نصب و نگهداری و تست چاه ارت
اتصال به زمین(سیستم ارت یا ارتینگ) در یک شبکه برق، یک خصیصه بسیار مهم و ضروری است که میتواندجان افراد و سلامت دستگاهها را از حوادث ناشی از برقگرفتگی و اتصالی نجات دهد. وقتی که یک سیم حامل جریان، یک سطح فلری متصل به زمین را لمس میکند، تمامی بار ولتاژ قوی به صورت کاملاً ایمن به سمت زمین هدایت میشود.
شبکههای الکتریکی به ۳ دلیل بسیار مهم به سیستم ارت مجهز میشوند:
- یک خصیصه ایمنی برای حفظ تجهیزات و جان افراد – یک مدار متص به سیستم ارت، خطر مرگ و یا آسیب را با ارائه یک مسیر متناوب برای تخلیه جریان در زمین کاهش میدهد.
- جلوگیری از ایجاد ولتاژ بیش از حد – اتصال به زمین همچنین باعث محافظت از مدار در برابر ضربههای برق، اتصالی اتفاقی با خطوط ولتاژ بالا و حتی برخورد رعد و برق میشود.
- تثبیت ولتاژ – سیستم ارت یک مرجع مشترک برای محاسبه رابطه بین منابع ولتاژ مختلف ارائه میدهد. این مرجع به عنوان یک استاندارد جهانی از زمان معرفی سیستم توزیع استفاده شدهاست.
روشهای متعارف برای پیادهسازی سیستم ارتینگ
دو روش رایج برای نصب سیستم اتصال به زمین وجود دارد:
Plate type earthing
یکی از روشهای رایج برای نصب سیستم ارت، دفن یک صفحه هدایت کننده در زمین و متصل کردن آن به مدار سیستم اتصال به زمین است. این صفحه معمولاً بصورت عمودی، لبه به عمق ۸ فوت(تقریباً ۲٫۵ متر)، با یک نوار آهن گالوانیزه (IG) به سط برای اتصالات نصب میشود. این نوار به طور معمول یک مقطع عرضی ۵۰ میلیمتری در ۶۰ میلیمتری دارد. چهر فوت اول صفحه با لایههای متناوب زغال چوب و نمک پرشدهاست تا هدایت و رطوبت را حفظ کنند.
مشخصات صفحه بسته به مواد سازنده آن متفاوت است(واحد ها به میلیمتر است):
- چدن – ۶۰۰ در ۶۰۰ در ۱۲
- آهن گالوانیزه – ۶۰۰ در ۶۰۰ در ۶
- مس – ۶۰۰ در ۶۰۰ در ۳٫۵
Pipe Type earthing
یکی دیگر از روشهای رایج در نصب سیستم اتصال به زمین دفن یک لوله بصورت عمودی در داخل زمین است. یک لوله آهن گالوانیزه کلاس C با طول ۱۰ فوت(تقریباً ۳ متر) به عنوان پایه اتصال به زمین با فلنج ۷۵ میلیمتر GI جوش دادشده استفاده میشود. فلنجهای مورد استفاده دارای ۶ سوراخ هستند که برای سیمکشی استفاده میشوند. محوطه اطراف لوله با لایههای زغالچوب، نمک یا ترکیب مجدد زمین پر میشود.
ساخت و نگهداری چاه ارت
امروزه روش ارجح برای سیستم ارتینگ، مخصوصاً شبکههای الکتریکی، استفاده از چاه ارت است. الکتریسیته همواره مسیری که کمترین مقاومت را دارد دنبال میکند. برای کاهش مقاومت موجود در مدارد، چاههای ارت طراحی شدهاند تا مقاومت زمین را کاهش دهند. میزان مقاومت ایدهآل ۱ اهم میباشد. برای رسیدن به این حالت :
- ناحیهای به مساحت ۳٫۵ متر در ۳٫۵ متر و در عمق ۳ متری حفاری میشود.
- نیمی از چاه با مخلوطی از پودر زغال چوب، شن و نمک پر میشود.
- یک فحه GI به اندازه ۵۰۰ میلیمتر در ۵۰۰ میلیمتر در ۱۰۰ میلیمتر (صفحه ارت) در وسط قرار داده میشود.
- اتصالات بین سطح زمین و صفحه ارت برای سیستم ارتینگ نصب شده است.
- مابقی چاه با مخلوطی از زغال، شن و خاک پر میشود.
- برای اتصال صفحه ارتینگ به سطح زمین، میتوان از دو نوار GI با یک سوراخ ۳۰ میلیمتر در ۱۰ میلیمتر استفاده کرد اما یک لوله ۲٫۵ اینچی با فلنج در بالا صفحه ترجیح داده میشود. علاوه بر این میتوان بالای لوله را برای جلوگیری از ورود گل و گرد و غبار با یک پوشش T مانند مسدود کرد. در تابستان چاه باید آبیاری شود تا از خشک شدن آن جلوگیری شود.
مزایای استفاده از چاه ارت عبارتند از:
- پودر زغال چوب یک رسانا عالی است و باعث جلوگیری از خوردگی قطعات فلزی میشود.
- نمک به راحتی در آب حل میشود و بطور قابل توجهی باعث افزایش رسانایی میشود.
- شن و ماسه به آب اجازه میدهند تا براحتی از طریق کل گودال نفوذ کند.
برای آزمایش اثر بخشی چاه ارتْ بررسی کنید که تفاوت ولتا› بین گودال و خنثی منبع تغذیه کمتر از ۲ ولتاژ باشد. مقاومت گودال باید زیر ۱ اهم تا فاصله ۱۵ متر از هادی نگهداری شود.
مقاومت سیستم ارتینگ
مقاومت سیستم ارتینگ به فاکتورهای گوناگونی وابسته است:
- مقاومت خاک: ترکیب خاک، اندازه دانه و توزیع
- رطوبت: تا میزان ۱۵% آب مقاومت را مقدار مشخصی تغییر میدهد، فراتر از آن اثر کمی دارد.
- نمک حلشده: آب خالص رسانایی کمی دارد. نمک یک الکترولیت است که مقاومت آب را وقتی که در آن حل شد کاهش میدهد.
- موانع: ساختمانهای بتنی نزدیک یا وجود سنگ در زیر خاک سیستم ارتینگ میتواند مقاومت را افزایش دهد.
- بزرگی فعلی: استفاده طولانی مدت یا جریان بیش از اندازه در سیستم ارتینگ میتواند خاک اطراف محیط را خشک کرده و مقاومت را افزایش دهد.
اندازهگیری مقاومت زمین
مقاومت ارت با یک تستر ارت که magger نیز نامیده میشود اندازه گیری میشود میتواند مقاومت را در برابر طیف وسیعی از جریانها و فاصلهها آزمایش کند. این دستگاه شامل یک منبع ولتاژ، اهم متر برای اندازهگیری مقاومت و سنسورهایی است که در زمین برای اندازهگیری قرار میگیرند. همچنین مقاومت خاک را میتوان با روش ۴ نقطهای و ۳ نقطهای اندازهگیری کرد.
شما میتوانید جدیدترین آیین نامه ایمنی سیستم اتصال به زمین را در اینجا مشاهده نمایید.
