان های عمومی و خانه ها میگشت.

 برای اولین بار، سال 1924 در انگلستان استفاده از سیستم ارت الزامی شد و اکثر اماکن از این سیستم استفاده میکردند. 

امروزه با توجه به اهمیت بسیار بالایی که سیستم ارت داراست در تمامی ساختمان ها و اماکن از آن استفاه میشود. برای مثال، برای جلوگیری کردن از ایجاد نویز در شبکه های مخابراتی، شبکه های توزیع و انتقال برق ،از سیستم های ارتینگ استفاده میشود.

هدف سیستم ارت : اگربه هر نحوی، سیم فاز یا سیم نول به بدنه دستگاه اتصالی کرد و یا مدار الکتریکی دچار نشتی شد، سیم ارت این نشتی جریان را به زمین منتقل میکند و از اتصالی کردن دستگاه، برق گرفتگی و خطرات ناشی از آن جلوگیری میکند. قابل ذکر است سیستم ارتینگ از چاه ارت و سیم متصل به چاه تشکیل شده است.

چاه ارت چگونه کار میکند؟

جریان الکتریکی تمایل دارد از مسیری که مقاومت پایین تری دارد عبور کند، بدن انسان دارای مقاومتی در حدود 25000 الی 5000 اهم و چاه ارت مقاومتی در حدود زیر دو اهم دارد هنگامی که فرد با بدنه دستگاه در تماس قرار بگیرد، جریان الکتریکی از چاه ارت که دارای مقاومت پایین تری است عبور میکند و فرد را از برق گرفتگی ایمن میکند.

مزایای سیستم ارتینگ :

  • حفاظت جان افراد از خطر شوک الکتریکی، به عنوان مثال ; ایجاد یک مسیر جایگزین برای جریان الکتریکی، به گونه ای که خطری  جان افراد را تهدید نکند.
  • محافظت از ساختمان ها ، ماشین آلات و لوازم خانگی در شرایط صاعقه.
  • ایجاد مسیری ایمن برای دفع جریان برق و اتصال کوتاه.
  • حفظ ولتاژ در هر قسمت از سیستم های الکتریکی و جلوگیری از ایجاد ولتاژ بیش از اندازه
  • جلوگیری از ولتاژ تماس

اجرای سیستم ارتینگ :

طبق مبحث 13 مقررات ملی ساختمان اجرای سیستم ارتینگ برای تمامی ساختمان های احداثی الزامی است و اجرای آن شامل دو بخش میباشد :

1- اجرای چاه ارت

2- همبندی اجزای فلزی ساختمان

اجرای چاه ارت :

اجرای چاه ارت با توجه به موقعیت و جنس خاک زمین به دو روش صورت میگیرد

ا) چاه ارت عمقی:

نحوه اجرا چاه ارت عمقی به صورت زیر انجام میشود: 

  • حفر چاهی به متراژ حداقل 6 متر، جهت رسیدن به نم و رطوبت طبیعی
  • قرار دادن صفحه مسی به همراه سیم مسی که با جوش کدولد به صفحه متصل شده داخل چاه
  • اضافه کردن بنتونیت دوغ آب شده به نسبت 1 به 3 آب (بنتونیت دوغ آب شده روی صفحه را کامل بپوشاند)
  • قرار دادن لوله pvc داخل چاه، جهت تامین رطوبت چاه
  • پرکردن چاه با خاک رس و نرم
  • اتصال سیم خارج شده از چاه به شنیه ارت ویا ارت باکس       

توجه:

 1- علاوه بر اجرای چاه ارت با صفحه مسی، امکان اجرا به روش 5 حلقه (سبد بافته شده با سیم مسی )نیز قابل قبول است.

2 - اتصال کردن سیم به صفحه مسی از اهمیت بالایی برخوردار است و میبایست از صفحه مسي به ابعاد 5/.*40*40 سانتي متر براي مناطق شمالي و 5/0*50*50 سانتي متر براي مناطق نيمه خشك و 5/0*70*70 سانتي متر براي مناطق كويري استفاده شود، البته قابل ذکر است میتوان از صفحه مسي با ضخامت 3 يا 4 ميليمتر نيز استفاده نمود.

3 - عمق چاه ارت با توجه به مقاومت مخصوص زمین از حداقل 4 تا 8 متر و قطری حدود 80 سانتی متر  حفر میشود

البته باید توجه داشت در زمین هایی که خاک آن ها از مقاومت مخصوص کمتری برخوردارند مانند خاک های کشاورزی ،برای چاه عمق کمتری حفر میشود و برای زمین های شنی و سنگلاخی نیاز به حفر چاه با عمق بیشتر است.(برای بدست آوردن مقاومت مخصوص خاک از دستگاه های مخصوص و خاص استفاده میشود)

4- بتنونیت یک ماده معدنی از دسته رس ها یا شبه رس ها میباشد که غالبا حاوی مونتموریلونیت و مقدار کمی بیدلیت هستند. همچنین بتونیت ها به دو دسته، بتنونیت سدیم دار (متورم) و بتنونیت ( کلسیمی) غیر متورم تقسیم میشوند.

بتنونیت مناسب برای چاه ارت، بتونیت متورم است زیرا میتواند چند برابر حجمی که داراست به خود آب جذب کنند و باعث بدست آمدن ماده ای بصورت ژله ای و چسبنده شود و رطوبت را به خوبی در خود نگه میدارد.

2) چاه ارت سطحی :

هنگامی که امکان حفر چاه عمیق برای ما وجود ندارد از این روش استفاده میشود. هفت روش برای روش سطحی وجود دارد :

ROD

RING

پنجه ای (شعاعی)

مختلط

حلزونی

الکتروشیمیایی

شبکه ای

در ادامه قصد داریم به توضیح چند روش بپردازیم

اجرای ROD کوبی :

تعریف راد : به میله های مسی یا مفز فولاد با روکش مس، راد گفته میشود.

در این روش راد یا همان میله ارت را به فاصله دو برابر طول میله به تعداد مد نظر داخل زمین کوبیده و با سیم مسی لخت بین میله های کوبیده شده را متصل کرده (جهت اتصال سیم به میله از جوش کدولد و یا کلمپ های اتصالی استفاده میشود) و در نهایت سیم را به شینه ارت باکس وصل میکنند. قابل ذکر است رادکوبی به اشکال  نیز مختلف صورت میگیرد.

نکته: کوبیدن راوهای مسی  با توجه به موقعیت ساختمان، به دو روش خطی و یا اشکال هندسی مثل مثلث یا مربع امکان پذیر است.


RING : در این روش میله در زمین کوبیده نمیشود بلکه از یک شبکه حلقه ای استفاده میشود . در حقیقت دراین نوع، سیستم اجرا شده درون زمین فرو نمیرود 


شعاعی : در روش شعاعی از حلقه های به هم پیچیده شده سیم استفاده میکنند و هنگامی که مشکلی صورت گیرد، حلقه های سیم با ایجاد کردن میدان مغناطیسی باعث خنثی شدن مشکلات پیش آمده میشوند.

اجرای ارت در ارتفاعات

ارتفاعات را با توجه به نوع زمین و خاک به سه دسته تقسیم میکنند 

  1. ارتفاعات خاکی : حفاری و کوبیدن میله مغز فولادی امکان پذیر است و به یکی از روش ها حفر چاه و یا ROD سیستم ارت را اجرا میکنند


2- ارتفاعات سنگلاخی : در این حالت امکان حفاری کردن بصورت عمیق وجود ندارد اما میتوان شیار هایی به صورت ستاره ای و پنجه ای ایجاد کرد و داخل شیار ها تسمه مسی را خوابانده و روی تسمه را با مخلوطی از خاک و بنتونیت میپوشانیم

 

  1. ارتفاعات صخره ای : در ارتفاعات صخره ای حفاری ممکن نیست، میبایست کانالی با مصالح ساختمانی ساخت و در کف کانال تسمه مسی را خوابانده و داخل کانال را با بنتونیت پر کرد قابل ذکر است طول کانال باید به مقداری باشد که مقاومت اندازه گیری شده آن زیر 3 اهم باشد.

همبندی اجزای فلزی ساختمان :

طبق مبحث مقررات ملی ساختمان کلیه اجزای فلزی ساختمان از قبیل آسانسور، لوله های فلزی آب و گاز، فوندانسیون فلزی و ستونهای ساختمان باید با اتصال به ارت باکس به سیستم ارت ساختمان متصل شوند.