اهداف سیستم زمین
سیستم اتصال به زمین ( ارتینگ ) دو هدف را دنبال میکند:
1-حفظ جان افرادی که با وسایل الکتریکی در ارتباط هستند: ایجاد یک مسیر از بدنه تجهیزات الکتریکی به زمین به عنوان جسمی که مقاومت پایین پیدا کرده است سبب میشود در صورت اتصال الکتریکی بخشی از مدار به بدنه، جریان بجای عبور از بدن اشخاص، از مسیر با مقاومت کمتر عبور کند تا بدین وسیله جان افراد از جریان برق مصون بماند.
2-حفظ سلامت سیستم صرف نظر از مسائل ایمنی: وسایل الکتریکی بطور کلی از دو بخش رسانا و عایق تشکیل شده است در حالت کارکرد نرمال مدار، تمام جریان باید از رساناها عبور کنند و مواد عایق جریانی نداشته باشند. عایقها حساستر از هادیها هستند و با افزایش دما و افزایش ولتاژ مستهلک میشوند. سیستم اتصال زمین در سالم نگه داشتن عایق تاثیرگذار است. اتصال به زمین منبع تغذیه در بهبود عملکرد سیستم تاثیرگذار است.
سیستم اتصال به زمین ( ارتینگ ) دو هدف را دنبال میکند:
1-حفظ جان افرادی که با وسایل الکتریکی در ارتباط هستند: ایجاد یک مسیر از بدنه تجهیزات الکتریکی به زمین به عنوان جسمی که مقاومت پایین پیدا کرده است سبب میشود در صورت اتصال الکتریکی بخشی از مدار به بدنه، جریان بجای عبور از بدن اشخاص، از مسیر با مقاومت کمتر عبور کند تا بدین وسیله جان افراد از جریان برق مصون بماند.
2-حفظ سلامت سیستم صرف نظر از مسائل ایمنی: وسایل الکتریکی بطور کلی از دو بخش رسانا و عایق تشکیل شده است در حالت کارکرد نرمال مدار، تمام جریان باید از رساناها عبور کنند و مواد عایق جریانی نداشته باشند. عایقها حساستر از هادیها هستند و با افزایش دما و افزایش ولتاژ مستهلک میشوند. سیستم اتصال زمین در سالم نگه داشتن عایق تاثیرگذار است. اتصال به زمین منبع تغذیه در بهبود عملکرد سیستم تاثیرگذار است.
انواع سیستمهای زمین ( #ارت )
سیستمهای فشار ضعیف به دو دسته کلی تکفاز و سهفاز تقسیم بندی میشوند:
برای مشخص کردن هادیهای فاز از L (Live) ، هادی خنثی N از (Neutral) ، هادی زمین از PE (Protective Earth) و هادی مشترک خنثی و زمین از PEN(PE + N) استفاده میکنیم.
انواع سیستم زمین تکفاز:
✅ سیستم دو سیمه L1 + L2 , L1 + N , L1 + PEN
✅ سیستم سه سیمه L1 + N + P
انواع سیستم زمین سهفاز :
✅ سیستم سه سیمه L1 + L2 + L3
✅ سیستم چهار سیمه L1 + L2 + L3 + (N , PE , PEN)
✅ سیستم پنج سیمه L1 + L2 + L3 + N + PE
انواع سیستمهای زمین :
✅ سیستم ارت TN شامل انواع TN-C ، TN-S و TN-C-S
✅ سیستم ارت TT
✅ سیستم ارت IT
سیستمهای فشار ضعیف به دو دسته کلی تکفاز و سهفاز تقسیم بندی میشوند:
برای مشخص کردن هادیهای فاز از L (Live) ، هادی خنثی N از (Neutral) ، هادی زمین از PE (Protective Earth) و هادی مشترک خنثی و زمین از PEN(PE + N) استفاده میکنیم.
انواع سیستم زمین تکفاز:
✅ سیستم دو سیمه L1 + L2 , L1 + N , L1 + PEN
✅ سیستم سه سیمه L1 + N + P
انواع سیستم زمین سهفاز :
✅ سیستم سه سیمه L1 + L2 + L3
✅ سیستم چهار سیمه L1 + L2 + L3 + (N , PE , PEN)
✅ سیستم پنج سیمه L1 + L2 + L3 + N + PE
انواع سیستمهای زمین :
✅ سیستم ارت TN شامل انواع TN-C ، TN-S و TN-C-S
✅ سیستم ارت TT
✅ سیستم ارت IT
احداث چاه سیستم زمین ( #ارت )
شاید بتوان چاههای سیستم اتصال زمین را براساس نوع الکترود آنها طبقه بندی کرد. الکترود صفحهای ، الکترود میلهای و الکترود تسمهای بر اساس مقاومت زمین و نوع خاک انتخاب میشوند .
برای سرزمینهای سنگلاخ که امکان احداث چاه به سادگی فراهم نیست الکترود تسمهای استفاده میشود. برای خاکهای با مقاومت کم میله یا راد میتواند مناسب باشد. برای مناطق با مقاومت معمولی ( نه کم و نه زیاد ) احداث چاه همراه با الکترود صفحهای یا میلهای به تناسب شرایط صورت میپذیرد.
شاید بتوان چاههای سیستم اتصال زمین را براساس نوع الکترود آنها طبقه بندی کرد. الکترود صفحهای ، الکترود میلهای و الکترود تسمهای بر اساس مقاومت زمین و نوع خاک انتخاب میشوند .
برای سرزمینهای سنگلاخ که امکان احداث چاه به سادگی فراهم نیست الکترود تسمهای استفاده میشود. برای خاکهای با مقاومت کم میله یا راد میتواند مناسب باشد. برای مناطق با مقاومت معمولی ( نه کم و نه زیاد ) احداث چاه همراه با الکترود صفحهای یا میلهای به تناسب شرایط صورت میپذیرد.
احداث چاه ارت ( سیستم زمین ) با الکترود صفحهای
در ابتدا حفر چاه تا رسیدن به رطوبت زمین ادامه مییابد. در انتهای چاه به عمق 20 تا 30 سانتی متر از مواد بتونیت یا نمک صنعتی با توجه به مقاومت خاک استفاده میشود. بعد از آن صفحهی مسی که در سه نقطه سیم مسی به آن جوش خورده است، بصورت عمودی بر روی مواد کاهنده قرار میگیرند. بعد از آن دوباره اطراف صفحه مسی مواد بتونیت ریخته میشود تا نه تنها دور آن بلکه 20 تا 30 سانتی متر روی آن نیز از مخلوط بتونیت و آب پر میشود. در این مرحله میتوان یک لوله پولکا برای تزریق آب بصورت دوره به بتونیتها نصب کرد. بعد از آن روی این مخلوط خاک رس یا خاک الک شده خود چاه پوشانده میشوند. بعد از آنکه چاه تا سطح زمین کامل شد میتوان از حوضچه ارت و شینه استفاده کرد.
در ابتدا حفر چاه تا رسیدن به رطوبت زمین ادامه مییابد. در انتهای چاه به عمق 20 تا 30 سانتی متر از مواد بتونیت یا نمک صنعتی با توجه به مقاومت خاک استفاده میشود. بعد از آن صفحهی مسی که در سه نقطه سیم مسی به آن جوش خورده است، بصورت عمودی بر روی مواد کاهنده قرار میگیرند. بعد از آن دوباره اطراف صفحه مسی مواد بتونیت ریخته میشود تا نه تنها دور آن بلکه 20 تا 30 سانتی متر روی آن نیز از مخلوط بتونیت و آب پر میشود. در این مرحله میتوان یک لوله پولکا برای تزریق آب بصورت دوره به بتونیتها نصب کرد. بعد از آن روی این مخلوط خاک رس یا خاک الک شده خود چاه پوشانده میشوند. بعد از آنکه چاه تا سطح زمین کامل شد میتوان از حوضچه ارت و شینه استفاده کرد.
تفاوت #ارتینگ و #گراندینگ
ارتینگ، اتصال مستقیم و فیزیکی به زمین (کره زمین) به عنوان یک رسانای بسیار بزرگ است در حالی که در گراندینگ، اتصال فیزیکی به خود زمین مطرح نیست . به لحاظ لغت شناسی، گرانیدنگ اصطلاحی است که بیشتر در آمریکای شمالی و استاندارد IEEE مصطلح است در حالی که واژه ارتینگ در سایر مناطق جهان استفاده می شود.به لحاظ تکنیکی، همانطور که در کتاب سبز IEEE بحث شده است، وقتی صحبت از ارتینگ می شود، اتصال مستقیم و فیزیکی به زمین (کره زمین) به عنوان یک رسانای بسیار بزرگ مطرح است. در حالی که در گراندینگ، همانند آنچه در اتصال قطب منفی منابع تغذیه مدارات الکترونیک یا ایجاد مسیر برگشت جریان در مدارات قدرت مطرح است، اتصال فیزیکی به خود زمین مطرح نیست و تنها ایجاد یک نقطه پتانسیل مرجع و یا ایجاد مسیری ارزان برای برگشت جریان (نول) و کارکرد صحیح تجهیزات اهمیت دارد. لذا ممکن است نقطه گراند در محلی با فاصله از زمین واقع شده باشد یا با واسطه (امپدانس) و به طور غیر مستقیم به زمین وصل باشد. به عبارت دیگر، ولتاژ نقطه ارت همواره صفر است در حالی که ولتاژ نقطه گراند ممکن است صفر نباشد.
ارتینگ، اتصال مستقیم و فیزیکی به زمین (کره زمین) به عنوان یک رسانای بسیار بزرگ است در حالی که در گراندینگ، اتصال فیزیکی به خود زمین مطرح نیست . به لحاظ لغت شناسی، گرانیدنگ اصطلاحی است که بیشتر در آمریکای شمالی و استاندارد IEEE مصطلح است در حالی که واژه ارتینگ در سایر مناطق جهان استفاده می شود.به لحاظ تکنیکی، همانطور که در کتاب سبز IEEE بحث شده است، وقتی صحبت از ارتینگ می شود، اتصال مستقیم و فیزیکی به زمین (کره زمین) به عنوان یک رسانای بسیار بزرگ مطرح است. در حالی که در گراندینگ، همانند آنچه در اتصال قطب منفی منابع تغذیه مدارات الکترونیک یا ایجاد مسیر برگشت جریان در مدارات قدرت مطرح است، اتصال فیزیکی به خود زمین مطرح نیست و تنها ایجاد یک نقطه پتانسیل مرجع و یا ایجاد مسیری ارزان برای برگشت جریان (نول) و کارکرد صحیح تجهیزات اهمیت دارد. لذا ممکن است نقطه گراند در محلی با فاصله از زمین واقع شده باشد یا با واسطه (امپدانس) و به طور غیر مستقیم به زمین وصل باشد. به عبارت دیگر، ولتاژ نقطه ارت همواره صفر است در حالی که ولتاژ نقطه گراند ممکن است صفر نباشد.
به عبارت دیگر، #ارتینگ اتصال هادیهای پسیو به زمین است که با هدف ایمنی انجام میشود. هادیها و بدنه های فلزی ارت شده در حالت طبیعی حامل جریان نیستند و لذا شکل گیری جریان در ارت نشانه خطاست. در حالی که #گراند شامل هادیهایی است که به طور نرمال حامل جریان هستند (در قدرت سیم نول و در الکترونیک سیم منفی). لذا، #گراندینگ برای ایجاد مسیر بازگشت جریان و حفاظت مدار کاربرد دارد. یکی ازنکات مهم دیگر، تفاوت محل ارت/گراند در مدارات ترکیبی قدرت و الکترونیک است. در این مدارات، هر چند اتصال زمین مدارات قدرت و زمین یکی نشان داده می شود، ولی باید توجه داشت که اتصال زمین بخش الکترونیکی و قدرت از هم ایزوله هستند، زیرا افزایش پتانسیل نقطه زمین در مدارات قدرت ممکن است موجب تخریب مدارات الکترونیکی شود.
#ارت (earth#) به معناي #زمين مي باشد که در صنعت برق به آن #سيستماتصالزمين ميگويند.
وظيفه اصلي سيستم ارتينگ اين است که هر جريان الکتريکي که وارد اين سيستم شد را به طور کامل به زمين منتقل کند. سيستم ارتينگ متشکل از #چاهارت و سيم متصل به چاه ميباشد.
اگر ما بدنه تمام دستگاههاي برقي اعم از صنعتي و مخابراتي و خانگي و…و يا به طور کلي هرنوع مصرف کننده برق را توسط يک رشته سيم به سيم اتصال به زمين متصل کنيم، يک سيستم ارتينگ ايجاد کرده ايم.
هدف از ايجاد اين سيستم اين است که اگر هريک از سيم هاي فاز و يا سيم نول به هر طريقي به بدنه دستگاه اتصال يابد و مدار الکتريکي مورد نظر دچار نشتي جريان شود؛اين نشتي جريان توسط سيم ارت به زمين منتقل شده و از برق گرفتگي و يا در مواردي اتصالي دستگاه جلوگيري مي شود.
در مواردي به اشتباه بدنه مصرف کننده هاي خانگي را به لوله هاي آهني آب و يا گاز و يا حتي به اسکلت ساختمان اتصال مي دهند که اين کار بسيارخطرناکي است که منجر به برق گرفتگي هاي کشنده ميشود.
درهنگام اتصال کامل سيم هاي فاز به سيم ارت فيوز مربوط به آن فاز عمل کرده و جريان را قطع مي کند و در هنگام اتصال کامل سيم نول به سيم ارت اگر مدار ارتينگ داراي فيوز محافظ جان(FI )باشد،اين فيوز از ۳۰ ميلي آمپر نشتي جريان به بالا را قطع مي کند و باعث قطع کامل جريان فاز و نول ميشود.
لازم به ذکر است که سيم ارت و سيم نول به ظاهر از نظراينکه بي برق هستند بسياربه يکديگر شبيه هستند ولي در عمل دوسيم مستقل از هم وعملکردي متفاوت از يکديگر دارند؛و هيچگاه نمي توان از يکي بجاي ديگري استفاده کرد.
سيستم #ارتينگ امروزه کاربردي همانند خود برق را داراست و از اهميت بسيار ويژه اي برخوردار است.چنانکه در مخابرات به سيستمهاي ارتينگ بسيار حساس و دقيق براي جلوگيري نويز در شبکه نياز است و نيز در شبکه هاي انتقال و توزيع برق کاربرد فراوان دارد؛شبکه هاي برق گير بدون سيم ارت عملا بلا استفاده هستند.
در سال های دور ,حدودا در ۲۰۰سال پیش اساسا مفهومی به نام سیستم ارتینگ وجود نداشت و هیچ جایی از تجهیزات الکتریکی ارت نمی شد و به همین دلیل در منازل و اماکن عمومی برق گرفتگی و صدمات بسیاری به بار می آمد.مهمترین هدف اجرای سیستم ارتینگ جلوگیری از برق گرفتگی و خطرات ناشی از آن است, از همین رو در سال ۱۹۲۴و برای اولین بار استفاده از سیستم ارت در انگلستان اجباری شد واکثر اماکن در انکلستان از سیستم ارت استفاده کردند.
در حال حاضر در اکثر مکان های بزرگ و برج های تجاری در تمام دنیا برای جلوگیری از خطرات جبران ناپذیر برق گرفتگی از سیستم ارتینگ استفاده می کنند.سیستم ارتینگ یک سیستم حفاظتی می باشد که در اصطلاح به آن زمین کردن نیز می گویند و از نظر علمی به اتصال الکتریکی مناسب به زمین در صورتی که زمین عایق مناسبی برای انتقال جریان های خطا(صاعقه) باشد, سیستم #ارتینگ می گویند.
وظيفه اصلي سيستم ارتينگ اين است که هر جريان الکتريکي که وارد اين سيستم شد را به طور کامل به زمين منتقل کند. سيستم ارتينگ متشکل از #چاهارت و سيم متصل به چاه ميباشد.
اگر ما بدنه تمام دستگاههاي برقي اعم از صنعتي و مخابراتي و خانگي و…و يا به طور کلي هرنوع مصرف کننده برق را توسط يک رشته سيم به سيم اتصال به زمين متصل کنيم، يک سيستم ارتينگ ايجاد کرده ايم.
هدف از ايجاد اين سيستم اين است که اگر هريک از سيم هاي فاز و يا سيم نول به هر طريقي به بدنه دستگاه اتصال يابد و مدار الکتريکي مورد نظر دچار نشتي جريان شود؛اين نشتي جريان توسط سيم ارت به زمين منتقل شده و از برق گرفتگي و يا در مواردي اتصالي دستگاه جلوگيري مي شود.
در مواردي به اشتباه بدنه مصرف کننده هاي خانگي را به لوله هاي آهني آب و يا گاز و يا حتي به اسکلت ساختمان اتصال مي دهند که اين کار بسيارخطرناکي است که منجر به برق گرفتگي هاي کشنده ميشود.
درهنگام اتصال کامل سيم هاي فاز به سيم ارت فيوز مربوط به آن فاز عمل کرده و جريان را قطع مي کند و در هنگام اتصال کامل سيم نول به سيم ارت اگر مدار ارتينگ داراي فيوز محافظ جان(FI )باشد،اين فيوز از ۳۰ ميلي آمپر نشتي جريان به بالا را قطع مي کند و باعث قطع کامل جريان فاز و نول ميشود.
لازم به ذکر است که سيم ارت و سيم نول به ظاهر از نظراينکه بي برق هستند بسياربه يکديگر شبيه هستند ولي در عمل دوسيم مستقل از هم وعملکردي متفاوت از يکديگر دارند؛و هيچگاه نمي توان از يکي بجاي ديگري استفاده کرد.
سيستم #ارتينگ امروزه کاربردي همانند خود برق را داراست و از اهميت بسيار ويژه اي برخوردار است.چنانکه در مخابرات به سيستمهاي ارتينگ بسيار حساس و دقيق براي جلوگيري نويز در شبکه نياز است و نيز در شبکه هاي انتقال و توزيع برق کاربرد فراوان دارد؛شبکه هاي برق گير بدون سيم ارت عملا بلا استفاده هستند.
در سال های دور ,حدودا در ۲۰۰سال پیش اساسا مفهومی به نام سیستم ارتینگ وجود نداشت و هیچ جایی از تجهیزات الکتریکی ارت نمی شد و به همین دلیل در منازل و اماکن عمومی برق گرفتگی و صدمات بسیاری به بار می آمد.مهمترین هدف اجرای سیستم ارتینگ جلوگیری از برق گرفتگی و خطرات ناشی از آن است, از همین رو در سال ۱۹۲۴و برای اولین بار استفاده از سیستم ارت در انگلستان اجباری شد واکثر اماکن در انکلستان از سیستم ارت استفاده کردند.
در حال حاضر در اکثر مکان های بزرگ و برج های تجاری در تمام دنیا برای جلوگیری از خطرات جبران ناپذیر برق گرفتگی از سیستم ارتینگ استفاده می کنند.سیستم ارتینگ یک سیستم حفاظتی می باشد که در اصطلاح به آن زمین کردن نیز می گویند و از نظر علمی به اتصال الکتریکی مناسب به زمین در صورتی که زمین عایق مناسبی برای انتقال جریان های خطا(صاعقه) باشد, سیستم #ارتینگ می گویند.
●یادآوری
اهداف کلی اجرای سیستم ارتینگ
۱-کارکرد صحیح تجهیزات حفاظتی
۲- مهار جریان های تولیدشده از القـائـات الکتـرو مغناطیسی و تخلیه الکتریسته ساکـن
۳-کاهش ولتاژ گـام و تماس در مواقع بروز اختلاف پتانسیل های خطرناک
۴-حفاظت جان انسان ها و کاربـرد مناسب سیستم های الکتریکی ، الکترونیکی و دیجیتالی
اهداف کلی اجرای سیستم ارتینگ
۱-کارکرد صحیح تجهیزات حفاظتی
۲- مهار جریان های تولیدشده از القـائـات الکتـرو مغناطیسی و تخلیه الکتریسته ساکـن
۳-کاهش ولتاژ گـام و تماس در مواقع بروز اختلاف پتانسیل های خطرناک
۴-حفاظت جان انسان ها و کاربـرد مناسب سیستم های الکتریکی ، الکترونیکی و دیجیتالی
روشهای اجرای #ارت (#زمینحفاظتی)
بطور كلي جهت اجراي ارت و سيستم حفاظتي دو روش كلي وجود دارد كه ذيلاً ضمن بيان آنها ، موارد استفاده و تجهيزات مورد نياز هر روش و نحوه اجراي هر يك بيان ميگردد .
۱ـ زمين عمقي :
در اين روش كه يك روش معمول مي باشد از چاه براي اجراي ارت استفاده مي شود.
۲- زمين سطحي:
در اين روش سيستم ارت در سطح زمين (براي مناطقي كه امكان حفاري عميق در آنها وجود ندارد) و يا در عمق حدود ۸۰ سانتيمتر اجرا مي گردد.
در چه شرايطي از روش سطحي براي اجراي ارت استفاده نمائيم ؟
در مكانهايي كه :
ـ فضاي لازم و امكان حفاري در اطراف سايت وجود داشته باشد .
ـ ارتفاع از سطح دريا پائين باشد مانند شهرهاي شمالي و جنوبي كشور .
ـ پستي و بلندي محوطه سايت كم باشد .
ـ فاصله بين دكل و سايت زياد باشد .
با توجه به مزاياي روش سطحي اجراي ارت به اين روش ارجحيت دارد.
بطور كلي جهت اجراي ارت و سيستم حفاظتي دو روش كلي وجود دارد كه ذيلاً ضمن بيان آنها ، موارد استفاده و تجهيزات مورد نياز هر روش و نحوه اجراي هر يك بيان ميگردد .
۱ـ زمين عمقي :
در اين روش كه يك روش معمول مي باشد از چاه براي اجراي ارت استفاده مي شود.
۲- زمين سطحي:
در اين روش سيستم ارت در سطح زمين (براي مناطقي كه امكان حفاري عميق در آنها وجود ندارد) و يا در عمق حدود ۸۰ سانتيمتر اجرا مي گردد.
در چه شرايطي از روش سطحي براي اجراي ارت استفاده نمائيم ؟
در مكانهايي كه :
ـ فضاي لازم و امكان حفاري در اطراف سايت وجود داشته باشد .
ـ ارتفاع از سطح دريا پائين باشد مانند شهرهاي شمالي و جنوبي كشور .
ـ پستي و بلندي محوطه سايت كم باشد .
ـ فاصله بين دكل و سايت زياد باشد .
با توجه به مزاياي روش سطحي اجراي ارت به اين روش ارجحيت دارد.
■ اجرای ارت به روش عمقی
۱-انتخاب محل چاه ارت :
چاه ارت را بايد در جاهايي كه پايينترين سطح را داشته و احتمال دسترسي به رطوبت حتيالامكان در عمق كمتري وجود داشته باشد و يا در نقاطي كه بيشتر در معرض رطوبت و آب قرار دارند مانند زمينهاي چمن ، باغچهها و فضاهاي سبز حفر نمود.
۲- عمق چاه
با توجه به مقاومت مخصوص زمين ، عمق چاه از حداقل ۴ متر تا ۸ متر و قطرآن حدودا ۸۰ سانتيمتر مي تواند باشد. در زمين هايي كه با توجه به نوع خاك داراي مقاومت مخصوص كمتري هستند مانند خاكهاي كشاورزي و رسي عمق مورد نياز براي حفاري كمتر بوده و در زمينهاي شني و سنگلاخي كه داراي مقاومت مخصوص بالاتري هستند نياز به حفر چاه با عمق بيشتر مي باشد. براي اندازه گيري مقاومت مخصوص خاك از دستگاههاي خاص استفاده مي گردد. در صورتي كه تا عمق ۴ متر به رطوبت نرسيديم و احتمال بدهيم در عمق بيشتر از ۶ متر به رطوبت نخواهيم رسيد نيازي نيست چاه را بيشتر از ۶ متر حفر كنيم . بطور كلي عمق ۶ مترو قطر حدود ۸۰ سانتيمتر براي حفر چاه پيشنهاد مي گردد.
محدوده مقاومت مخصوص چند نوع خاك در جدول زير آمده است.
نوع خاك مقاومت مخصوص زمين ( اهم متر )
باغچهاي ۵ الي ۵۰
رسي ۸ الي ۵۰
مخلوط رسي ، ماسهاي و شني ۲۵ الي ۴۰
شن و ماسه ۶۰ الي ۱۰۰
سنگلاخي و سنگي ۲۰۰ الي ۱۰۰۰۰
۳- اتصال سيم به صفحه مسي
اتصال سيم به صفحه مسي بسيار مهم مي باشد و هرگز و در هيچ شرايطي نبايد اين اتصال تنها با استفاده از بست ، دوختن سيم به صفحه و يا … برقرار گردد.بلكه حتما بايد سيم به صفحه جوش داده شود و براي استحكام بيشتر با استفاده از ۲ عدد بست سيم به صفحه ( رديف ۱۵ جدول مصالح مورد نياز )بسته شده و محكم گردد.براي جوش دادن قطعات مسي به يكديگر از جوش برنج يا نقره استفاده شود و در صورت عدم دسترسي به اين نوع جوش از جوش (Cadweld) استفاده گردد .
۴- حفر چاه ارت
با توجه به شرايط جغرافيايي منطقه چاهي با عمق مناسب و در مكان مناسب (با توجه با راهنماي انتخاب محل چاه ارت ) حفر گردد. شياري به عمق ۶۰سانتيمتر از چاه تا پاي دكل براي مسير سيم چاه ارت تا برقگير روي دكل همچنين براي سيم ارت داخل ساختمان حفر نمائيد. در صورتي كه مسير ۲ سيم مشترك باشد بهتر است مسير دو سيم ايزوله گردند. همينطور مسير سيمها بايد كوتاهترين مسير بوده و سيم ميله برقگير و ارت حتي الامكان مستقيم و بدون پيچ و خم باشد و نبايستي خمهاي تند داشته باشد و در صورت نياز به خم زدن سيم در طول بيش از ۵۰ سانتيمتر انجام گردد.
۵- پر نمودن چاه ارت
۱-۵-ابتدا حدود ۲۰ ليتر محلول آب و نمك تهيه و كف چاه ميريزيم بطوريكه تمام كف چاه را در برگيرد بعد از ۲۴ ساعت مراحل زير را انجام مي دهيم .
۲-۵- به ارتفاع ۲۰ سانتيمتر از ته چاه را با خاك رس و يا خاك نرم پر مينمائيم.
۳-۵- به مقدار لازم (حدود ۴۵۰كيلو گرم معادل ۱۵ كيسه ۳۰ كيلو گرمي)بنتونيت را با آب مخلوط كرده و بصورت دوغاب در مياوريم و مخلوط حاصل را به ارتفاع ۲۰ سانتيمتر از كف چاه ميريزيم هر چه مخلوط حاصل غليظ تر باشد كيفيت كار بهتر خواهد بود.
۴-۵-صفحه مسي را به ۲ سيم مسي نمره ۵۰ جوش ميدهيم اين سيمها يكي به ميله برقگير روي دكل و ديگري به شينه داخل ساختمان خواهد رفت بنابراين طول سيم ها را متناسب با طول مسير انتخاب مي نمائيم.
۵-۵- صفحه مسي را بطور عمودي در مركز چاه قرار مي دهيم
۶- ۵-اطراف صفحه مسي را با دوغاب تهيه شده تا بالاي صفحه پر مي نمائيم
۷-۵- لوله پليكاي سوراخ شده را بطور مورب در مركز چاه و در بالاي صفحه مسي قرار مي دهيم و داخل لوله پليكا را شن ميريزيم تا ۵۰ سانتيمتر از انتهاي لوله پر شود اين لوله براي تامين رطوبت ته چاه مي باشد و در فصول گرم سال تزريق آب از اين لوله بيشتر انجام گردد. لازم بذكر است در مواردي كه چاه ارت در باغچه حفر شده باشد و يا ته چاه به رطوبت رسيده باشد و يا كلا در جاهايي كه رطوبت ته چاه از بالاي چاه يا از پايين چاه تامين گردد نيازي به قراردادن لوله نمي باشد .
۸- ۵-بعد از قراردادن لوله پليكا به ارتفاع ۲۰ سانتيمتر از بالاي صفحه مسي را با دوغاب آماد شده پر مينمائيم.
۹-۵-الباقي چاه را هم تا ۱۰ سانتيمتر بر سر چاه مانده ، با خاك معمولي همراه با ماسه يا خاك سرند شده كشاورزي پر مي نمائيم و ۱۰ سانتيمتر از چاه را براي نفوذ آب باران و آبهاي سطحي به داخل چاه با شن و سنگريزه پر مي نمائيم . روئ چاه مخصوصا در مواقعي كه از لوله پوليكا استفاده نمي گردد نبايد آسفالت شده و يا با سيمان پر گردد.
۱۰-۵-داخل شيار هاي حفاري شده را با خاك سرند شده كشاورزي يا خاك نرم معمولي و يا خاك معمولي مخلوط با بنتونيت پر نمائيد.
۱-انتخاب محل چاه ارت :
چاه ارت را بايد در جاهايي كه پايينترين سطح را داشته و احتمال دسترسي به رطوبت حتيالامكان در عمق كمتري وجود داشته باشد و يا در نقاطي كه بيشتر در معرض رطوبت و آب قرار دارند مانند زمينهاي چمن ، باغچهها و فضاهاي سبز حفر نمود.
۲- عمق چاه
با توجه به مقاومت مخصوص زمين ، عمق چاه از حداقل ۴ متر تا ۸ متر و قطرآن حدودا ۸۰ سانتيمتر مي تواند باشد. در زمين هايي كه با توجه به نوع خاك داراي مقاومت مخصوص كمتري هستند مانند خاكهاي كشاورزي و رسي عمق مورد نياز براي حفاري كمتر بوده و در زمينهاي شني و سنگلاخي كه داراي مقاومت مخصوص بالاتري هستند نياز به حفر چاه با عمق بيشتر مي باشد. براي اندازه گيري مقاومت مخصوص خاك از دستگاههاي خاص استفاده مي گردد. در صورتي كه تا عمق ۴ متر به رطوبت نرسيديم و احتمال بدهيم در عمق بيشتر از ۶ متر به رطوبت نخواهيم رسيد نيازي نيست چاه را بيشتر از ۶ متر حفر كنيم . بطور كلي عمق ۶ مترو قطر حدود ۸۰ سانتيمتر براي حفر چاه پيشنهاد مي گردد.
محدوده مقاومت مخصوص چند نوع خاك در جدول زير آمده است.
نوع خاك مقاومت مخصوص زمين ( اهم متر )
باغچهاي ۵ الي ۵۰
رسي ۸ الي ۵۰
مخلوط رسي ، ماسهاي و شني ۲۵ الي ۴۰
شن و ماسه ۶۰ الي ۱۰۰
سنگلاخي و سنگي ۲۰۰ الي ۱۰۰۰۰
۳- اتصال سيم به صفحه مسي
اتصال سيم به صفحه مسي بسيار مهم مي باشد و هرگز و در هيچ شرايطي نبايد اين اتصال تنها با استفاده از بست ، دوختن سيم به صفحه و يا … برقرار گردد.بلكه حتما بايد سيم به صفحه جوش داده شود و براي استحكام بيشتر با استفاده از ۲ عدد بست سيم به صفحه ( رديف ۱۵ جدول مصالح مورد نياز )بسته شده و محكم گردد.براي جوش دادن قطعات مسي به يكديگر از جوش برنج يا نقره استفاده شود و در صورت عدم دسترسي به اين نوع جوش از جوش (Cadweld) استفاده گردد .
۴- حفر چاه ارت
با توجه به شرايط جغرافيايي منطقه چاهي با عمق مناسب و در مكان مناسب (با توجه با راهنماي انتخاب محل چاه ارت ) حفر گردد. شياري به عمق ۶۰سانتيمتر از چاه تا پاي دكل براي مسير سيم چاه ارت تا برقگير روي دكل همچنين براي سيم ارت داخل ساختمان حفر نمائيد. در صورتي كه مسير ۲ سيم مشترك باشد بهتر است مسير دو سيم ايزوله گردند. همينطور مسير سيمها بايد كوتاهترين مسير بوده و سيم ميله برقگير و ارت حتي الامكان مستقيم و بدون پيچ و خم باشد و نبايستي خمهاي تند داشته باشد و در صورت نياز به خم زدن سيم در طول بيش از ۵۰ سانتيمتر انجام گردد.
۵- پر نمودن چاه ارت
۱-۵-ابتدا حدود ۲۰ ليتر محلول آب و نمك تهيه و كف چاه ميريزيم بطوريكه تمام كف چاه را در برگيرد بعد از ۲۴ ساعت مراحل زير را انجام مي دهيم .
۲-۵- به ارتفاع ۲۰ سانتيمتر از ته چاه را با خاك رس و يا خاك نرم پر مينمائيم.
۳-۵- به مقدار لازم (حدود ۴۵۰كيلو گرم معادل ۱۵ كيسه ۳۰ كيلو گرمي)بنتونيت را با آب مخلوط كرده و بصورت دوغاب در مياوريم و مخلوط حاصل را به ارتفاع ۲۰ سانتيمتر از كف چاه ميريزيم هر چه مخلوط حاصل غليظ تر باشد كيفيت كار بهتر خواهد بود.
۴-۵-صفحه مسي را به ۲ سيم مسي نمره ۵۰ جوش ميدهيم اين سيمها يكي به ميله برقگير روي دكل و ديگري به شينه داخل ساختمان خواهد رفت بنابراين طول سيم ها را متناسب با طول مسير انتخاب مي نمائيم.
۵-۵- صفحه مسي را بطور عمودي در مركز چاه قرار مي دهيم
۶- ۵-اطراف صفحه مسي را با دوغاب تهيه شده تا بالاي صفحه پر مي نمائيم
۷-۵- لوله پليكاي سوراخ شده را بطور مورب در مركز چاه و در بالاي صفحه مسي قرار مي دهيم و داخل لوله پليكا را شن ميريزيم تا ۵۰ سانتيمتر از انتهاي لوله پر شود اين لوله براي تامين رطوبت ته چاه مي باشد و در فصول گرم سال تزريق آب از اين لوله بيشتر انجام گردد. لازم بذكر است در مواردي كه چاه ارت در باغچه حفر شده باشد و يا ته چاه به رطوبت رسيده باشد و يا كلا در جاهايي كه رطوبت ته چاه از بالاي چاه يا از پايين چاه تامين گردد نيازي به قراردادن لوله نمي باشد .
۸- ۵-بعد از قراردادن لوله پليكا به ارتفاع ۲۰ سانتيمتر از بالاي صفحه مسي را با دوغاب آماد شده پر مينمائيم.
۹-۵-الباقي چاه را هم تا ۱۰ سانتيمتر بر سر چاه مانده ، با خاك معمولي همراه با ماسه يا خاك سرند شده كشاورزي پر مي نمائيم و ۱۰ سانتيمتر از چاه را براي نفوذ آب باران و آبهاي سطحي به داخل چاه با شن و سنگريزه پر مي نمائيم . روئ چاه مخصوصا در مواقعي كه از لوله پوليكا استفاده نمي گردد نبايد آسفالت شده و يا با سيمان پر گردد.
۱۰-۵-داخل شيار هاي حفاري شده را با خاك سرند شده كشاورزي يا خاك نرم معمولي و يا خاك معمولي مخلوط با بنتونيت پر نمائيد.
۶-نصب شينه و ميله برقگير
شينه داخل ساختمان بايد توسط مقره هايي از ديوار ساختمان ايزوله گردد.قطر و طول شينه بستگي به تعداد انشعابات داخل ساختمان دارد .(تمامي تجهيزات داخل ساختمان بايستي بطور جداگانه و موازي به اين شينه متصل گردد.)در حالتيكه دكل روي ساختمان قرار داشته باشد سيم ميله برقگير نبايستي از داخل ساختمان برده شود بلكه بايد خارج از ساختمان سيم كشيده شود و همينطور مسير عبوري سيم ارت به داخل ساختمان تا شينه ورودي ساختمان بايد عايق دار باشد.در پاي دكل توسط بست ، سيم ميله برقگير به يكي از پايه هاي دكل خيلي محكم متصل شود و تا بالاي دكل به ميله برقگير متصل گردد. لازم بذكر است مسير ميله برقگير از كابلهايي كه به آنتنها مي روند بايد جدا باشد .
شينه داخل ساختمان بايد توسط مقره هايي از ديوار ساختمان ايزوله گردد.قطر و طول شينه بستگي به تعداد انشعابات داخل ساختمان دارد .(تمامي تجهيزات داخل ساختمان بايستي بطور جداگانه و موازي به اين شينه متصل گردد.)در حالتيكه دكل روي ساختمان قرار داشته باشد سيم ميله برقگير نبايستي از داخل ساختمان برده شود بلكه بايد خارج از ساختمان سيم كشيده شود و همينطور مسير عبوري سيم ارت به داخل ساختمان تا شينه ورودي ساختمان بايد عايق دار باشد.در پاي دكل توسط بست ، سيم ميله برقگير به يكي از پايه هاي دكل خيلي محكم متصل شود و تا بالاي دكل به ميله برقگير متصل گردد. لازم بذكر است مسير ميله برقگير از كابلهايي كه به آنتنها مي روند بايد جدا باشد .
■ اجرای ارت به روش سطحی
هفت روش براي اجراي زمين سطحي وجود دارد كه عبارتند از :
۱- راد (ROD)
۲- رینگ (RING)
۳- پنجه اي (شعاعي)
۴-مختلط
۵- حلزوني
۶- الكتروشيميايي
۷- شبكه اي
■اجراي ارت به روش ROD كوبي
مصالح مورد نياز
مصالح مورد نياز همانند روش عمقي مي باشد با اين تفاوت كه به جاي صفحه مسي از ميله هاي مغز فولادي 1.5 متري و با قطر 14 ميليمتر و با روكش مس استفاده مي نمائيم.
روش اجرا
كانالي به عمق 80 سانتيمتر و عرض 45 سانتيمتر و طول X حفر مي نمائيم طول كانال را به دو روش ميتوان تعيين نمود.
الف – اندازه گيري مقاومت مخصوص خاك و انجام محاسبات لازم
ب – به روش تجربي كه در ادامه شرح داده مي شود.
ج- چنانچه سايت داراي دكل خود ايستا مي باشد براي حفر كانال از فاصله بين اتاق تجهيزات و دكل و همچنين اطراف دكل استفاده شود .
د- چنانچه دكل روي ساختمان قرارداشته حفاري با در نظر گرفتن اتاق دستگاه و دكل در مسيري كه زمين رطوبت بيشتري دارد انجام گيرد.
ه – پس از آماده شدن كانال ۲ ميله به فاصله ۳متر از يكديگر در زمين ميكوبيم به گونه اي كه حدود ۱۵ سانتيمتر از ميله ها بيرون بمانند سپس ۲ميله را با كابل مسي يا كابل برق به هم وصل نموده و با دستگاه ارت سنج مقاومت زمين ايجاد شده را اندازه ميگيريم ، چنانچه مقاومت نشان داده شده با دستگاه بالاي ۴ اهم بود ميله ديگري به فاصله ۳ متر از ميله دوم ميكوبيم و با اتصال ۳ ميله به هم مقاومت زمين ايجاد شده را اندازه گيري مي نمائيم . اينكار را تا زماني كه مقاومت اندازه گيري شده به زير ۴ اهم برسد ادامه مي دهيم بعد از آنكه به تعداد كافي ميله كوبيده شد سيمي را كه به شينه مسي نصب شده در اتاق دستگاه متصل است به تك تك ميله ها جوش داده و به سمت دكل ميبريم.
و – براي پر نمودن كانال ابتدا با بنتونيت روي سيم مسي را پوشانده (در زمينهايي كه رطوبت كافي ندارند) و سپس با خاك سرند شده كشاورزي يا خاك نرم كانال را پر مي نمائيم.
ز – مقاومت زمين اجرا شده را اندازه گيري نموده و ثبت مينمائيم ( بعد ازپر كردن كانال مقاومت زمين اندازه گيري شده كاهش خواهد داشت و بايد كمتر از ۳ اهم باشد.)
هفت روش براي اجراي زمين سطحي وجود دارد كه عبارتند از :
۱- راد (ROD)
۲- رینگ (RING)
۳- پنجه اي (شعاعي)
۴-مختلط
۵- حلزوني
۶- الكتروشيميايي
۷- شبكه اي
■اجراي ارت به روش ROD كوبي
مصالح مورد نياز
مصالح مورد نياز همانند روش عمقي مي باشد با اين تفاوت كه به جاي صفحه مسي از ميله هاي مغز فولادي 1.5 متري و با قطر 14 ميليمتر و با روكش مس استفاده مي نمائيم.
روش اجرا
كانالي به عمق 80 سانتيمتر و عرض 45 سانتيمتر و طول X حفر مي نمائيم طول كانال را به دو روش ميتوان تعيين نمود.
الف – اندازه گيري مقاومت مخصوص خاك و انجام محاسبات لازم
ب – به روش تجربي كه در ادامه شرح داده مي شود.
ج- چنانچه سايت داراي دكل خود ايستا مي باشد براي حفر كانال از فاصله بين اتاق تجهيزات و دكل و همچنين اطراف دكل استفاده شود .
د- چنانچه دكل روي ساختمان قرارداشته حفاري با در نظر گرفتن اتاق دستگاه و دكل در مسيري كه زمين رطوبت بيشتري دارد انجام گيرد.
ه – پس از آماده شدن كانال ۲ ميله به فاصله ۳متر از يكديگر در زمين ميكوبيم به گونه اي كه حدود ۱۵ سانتيمتر از ميله ها بيرون بمانند سپس ۲ميله را با كابل مسي يا كابل برق به هم وصل نموده و با دستگاه ارت سنج مقاومت زمين ايجاد شده را اندازه ميگيريم ، چنانچه مقاومت نشان داده شده با دستگاه بالاي ۴ اهم بود ميله ديگري به فاصله ۳ متر از ميله دوم ميكوبيم و با اتصال ۳ ميله به هم مقاومت زمين ايجاد شده را اندازه گيري مي نمائيم . اينكار را تا زماني كه مقاومت اندازه گيري شده به زير ۴ اهم برسد ادامه مي دهيم بعد از آنكه به تعداد كافي ميله كوبيده شد سيمي را كه به شينه مسي نصب شده در اتاق دستگاه متصل است به تك تك ميله ها جوش داده و به سمت دكل ميبريم.
و – براي پر نمودن كانال ابتدا با بنتونيت روي سيم مسي را پوشانده (در زمينهايي كه رطوبت كافي ندارند) و سپس با خاك سرند شده كشاورزي يا خاك نرم كانال را پر مي نمائيم.
ز – مقاومت زمين اجرا شده را اندازه گيري نموده و ثبت مينمائيم ( بعد ازپر كردن كانال مقاومت زمين اندازه گيري شده كاهش خواهد داشت و بايد كمتر از ۳ اهم باشد.)
√نكته : در مناطق سردسير عمق كانال حفاري شده و بطور كلي مسير عبور كابل مسي خيلي مهم مي باشد و نبايد در معرض يخبندان قرار گيرد . تاثير كاهش درجه حرارت بر افزايش مقاومت سيستم زمين به شرح زير مي باشد .
□ ساير روش ها:
روش هاي ديگر در مناطق كوهستاني و سنگلاخي و مكانهاي خاص كاربرد دارد كه بنا به مورد با بازديد از محل و اندازه گيريهاي لازم ميتواند طرح مناسب تهيه گردد.
□ ساير روش ها:
روش هاي ديگر در مناطق كوهستاني و سنگلاخي و مكانهاي خاص كاربرد دارد كه بنا به مورد با بازديد از محل و اندازه گيريهاي لازم ميتواند طرح مناسب تهيه گردد.
■ اجراي ارت در ارتفاعات
ارتفاعات كشور را با توجه به نوع زمين و خاك ميتوان به سه دسته تقسيم كرد.
۱-ارتفاعات خاكي كه امكان حفاري و كوبيدن ميله مغز فولادي در آنها وجود دارد.
۲-ارتفاعات سنگلاخي كه امكان حفاري عميق در آنها وجود ندارد ولي ميتوان شيار ايجاد كرد.
۳-ارتفاعات صخره اي
براي حالت اول : به يكي از روش هاي حفر چاه يا كوبيدن ROD ميتوان سيستم ارت را اجرا نمود
در حالت دوم شيارهايي بصورت ستاره و پنجه اي ايجاد نموده و تسمه مسي را در داخل شيار ها خوابانده و براي كاهش مقاومت روي تسمه را با مخلوط خاك و بنتونيت مي پوشانيم .
نكته : كليه اتصالات در زير خاك بايد به يكديگر جوش داده شود .
روش اول :
در زمينهاي صخره اي كه امكان حفاري وجود ندارد با مصالح ساختماني كانال ساخته، تسمه مسي را در كف كانال خوابانده و كانال را با بنتونيت پر مي نمائيم . طول كانال يا كانالها بايد به اندازه اي باشد كه مقاومت اندازه گيري شده زير ۳ اهم گردد. براي گرفتن نتيجه مطلوب ميبايستي داخل كانال بصورت مصنوعي دائما مرطوب نگهداشته شود.
روش دوم:
روش شبكه اي است بدين صورت كه ابتدا شبكه شطرنجي با سيم مسي بطوريكه نقاط اتصال به هم جوش داده شده درست كرده سپس با مصالح ساختماني آنرا در زمين با بنتونيت به ارتفاع ۴۰cm بطوريكه ابتدا ۲۰cm بنتونيت ريخته سپس شبكه ساخته شده را قرار داده و روي آنرا هم تا ۲۰cm با بنتونيت مي پوشانيم و انشعابهاي لازم جهت دكل و سايت ونقاط ديگر از آن گرفته ميشود متغيير هاي x و y به ميزان مقاومت خوانده شده بستگي دارد .
ارتفاعات كشور را با توجه به نوع زمين و خاك ميتوان به سه دسته تقسيم كرد.
۱-ارتفاعات خاكي كه امكان حفاري و كوبيدن ميله مغز فولادي در آنها وجود دارد.
۲-ارتفاعات سنگلاخي كه امكان حفاري عميق در آنها وجود ندارد ولي ميتوان شيار ايجاد كرد.
۳-ارتفاعات صخره اي
براي حالت اول : به يكي از روش هاي حفر چاه يا كوبيدن ROD ميتوان سيستم ارت را اجرا نمود
در حالت دوم شيارهايي بصورت ستاره و پنجه اي ايجاد نموده و تسمه مسي را در داخل شيار ها خوابانده و براي كاهش مقاومت روي تسمه را با مخلوط خاك و بنتونيت مي پوشانيم .
نكته : كليه اتصالات در زير خاك بايد به يكديگر جوش داده شود .
روش اول :
در زمينهاي صخره اي كه امكان حفاري وجود ندارد با مصالح ساختماني كانال ساخته، تسمه مسي را در كف كانال خوابانده و كانال را با بنتونيت پر مي نمائيم . طول كانال يا كانالها بايد به اندازه اي باشد كه مقاومت اندازه گيري شده زير ۳ اهم گردد. براي گرفتن نتيجه مطلوب ميبايستي داخل كانال بصورت مصنوعي دائما مرطوب نگهداشته شود.
روش دوم:
روش شبكه اي است بدين صورت كه ابتدا شبكه شطرنجي با سيم مسي بطوريكه نقاط اتصال به هم جوش داده شده درست كرده سپس با مصالح ساختماني آنرا در زمين با بنتونيت به ارتفاع ۴۰cm بطوريكه ابتدا ۲۰cm بنتونيت ريخته سپس شبكه ساخته شده را قرار داده و روي آنرا هم تا ۲۰cm با بنتونيت مي پوشانيم و انشعابهاي لازم جهت دكل و سايت ونقاط ديگر از آن گرفته ميشود متغيير هاي x و y به ميزان مقاومت خوانده شده بستگي دارد .